CN104550483A - 铝合金内胆反向拉伸模具及工艺 - Google Patents

铝合金内胆反向拉伸模具及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种铝合金内胆反向拉伸模具及工艺，属于铝合金内胆加工技术领域，包括凸模和凹模，所述凸模包括工作部和安装部，所述工作部包括依次连接的圆柱大头部、圆台过渡部以及圆柱小头部，所述圆柱小头部与所述安装部连接，所述凹模上设置有拉伸通孔。铝合金内胆反向拉伸模具及工艺采用特制的凹模和凸模，可以拉伸出开口端的壁厚大于其它部位的半成品铝合金内胆，从而取代现有工艺中的车削步骤，节约原料和生成成，且操作快捷方便，加工效率较高。

Description

铝合金内胆反向拉伸模具及工艺
技术领域
本发明涉及铝合金内胆加工技术领域，具体而言，涉及铝合金内胆反向拉伸模具及工艺。
背景技术
现有铝合金内胆制作工艺一般先将铝合金棒材进行热挤压后，然后进行缩径、减壁拉伸至成品胆收口前的壁厚，之后采用车削的方式，将瓶胆筒身车削到成品壁厚，然后采用定径拉伸的工艺完成收口前铝筒的加工，最后进行收口。
上述工艺以及相关的工具设备虽然能够满足铝合金内胆的制作要求，但是需要车削掉一定的铝料，这就增加了原料成本、车削生产成本以及车削的工装费用。同时，车削操作不够快捷，加工效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金内胆反向拉伸模具及工艺，以改善上述问题。
本发明是这样实现的：
本铝合金内胆反向拉伸模具包括凸模和凹模，所述凸模包括工作部和安装部，所述工作部包括依次连接的圆柱大头部、圆台过渡部以及圆柱小头部，所述圆柱小头部与所述安装部连接，所述凹模上设置有拉伸通孔。
其中，所述凸模可以选用SKH凸模、ASP凸模、钨钢凸模和高速钢凸模，所述凹模由40mm-80mm的钢板加工成型；所述圆柱大头部包括设置于所述凸模端部的冲头，所述冲头的形状与待加工的铝合金内胆的内腔匹配，以尽可能地避免铝合金内胆的内腔在拉伸过程中变形；所述圆柱大头部的长度大于圆柱小头部的长度。
现有的铝合金内胆拉伸工艺中，通常采用车削的方式将铝合金内胆加工成开口端的壁厚大于其余部位的半成品，然后再通过现有的凹凸模进行定径拉伸，从而得到用户需要的成品。而本凸模和凹模可以取代上述车削的步骤，利用自身的形状特点对铝合金内胆进行冲压拉伸，从而得到开口端的壁厚大于其余部位的铝合金内胆，相对于车削而言具有材料成本低，加工效率高的特点。
进一步地，所述拉伸通孔两端大中间小。
其中，所述拉伸通孔包括相互连通的倒立圆台孔和正立圆台孔，所述倒立圆台孔和正立圆台孔的连接处为直径最小的拉伸部，所述拉伸部靠近所述凹模的下表面。
这样设置拉伸通孔的目的在于减小铝合金内胆外壁与拉伸通孔的接触面积，从而减小两者之间的滑动摩擦力，保证铝合金内胆可以平稳流畅地穿过拉伸通孔进行拉伸。
进一步地，所述拉伸通孔的两端设置有倒圆角。
设置倒圆角的目的在于使铝合金内胆可以更顺畅地进入拉伸通孔，保证拉伸的正常进行。
进一步地，所述凸模内部设置有排气通孔，所述排气通孔的长度方向与所述凸模的长度方向相同。
其中，所述排气通孔包括进气孔和出气孔，所述进气孔位于圆柱大头部上，所述出气孔位于安装部上。
设置排气通孔的目的在于使凸模抵入待加工的铝合金内胆时，铝合金内胆内部的空气可以快速流畅地从排气通孔流出，从而减小凸模受到的空气阻力，保证凸模可以平稳地抵入铝合金内胆内部。
进一步地，所述排气通孔包括相互连通的细孔和粗孔，所述细孔远离所述安装部，所述粗孔靠近所述安装部。
这样设置的目的在于既可以保证所述安装部的力学强度，又可以加快铝合金内胆的内部空气的排出速度。
进一步地，所述细孔和粗孔均为圆柱孔。
采用圆柱孔的目的在于其加工简单，成本低廉。
进一步地，所述安装部上设置有外螺纹。
其中，压力机上设置有与所述外螺纹匹配的内螺纹；所述安装部上设置有环形凸起，所述外螺纹位于所述环形凸起的外表面上。
采用螺纹安装的目的在于其具有结构简单、连接可靠、装拆方便等特点。
进一步地，所述安装部上设置有固定孔。
其中，压力机上设置有与所述固定孔匹配的固定柱；所述固定孔可以为盲孔或者通孔。
采用固定孔安装的目的在于其安装方便，连接稳定。
进一步地，所述凹模的下表面设置有定位块，所述定位块有多个，围绕所述拉伸通孔间隔设置。
其中，所述定位块呈圆柱形或者长方体形，压力机上设置有与所述定位块匹配的定位孔。
设置定位块的目的在于保证凹模在压力机上的精确安装，从而提高拉伸成型的铝合金内胆的品质。
本铝合金内胆反向拉伸工艺采用上述的铝合金内胆反向拉伸模具，包括以下步骤：将凸模和凹模安装于压力机上；将待加工的铝合金内胆安放于凹模上；启动压力机，凸模在压力机的驱动下抵入铝合金内胆内部并带动铝合金内胆穿过拉伸通孔进行拉伸，凸模和凹模共同挤压铝合金内胆的侧壁从而使其上部壁厚大于下部，完成拉伸后凸模脱离铝合金内胆，圆柱大头部扩张铝合金内胆上部从而使其上部外径大于下部。
其中，安装凸模和凹模以及安放铝合金内胆时，应该尽可能使三者的轴心线重合；所述压力机可以选用液压机或者冲床。
本发明的有益效果是：
本铝合金内胆反向拉伸模具及工艺采用特制的凹模和凸模，可以拉伸出开口端的壁厚大于其它部位的半成品铝合金内胆，从而取代现有工艺中的车削步骤，节约原料和生成成本，且操作快捷方便，加工效率较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明第一实施例提供的凸模的剖视图；
图2为本发明第一实施例提供的凹模的剖视图；
图3为本发明第二实施例提供的凸模的剖视图；
图4为本发明第二实施例提供的凹模的剖视图；
图5为本发明第二实施例提供的铝合金内胆反向拉伸模具的安装示意图；
图6为本发明第二实施例提供的待拉伸的铝合金内胆的剖视图；
图7为本发明第二实施例提供的拉伸后的铝合金内胆的剖视图。
附图标记汇总：
安装部100；圆柱小头部200；
圆台过渡部300；圆柱大头部400；
排气通孔500；拉伸通孔600。
具体实施方式
现有的工具设备以及相关工艺虽然能够满足铝合金内胆的制作要求，但是需要车削掉一定的铝料，从而导致原料成本、车削生产成本以及车削的工装费用增加。同时，车削操作不够快捷，加工效率较低。
针对上述情况，本技术方案提供了一种铝合金内胆反向拉伸模具及工艺，本铝合金内胆反向拉伸模具及工艺采用特制的凸模和凹模对铝合金内胆进行拉伸，可以有效取代现有工艺中的车削步骤，从而节约原料和生产成本，提高加工效率。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第一实施例，参照图1-2，本铝合金内胆反向拉伸模具包括凸模和凹模，所述凸模包括工作部和安装部100，所述工作部包括依次连接的圆柱大头部400、圆台过渡部300以及圆柱小头部200，所述圆柱小头部200与所述安装部100连接，所述凹模上设置有拉伸通孔600。
本铝合金内胆反向拉伸工艺采用上述的铝合金内胆反向拉伸模具，包括以下步骤：将凸模和凹模安装于压力机上；将待加工的铝合金内胆安放于凹模上，上述待加工的铝合金内胆指代通过拉伸形成的筒状内胆；启动压力机，凸模在压力机的驱动下抵入铝合金内胆内部并带动铝合金内胆穿过拉伸通孔600进行拉伸，凸模和凹模共同挤压铝合金内胆的侧壁从而使其上部壁厚大于下部，完成拉伸后凸模脱离铝合金内胆，圆柱大头部400扩张铝合金内胆上部从而使其上部外径大于下部。
其中，所述凸模可以选用SKH凸模、ASP凸模、钨钢凸模或者高速钢凸模，所述凹模由40mm-80mm的钢板加工成型；所述圆柱大头部400包括设置于所述凸模端部的冲头，所述冲头的形状与待加工的铝合金内胆的内腔匹配，以尽可能地避免铝合金内胆的内腔在拉伸过程中变形；所述圆柱大头部400的长度大于圆柱小头部200的长度；安装凸模和凹模以及安放铝合金内胆时，应该尽可能使三者的轴心线重合；所述压力机可以选用液压机或者普通冲床。
现有的铝合金内胆拉伸工艺中，通常采用车削的方式将铝合金内胆加工成开口端的壁厚大于其余部位的半成品，然后再通过现有的凹凸模进行定径拉伸，从而得到用户需要的成品。而本凸模和凹模可以取代上述车削的步骤，利用自身的形状特点对铝合金内胆进行冲压拉伸，从而得到开口端的壁厚大于其余部位的铝合金内胆，相对于车削而言具有材料成本低，加工效率高的特点。
第二实施例，参照图3-7，本铝合金内胆反向拉伸模具包括凸模和凹模，所述凸模包括工作部和安装部100，所述工作部包括依次连接的圆柱大头部400、圆台过渡部300以及圆柱小头部200，所述圆柱小头部200与所述安装部100连接，所述凹模上设置有拉伸通孔600。
本实施例中，所述拉伸通孔600两端大中间小。
其中，所述拉伸通孔600包括相互连通的倒立圆台孔和正立圆台孔，上述两个圆台孔的侧壁均呈弧形；所述倒立圆台孔和正立圆台孔的连接处为直径最小的拉伸部，所述拉伸部靠近所述凹模的下表面；所述拉伸部采用圆弧过渡，以提高其力学性能。
这样设置拉伸通孔600的目的在于减小铝合金内胆外壁与拉伸通孔600的接触面积，从而减小两者之间的滑动摩擦力，保证铝合金内胆可以平稳流畅地穿过拉伸通孔600进行拉伸。
本实施例中，所述拉伸通孔600的两端设置有倒圆角。
设置倒圆角的目的在于使铝合金内胆可以更顺畅地进入拉伸通孔600，保证拉伸的正常进行。
本实施例中，所述凸模内部设置有排气通孔500，所述排气通孔500的长度方向与所述凸模的长度方向相同。
其中，所述排气通孔500包括进气孔和出气孔，所述进气孔位于圆柱大头部400上，所述出气孔位于安装部100上。
设置排气通孔500的目的在于使凸模抵入待加工的铝合金内胆时，铝合金内胆内部的空气可以快速流畅地从排气通孔500流出，从而减小所述凸模受到的空气阻力，保证凸模可以平稳地抵入铝合金内胆内部。同时，排气通孔500还可以有效防止凸模和铝合金内胆粘连，方便后续的脱模。
本实施例中，所述排气通孔500包括相互连通的细孔和粗孔，所述细孔远离所述安装部100，所述粗孔靠近所述安装部100。
其中，所述进气孔位于细孔上，所述出气孔位于所述粗孔上；所述细孔和粗孔的内壁相交处采用斜面过渡，从而保证空气的流畅通行。
这样设置的目的在于既可以保证所述安装部100的力学强度，又可以加快铝合金内胆的内部空气的排出速度。
本实施例中，所述细孔和粗孔均为圆柱孔。
采用圆柱孔的目的在于其加工简单，成本低廉。
本实施例中，所述安装部100上设置有外螺纹。
其中，压力机上设置有与所述外螺纹匹配的内螺纹；所述安装部100上设置有环形凸起，所述外螺纹位于所述环形凸起的外表面上。
采用螺纹安装的目的在于其具有结构简单、连接可靠、装拆方便等特点。
本铝合金内胆反向拉伸模具及工艺采用特制的凹模和凸模，可以拉伸出开口端的壁厚大于其它部位的半成品铝合金内胆，从而取代现有工艺中的车削步骤，节约原料和生成成本，且操作快捷方便，加工效率较高。
第三实施例，本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和第二实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考第二实施例中相应内容。
本实施例中，所述安装部100上设置有固定孔。
其中，压力机上设置有与所述固定孔匹配的固定柱；所述固定孔可以为盲孔或者通孔。
采用固定孔安装的目的在于其安装方便，连接稳定
第四实施例，本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和第二实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考第二实施例中相应内容。
本实施例中，所述凹模的下表面设置有定位块，所述定位块有多个，围绕所述拉伸通孔600间隔设置。
其中，所述定位块呈圆柱形或者长方体形，压力机上设置有与所述定位块匹配的定位孔。
设置定位块的目的在于保证凹模在压力机上的精确安装，从而提高拉伸成型的铝合金内胆的品质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铝合金内胆反向拉伸模具，其特征在于，包括凸模和凹模，所述凸模包括工作部和安装部，所述工作部包括依次连接的圆柱大头部、圆台过渡部以及圆柱小头部，所述圆柱小头部与所述安装部连接，所述凹模上设置有拉伸通孔。
2.根据权利要求1所述的铝合金内胆反向拉伸模具，其特征在于，所述拉伸通孔两端大中间小。
3.根据权利要求1所述的铝合金内胆反向拉伸模具，其特征在于，所述拉伸通孔的两端设置有倒圆角。
4.根据权利要求1所述的铝合金内胆反向拉伸模具，其特征在于，所述凸模内部设置有排气通孔，所述排气通孔的长度方向与所述凸模的长度方向相同。
5.根据权利要求4所述的铝合金内胆反向拉伸模具，其特征在于，所述排气通孔包括相互连通的细孔和粗孔，所述细孔远离所述安装部，所述粗孔靠近所述安装部。
6.根据权利要求5所述的铝合金内胆反向拉伸模具，其特征在于，所述细孔和粗孔均为圆柱孔。
7.根据权利要求1所述的铝合金内胆反向拉伸模具，其特征在于，所述安装部上设置有外螺纹。
8.根据权利要求1所述的铝合金内胆反向拉伸模具，其特征在于，所述安装部上设置有固定孔。
9.根据权利要求1所述的铝合金内胆反向拉伸模具，其特征在于，所述凹模的下表面设置有定位块，所述定位块有多个，围绕所述拉伸通孔间隔设置。
10.一种铝合金内胆反向拉伸工艺，其特征在于，采用权利要求1-9中任意一项所述的铝合金内胆反向拉伸模具，包括以下步骤：将凸模和凹模安装于压力机上；将待加工的铝合金内胆安放于凹模上；启动压力机，凸模在压力机的驱动下抵入铝合金内胆内部并带动铝合金内胆穿过拉伸通孔进行拉伸，凸模和凹模共同挤压铝合金内胆的侧壁从而使其上部壁厚大于下部，完成拉伸后凸模脱离铝合金内胆，圆柱大头部扩张铝合金内胆上部从而使其上部外径大于下部。
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