CN111515290A - 一种铝合金盒形件拉深试验模具 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种铝合金盒形件拉深试验模具，所述盒形件为多边形，所述模具包括相互平行设置的上下模板，两者间设有支撑柱；所述上模板的下面设有凹模；所述下模板包括：调节所述上下模板间压力的压力调节组件、由凸模支撑块支撑的且与所述凹模对应的凸模和压力传感器；所述压力调节组件包括柱形和圈式调节件。本发明能够评价铝合金薄板在复杂应力状态下的成形性能，较好的反映了零件成形过程中的实际应力应变状态，指导铝合金汽车零件开发。

Description

一种铝合金盒形件拉深试验模具
技术领域
本发明涉及一种拉深试验模具，具体讲涉及一种铝合金盒形件拉深试验模具。
背景技术
随着铝合金薄板在汽车上的广泛应用，铝合金薄板的成形性能要求也越来越高，《GBT 15825.3-2008金属薄板成形性能与试验方法第3部分：拉深与拉深载荷试验》选用杯形件来评价金属薄板的成形性能。由于杯形件为轴对称结构，所以较难反映铝合金汽车零部件在拉深成形过程中的复杂应力状态，盒形件拉深成形过程较为复杂，其圆角处成形类似于杯形件拉深，其直边处成形类似于弯曲成形，并可以通过各区域变形协调制约较好的反映零件成形过程中的实际应力应变状态，指导铝合金汽车零件开发。
申请公布号：CN 104384324 A，名称为《一种拉深模具》发明了一种能够有效控制毛坯走料方向的拉深模具，但其用弹簧提供压边力，不能适时显示提供的压边力大小。
申请公布号：CN 106391866 A，名称为《压边力可调式拉深模结构及其使用方法》发明了一种压边力可调的拉深模，但其主要用于批量生产，模具的柔性化程度较低，凸模无法更换，难以满足不同板厚的铝合金薄板拉深试验要求。
发明内容
本发明的目的是提出一种可以反映零件成形过程中复杂应力的铝合金盒形件拉深试验模具，本发明采用以下技术方案实现的：
一种铝合金盒形件拉深试验模具，所述盒形件为多边形，
所述模具包括相互平行设置的上下模板，两者间设有支撑柱；所述上模板的下面设有凹模；
所述下模板包括：调节所述上下模板间压力的压力调节组件、由凸模支撑块支撑的且与所述凹模对应的凸模和压力传感器；所述压力调节组件包括柱形和圈式调节件。
进一步的，所述柱形压力调节件位于圈式调节件中围绕凸模串联设置且数目至少为4，所述圈式调节件始端连接所述压力传感器，并设有通气口。
进一步的，所述凹模通过销钉和紧固螺栓连接上模板。
进一步的，所述凸模及其支撑块均设有供长螺栓固定用的卡槽，两者用螺栓连接以实现更换。
进一步的，所述上模板与下模板之间通过导柱和匹配的导套实现连接。
进一步的，所述凹模和凸模由按质量百分比计的如下成分组成：C 1.45％-1.70％，Si 0.1％-0.4％，Mn 0.25％-0.40％，P 0.01％-0.03％,S0.01％-0.03％，Cr11.0％-12.5％，Mo 0.4％-0.6％，V 0.15％-0.30％,其余为Fe。
进一步的，所述凹模和凸模由按质量百分比计的如下成分组成：C 1.55％-1.70％，Si 0.25％-0.40％，Mn 0.25％-0.35％，P 0.01％-0.02％,S0.01％-0.02％，Cr11.5％-12.5％，Mo 0.5％-0.6％，V 0.15％-0.25％,其余为Fe。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：
(1)本发明提供的铝合金盒形件拉深试验模具有结构简单，操作方便的优点，可以通过拆卸螺栓便捷更换凸模，满足了不同板厚盒形件的拉深试验要求，柔性化程度高，有效地降低了劳动强度，提高了试验效率；
(2)本发明提供的拉深试验模具设有数目至少为4的氮气弹簧，为压边圈提供了即时压边力并通过压力传感器直观显示了压力具体数值从而实现了对压边力的精确控制，能够取得较好地加工效果，提高了工件质量；
(3)本发明提供的拉深试验模具通过各区域变形协调制约较好的反映了零件成形过程中的实际应力应变状态，代替杯形件评价金属薄板成形性能，对铝合金汽车零件开发有较大的指导意义。
附图说明
图1：本发明提供的拉深试验模具示意图；
图2：本发明提供的拉深试验模具下模板示意图；
图3：本发明提供的拉深试验模具上模板示意图；
图4：本发明提供的拉深试验模具压力调节组件示意图；
图5：本发明提供的拉深试验模具凸模及其支撑块连接示意图，其中，1上模板；2凹模；3压边圈；4下模板；5凸模；6凸模支撑块；7通气口；8压力传感器；9氮气弹簧；10串联管路；11销钉；12紧固螺栓；13导柱；14导套；15长螺栓。
具体实施方式
下面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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部。
如图1-5所示，一种铝合金盒形件拉深试验模具，其主要由上模板和下模板组成。上模板主要由上模板1、凹模2、销钉11和紧固螺栓12组成，凹模由销钉与上模板定位后，通过紧固螺栓与上模板连接；下模板由压边圈3、下模板4、凸模5、凸模支撑块6、通气口7、压力表8、氮气弹簧9、串联管路10、导柱13、导套14组成，凸模由卡槽定位在凸模支撑块上，通过长螺栓15固定在凸模支撑块上，凸模方便更换，以满足不同板厚的盒形件拉深试验要求，氮气弹簧通过通气口充气放气，然后经过串联管路为压边圈提供压边力，压力表显示氮气弹簧提供的压边力，即可为压边圈提供不同的压边力。
实施例1：
将通气口7连接氮气压缩机，当压力表8显示10KN时，停止充气，均匀分布的氮气弹簧9通过压边圈3为盒形件拉深试验提供10KN的均匀压边力。
将长螺栓15拧开，取出适用于2mm板厚的凸模，更换为适用于1.5mm板厚的凸模，将该凸模由卡槽定位在凸模支撑块6上，拧紧长螺栓15固定在凸模支撑块6上，实现凸模的更换为适用于1.5mm厚的铝合金板。
实施案例2：
将通气口7打开放气，当压力表8显示5KN时，停止放气，均匀分布的氮气弹簧9通过压边圈3为盒形件拉深试验提供5KN的均匀压边力。
将长螺栓15拧开，取出适用于2mm板厚的凸模，更换为适用于2.5mm板厚的凸模，将该凸模由卡槽定位在凸模支撑块6上，拧紧长螺栓15固定在凸模支撑块6上，实现凸模的更换为适用于2.5mm厚的铝合金板。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铝合金盒形件拉深试验模具，所述盒形件为多边形，其特征在于，所述模具包括相互平行设置的上下模板，两者间设有支撑柱；所述上模板的下面设有凹模；
所述下模板包括：调节所述上下模板间压力的压力调节组件、由凸模支撑块支撑的且与所述凹模对应的凸模和压力传感器；所述压力调节组件包括柱形和圈式调节件。
2.如权利要求1所述的一种铝合金盒形件拉深试验模具，其特征在于，所述柱形压力调节件位于圈式调节件中围绕凸模串联设置且数目至少为4，所述圈式调节件始端连接所述压力传感器，并设有通气口。
3.如权利要求1所述的一种铝合金盒形件拉深试验模具，其特征在于，所述凹模通过销钉和紧固螺栓连接上模板。
4.如权利要求1所述的一种铝合金盒形件拉深试验模具，其特征在于，所述凸模及其支撑块均设有供长螺栓固定用的卡槽，两者用螺栓连接以实现更换。
5.如权利要求1所述的一种铝合金盒形件拉深试验模具，其特征在于，所述上模板与下模板之间通过导柱和匹配的导套实现连接。
6.如权利要求1所述的一种铝合金盒形件拉深试验模具，其特征在于，所述凹模和凸模由按质量百分比计的如下成分组成：C 1.45％-1.70％，Si 0.1％-0.4％，Mn 0.25％-0.40％，P 0.01％-0.03％,S 0.01％-0.03％，Cr 11.0％-12.5％，Mo 0.4％-0.6％，V0.15％-0.30％,其余为Fe。
7.如权利要求1所述的一种铝合金盒形件拉深试验模具，其特征在于，所述凹模和凸模由按质量百分比计的如下成分组成：C 1.55％-1.70％，Si 0.25％-0.40％，Mn 0.25％-0.35％，P 0.01％-0.02％,S 0.01％-0.02％，Cr 11.5％-12.5％，Mo 0.5％-0.6％，V0.15％-0.25％,其余为Fe。
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