CN114273592B - 一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法及模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法及模具，成形方法包括如下步骤：1，将尺寸合适的圆筒件金属板柸置于凹模中，驱动上模座向下运动使内凸模、外凸模和镦粗凸模与板柸接触；2，上模座向下匀速运动，内凸模和外凸模静止，镦粗凸模向下运动对圆筒件进行整形和增厚；3，镦粗凸模继续向下运动，此时外凸模向上运动，对圆筒件侧壁进行局部增厚；4，圆筒件侧壁局部增厚结束后，上模座回程至上死点，顶杆顶出零件，完成脱模。本发明有效降低模具制造成本，结构简单，生产效率高，解决了镦粗时的屈曲失稳难题，消除折叠、内凹等缺陷，具有尺寸精度高，模具寿命长等优点。

Description

一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法及模具
技术领域
本发明涉及金属材料塑性成形加工领域，特别是涉及一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法及模具。
背景技术
在实际工程应用中，很多时候需要侧壁局部较厚的圆筒形拉深件，但是由于在圆筒件侧壁局部增厚时，尤其是当所需局部侧壁较厚时，考虑到屈曲失稳，折叠等问题，往往需要更换多种模具进行多次镦粗处理才能得到所需零件，导致生产效率低，生产成本大大提高。
因此，如何改变现有技术中，对圆筒件不等厚侧壁局部增厚时生产成本高，生产效率低等现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题
发明内容
本发明的目的是提供一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法及模具，以解决上述现有技术存在的问题，在一个工序中成形侧壁局部增厚的圆筒件。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种圆筒件侧壁局部增厚成形模具，包括上模座、卸料弹簧、强力弹簧、凸模固定板、凸模垫板、内凸模、外凸模、镦粗凸模、凹模、凹模固定板、下模座和顶杆。所述内凸模与所述外凸模、所述外凸模与所述镦粗凸模均采用同轴设置且滑动相连，所述内凸模通过螺栓与所述上模座相连，所述内凸模与所述上模座之间安置所述强力弹簧且所述强力弹簧套装于螺栓，所述外凸模通过螺栓与所述上模座相连，所述外凸模与所述上模座之间安装卸料弹簧且所述卸料弹簧套装于螺栓，所述卸料弹簧弹力小于所述强力弹簧。所述镦粗凸模通过所述凸模固定板和所述凸模垫板与所述上模座相连。
优选的所述内凸模与所述外凸模、所述外凸模与所述镦粗凸模、所述镦粗凸模与所述凹模均采用间隙配合。
优选的所述内凸模与所述外凸模、采用所述外凸模与所述镦粗凸模均采用H6/h5配合，所述镦粗凸模与所述凹模采用H7/g6配合。
本发明还提供一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法，利用上述圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形模具，包括如下步骤：
步骤一，将尺寸合适的圆筒件金属板坯置于凹模中，驱动上模座向下运动使内凸模、外凸模和镦粗凸模与板坯接触；
步骤二，上模座向下匀速运动，此时内凸模和外凸模静止，镦粗凸模向下运动对圆筒件进行整形和增厚；
步骤三，上模座带动镦粗凸模继续向下运动，此时外凸模向上运动，对圆筒件侧壁进行局部增厚；
步骤四，圆筒件侧壁局部增厚结束后，上模座向上运动至上死点，顶杆向上运动顶出零件，完成脱模。
优选的外凸模的外壁与凹模内壁之间的间隙为圆筒件侧壁厚度的1.2-1.5倍。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提出一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形模具，包括上模座、卸料弹簧、强力弹簧、凸模固定板、凸模垫板、内凸模、外凸模、镦粗凸模、凹模、凹模固定板、下模座和顶杆。所述内凸模与所述外凸模、所述外凸模与所述镦粗凸模均采用同轴设置且滑动相连，所述内凸模通过螺栓与所述上模座相连，所述内凸模与所述上模座之间安置所述强力弹簧且所述强力弹簧套装于螺栓，所述外凸模通过螺栓与所述上模座相连，所述外凸模与所述上模座之间安装卸料弹簧且所述卸料弹簧套装于螺栓，所述卸料弹簧弹力小于所述强力弹簧。所述镦粗凸模通过所述凸模固定板和所述凸模垫板与所述上模座相连。本发明还提供一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法，在零件成形时，将预制拉深件放入凹模中，控制与压力机相连的上模座向下运动，对拉深件进行整形增厚，随着镦粗凸模向下运动，外凸模在金属挤压力下向上运动，控制上模座的行程对圆筒件侧壁进行局部增厚同时控制局部增厚的高度，外凸模的成形区可以根据实际需求设计尺寸，控制局部增厚的厚度。本发明实现了在一个工序内对圆筒件侧壁进行局部增厚，有效解决了屈曲失稳，折叠等问题，提高了产品生产效率，具有工序简单，成形精度高等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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附图。
图1为本发明的一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形模具工作时的剖切结构示意图；
图2为本发明的一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形模具另一工作状态时的剖切结构示意图：
图3为利用本发明的一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法成形时的圆筒件板坯示意图；
图4为利用本发明的一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法成形时整形增厚板坯示意图；
图5为利用本发明的一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法成形时局部增厚板坯意图；
其中，1为上模座，2为螺栓，3为强力弹簧，4为卸料弹簧，5为外凸模，6为凸模固定板，7为内凸模，8为凸模垫板，9为凹模，10为下模座，11为顶杆，12为凹模固定板，13为镦粗凸模，14为螺钉。
具体实施方式
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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
本发明的目的是提供一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法，以解决上述现有技术存在的问题，该成形方法有效的减少工序，提高加工效率，提高零件的尺寸精度与表面质量。
请参考图1-5，其中图1为本发明的一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形模具工作时的剖切结构示意图，图2为本发明的一种圆筒件的不等厚侧壁局部增厚成形模具另一工作状态时的剖切结构示意图，图3为利用本发明的一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法成形时的圆筒件板坯示意图，图4为利用本发明的一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法成形时整形增厚板坯示意图，图5为利用本发明的一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法成形时局部增厚板坯意图。
本发明一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法，包括如下步骤：
步骤一，将尺寸合适的圆筒件金属板坯置于凹模中，驱动上模座向下运动使内凸模、外凸模和镦粗凸模与板坯接触；
步骤二，上模座向下匀速运动，此时内凸模和外凸模静止，镦粗凸模向下运动对圆筒件进行整形和增厚；
步骤三，上模座带动镦粗凸模继续向下运动，此时外凸模向上运动，对圆筒件侧壁进行局部增厚；
步骤四，圆筒件侧壁局部增厚结束后，上模座向上运动至上死点，顶杆向上运动顶出零件，完成脱模。
在步骤一中，将外径为D0、高度为H0、壁厚为T0的圆筒件板坯置于凹模9中，凹模的内径等于圆筒件板坯外径，控制上模座下行，使得内凸模、外凸模和镦粗凸模与板坯接触。
在步骤二中，上模座带动镦粗凸模下行，对圆筒件板坯进行整形和增厚，使其高度为H1，厚度为T1。
在步骤三中，由于镦粗凸模进一步下行，圆筒件侧壁金属流动压力增大，使得外凸模向上运动，获得局部壁厚为T2、整体高度为H2，局部增厚高度为H3的所需零件。在实际应用中可根据实际需求控制H2、H3的高度和T2的厚度
在步骤四中，上模座上行至上死点，顶杆推出成形零件，完成一次工作循环。
另外，内凸模与外凸模、外凸模与镦粗凸模、镦粗凸模与凹模均采用间隙配合，提高模具整体装配精度。
在本具体实施方式中，内凸模与外凸模、采用外凸模与镦粗凸模均采用H6/h5配合，镦粗凸模与凹模采用H7/g6配合。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形模具，其特征在于:包括上模座、卸料弹簧、强力弹簧、凸模固定板、凸模垫板、内凸模、外凸模、镦粗凸模、凹模、凹模固定板、下模座和顶杆，所述内凸模与所述外凸模、所述外凸模与所述镦粗凸模均采用同轴设置且滑动相连，所述内凸模通过螺栓与所述上模座相连，所述内凸模与所述上模座之间安置所述强力弹簧且所述强力弹簧套装于螺栓，所述外凸模通过螺栓与所述上模座相连，所述外凸模与所述上模座之间安装所述卸料弹簧且所述卸料弹簧套装于螺栓，所述卸料弹簧弹力小于所述强力弹簧，所述镦粗凸模通过所述凸模固定板和所述凸模垫板与所述上模座相连。
2.根据权利要求1所述的一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形模具，其特征在于所述内凸模与所述外凸模、所述外凸模与所述镦粗凸模、所述镦粗凸模与所述凹模均采用间隙配合。
3.根据权利要求1所述一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形模具，其特征在于：所述外凸模的外壁与所述凹模内壁之间的间隙为圆筒件侧壁厚度的1.2-1.5倍。
4.根据权利要求1所述一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形模具，其特征在于：所述外凸模的成形区厚度尺寸可以根据实际应用调整，控制所述圆筒件侧壁局部增厚厚度。
5.一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法，利用权利要求1-3任一项所述的一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚的成形模具，其特征在于:
步骤一，将尺寸合适的圆筒件金属板坯置于所述凹模中，驱动所述上模座向下运动使所述内凸模、所述外凸模和所述镦粗凸模与所述圆筒件金属板坯接触；
步骤二，所述上模座向下匀速运动，此时所述内凸模和所述外凸模静止，所述镦粗凸模向下运动对所述圆筒件金属板坯侧壁进行整形和增厚；
步骤三，所述上模座带动所述镦粗凸模继续向下运动，此时所述外凸模向上运动，对所述圆筒件金属板坯侧壁进行局部增厚；
步骤四，所述圆筒件金属板坯侧壁局部增厚结束后，所述上模座向上运动至上死点，顶杆向上运动顶出成形零件，完成脱模。
6.根据权利要求5所述一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法，其特征在于：
在步骤三中，当所述镦粗凸模向下运动，金属流动的挤压力大于所述卸料弹簧给予所述外凸模的压力时，使得所述外凸模向上运动，对所述圆筒件侧壁进行局部增厚。
7.根据权利要求5所述一种圆筒件不等厚侧壁局部增厚成形方法，其特征在于：
在步骤三中，可以通过控制所述镦粗凸模的行程来控制所述圆筒件侧壁局部增厚高度。
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