專(zhuān)利名稱(chēng)：小圓角整形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械制造的沖壓加工領(lǐng)域，尤其涉及一種板材沖壓加工的金屬產(chǎn)品的小圓角整形裝置。
背景技術(shù)：
沖壓加工是機(jī)械制造工藝中常見(jiàn)的加工方法。如圖1、圖2所示的工件的加工即采用沖壓加工工藝制造。其生產(chǎn)工序涉及到落料、沖孔、翻邊、拉深等。在沖壓加工的翻邊(翻折)工序中，一般圓孔翻邊時(shí)凸臺(tái)豎邊與凸緣(凸臺(tái))上下端平面所形成的下(上)外圓角半徑大于下(上)內(nèi)圓角半徑加上沖壓件的厚度t。在一些配合精度要求較高的工件生產(chǎn)中，需要圓角半徑越小越好，下(上)內(nèi)圓角通過(guò)模具可以控制到需要的小圓角半徑，但由于沖壓件板材厚度的限制，翻邊后的下(上)外圓角半徑仍然達(dá)不到要求。為了滿(mǎn)足上述小圓角半徑的要求，通常可以通過(guò)提高材料的延伸性、設(shè)計(jì)具有較小圓角的模具或通過(guò)采用鍛造和擠壓等后續(xù)的整形工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)，但這兩種工藝對(duì)于要求使用板材沖壓成形的零件來(lái)獲得小圓角都是不適合的。第一種方法材料由于延展性較高，抗拉強(qiáng)度下降，剛度又達(dá)不到工藝要求，影響工件的使用壽命。第二種方法，通過(guò)模具對(duì)圓角處擠壓拉伸進(jìn)行整形，但工件在拉伸變形的過(guò)程中，極易產(chǎn)生凸緣底面直徑尺寸的變化，又會(huì)產(chǎn)生新的質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)于沖壓產(chǎn)品，如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，通過(guò)有效的方式減小其彎折面的圓角半徑，是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種小圓角成形裝置。本實(shí)用新型采用的小圓角整形裝置如下:包括放置在工作臺(tái)上的凸模、壓邊圈，位于壓邊圈上部的凹模和限制器；壓邊圈和凹模心部有通孔；所述壓邊圈上端面設(shè)置有安放沖壓工件的凹槽環(huán)，以確保產(chǎn)品在整形過(guò)程中保持恒壓；所述凸模套接于壓邊圈的通孔內(nèi)；所述限制器套接在凹模的通孔內(nèi)，凹模上端面與壓機(jī)滑塊固聯(lián)，凹模底面與其通孔結(jié)合處設(shè)置有向下凸起的阻力環(huán)；凹模、限制器與凸模、壓邊圈之間的結(jié)合面形成整形型腔。工作臺(tái)下部設(shè)置有可伸縮的提供預(yù)壓力的部件，一端固連在壓邊圈上的支撐桿，其另一端穿過(guò)工作臺(tái)與預(yù)壓力部件固連。預(yù)壓力部件施加的向上的壓力將壓邊圈頂離工作臺(tái)。采用本實(shí)用新型裝置的整形型腔內(nèi)設(shè)置有待整形產(chǎn)品，進(jìn)行整形的產(chǎn)品包括底面和向上彎折翻邊的凸臺(tái)，凸臺(tái)心部有通孔，底面和凸臺(tái)之間的彎折翻邊處形成下內(nèi)圓角和下外圓角。其整形方法如下:1、將產(chǎn)品底面放置在壓邊圈的凹槽環(huán)內(nèi)，壓邊圈內(nèi)的凸模上端面伸入產(chǎn)品的通孔內(nèi)；凸臺(tái)的上端面與限制器底面相接；2、壓機(jī)滑塊下壓，帶動(dòng)凹模下移，凹模底面的阻力環(huán)首先與產(chǎn)品的下內(nèi)圓角接觸；3、壓機(jī)滑塊繼續(xù)下行，凹模阻力環(huán)壓入產(chǎn)品的下內(nèi)圓角，凹模底面接觸壓邊圈上端面；凸模外壁對(duì)產(chǎn)品凸臺(tái)的內(nèi)壁面產(chǎn)生向下的壓力，凸臺(tái)內(nèi)壁面金屬材料向下滑移；由于阻力環(huán)也在產(chǎn)品的下內(nèi)圓角處施加壓力，阻止向下滑移的材料向底面外延方向流動(dòng)，只能往沒(méi)有壓力阻力的成型型腔內(nèi)堆積。4、壓機(jī)滑塊繼續(xù)下行，通過(guò)凹模傳遞的向下壓力大于作用在壓邊圈上的向上的預(yù)壓力，凹模將壓邊圈、產(chǎn)品下壓，型腔容積減小，至壓機(jī)壓到限位器上端面，壓邊圈下表面與工作臺(tái)接觸。工件變形區(qū)的材料在此過(guò)程受到凹凸模及限位裝置的擠壓，此時(shí)，由于凹模阻力環(huán)及限位裝置限制，工件材料只能流向無(wú)阻力的下外圓角處的空間，從而形成下外圓角處的小圓角半徑。上述整形裝置所采用的待整形產(chǎn)品也可以為一個(gè)有底面并帶端蓋的凸臺(tái)，凸臺(tái)與底面和端蓋分別通過(guò)彎折翻邊形成，凸臺(tái)內(nèi)設(shè)有向下開(kāi)口的空腔，底面與凸臺(tái)彎折處形成下內(nèi)圓角和下外圓角，端蓋與凸臺(tái)彎折處形成上內(nèi)圓角和上外圓角；產(chǎn)品底面放置在壓邊圈的凹槽環(huán)內(nèi)，壓邊圈內(nèi)的凸模上端面伸入產(chǎn)品的空腔內(nèi)，凸模的上部的形狀與產(chǎn)品空腔內(nèi)壁的形狀相適配；產(chǎn)品端蓋與限制器下端面相接。整形原理同上，只是整形時(shí)，凸模外壁、凹模通孔內(nèi)壁面分別對(duì)產(chǎn)品凸臺(tái)的內(nèi)、外壁面產(chǎn)生向下的壓力，凸臺(tái)內(nèi)、外壁面金屬材料向下滑移，阻力環(huán)的阻力使下滑的材料分別往成型型腔內(nèi)的無(wú)阻力的上下外圓角處堆積，從而形成上、下外圓角處的小圓角半徑。在適用本實(shí)用新型的工作原理的情況下，更進(jìn)一步的優(yōu)化，凹模通過(guò)固聯(lián)的上模板與壓機(jī)的滑塊固聯(lián)，上模板心部與凹模內(nèi)的限制器內(nèi)開(kāi)有相對(duì)的通孔。模板可以采用硬度較高的金屬塊制成，可以使凹模在整形過(guò)程中受力更加均勻，并且減少凹模的變形。通孔內(nèi)可設(shè)置螺拴將限制器掛接于上模板上，對(duì)限制器做一定的松散約束。既不影響上模板在整形時(shí)下壓對(duì)限制器施加壓力，又可以在整形結(jié)束后上模板隨壓機(jī)上提時(shí)，限制器隨之上提脫離產(chǎn)品。更進(jìn)一步的優(yōu)化，壓邊圈和工作臺(tái)之間從上往下還依次設(shè)置有調(diào)整墊環(huán)和與工作臺(tái)固聯(lián)的固定板；凸模下部緊固于固定板內(nèi)，凸模上部套接于壓邊圈和調(diào)整墊環(huán)內(nèi)；一端固聯(lián)在壓邊圈上的支撐桿，其另一端依次穿過(guò)調(diào)整墊環(huán)、固定板、工作臺(tái)，與預(yù)壓力部件固聯(lián)。由于整形過(guò)程，對(duì)凹模、凸模、限制器的配合尺寸要求較高，通過(guò)改變調(diào)整墊環(huán)的高度大小，可以滿(mǎn)足整形尺寸要求。凸模與壓邊圈和調(diào)整墊環(huán)內(nèi)壁的配合均為松動(dòng)的間隙配合，通過(guò)與固定板的過(guò)盈緊配合，可以將凸模位置固定，提高整形產(chǎn)品的整形精度。更進(jìn)一步的優(yōu)化，所述固定板與工作臺(tái)之間從上往下還依次設(shè)置有墊板和下模板；固定板與墊板固聯(lián)，凸模的底面與墊板上端面相接；一端固聯(lián)在壓邊圈上的支撐桿，其另一端依次穿過(guò)調(diào)整墊環(huán)、固定板、墊板、下模板、工作臺(tái)，與預(yù)壓力部件固聯(lián)。在整個(gè)裝置中，凸模的尺寸較小，凸模底面對(duì)應(yīng)的部位壓強(qiáng)較大，增加一塊經(jīng)過(guò)淬火的金屬墊板，可以提高模具的使用壽命，避免凸模直接放在工作臺(tái)面上對(duì)工作臺(tái)局部位置的破壞。下模板硬度較墊板低，避免墊板對(duì)工作臺(tái)面的過(guò)度磨損，此外下模板便于加工和安裝、連接預(yù)壓力部件。上述預(yù)壓力部件可以是可壓縮變形的彈性體，如彈簧、橡膠等，也可以是可伸縮的油缸、氣缸等部件。
本實(shí)用新型將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中:圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的待整形產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖之一。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的待整形廣品結(jié)構(gòu)不意圖之_.ο圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的壓邊圈主視圖。圖4是圖3的俯視圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的凹模主視圖。圖6是圖5的仰視圖。圖7是圖1lA部整形過(guò)程中的放大示意圖。圖8是圖7后續(xù)整形變化過(guò)程中的放大示意圖。圖9是圖8后續(xù)整形變化過(guò)程中的放大示意圖。圖10是本實(shí)用新型裝置裝料狀態(tài)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是本實(shí)用新型裝置整形狀態(tài)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(shū)(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。如圖1所示的產(chǎn)品，系采用一定厚度t的板材落料、沖孔、翻邊等工序成形獲得，其具有底面4-1，和向上彎折翻邊的凸臺(tái)4-2，凸臺(tái)端面4-3，以及心部沖出的通孔4-4和通孔的內(nèi)壁面4-8。在翻邊工序,底面與凸臺(tái)形成下內(nèi)、夕卜圓角，下內(nèi)圓角半徑為r2,下外圓角半徑為rL.其中下內(nèi)圓角半徑r2系由沖壓翻邊時(shí)凹模的圓角直徑?jīng)Q定,下外圓角半徑由沖壓翻邊時(shí)的凹模的圓角直徑和板材的厚度決定。為了獲得較好的小圓角半徑如0.5mm,可以在保證產(chǎn)品翻邊質(zhì)量的情況下，減小凹模圓角半徑，從而獲得較小的下內(nèi)圓角，但為了保證一定的抗沖壓強(qiáng)度，材料厚度無(wú)法減小，因此下外圓角半徑rl通過(guò)沖壓加工，無(wú)法獲得小圓角半徑。如圖2所示的產(chǎn)品。其具有底面4-1，凸臺(tái)4-2，端蓋4-5，其加工工藝和原理基本同上。凸臺(tái)與底面、端蓋分別通過(guò)彎折翻邊形成，凸臺(tái)內(nèi)設(shè)有向下開(kāi)口的空腔4-6，并形成凸臺(tái)的內(nèi)外壁面(4-8，4-7)。通過(guò)翻邊工序，底面與凸臺(tái)彎折處形成半徑為r2和rl的下內(nèi)、外圓角，端蓋與凸臺(tái)彎折處形成半徑為r3和r4的上內(nèi)、外圓角。同上原理，上、下內(nèi)圓角半徑(r3, r2)系由沖壓翻邊時(shí)的凸模與凹模的圓角直徑?jīng)Q定,上下外圓角半徑(r4, rl)由沖壓翻邊時(shí)的凹模的圓角直徑和板材的厚度決定。通過(guò)減小沖壓時(shí)凸、凹模圓角半徑，可以獲得較小的上、下內(nèi)圓角半徑，但由于板材厚度的限制，上、下外圓角通過(guò)沖壓加工，無(wú)法獲得理想的小圓角半徑。將圖2所示的產(chǎn)品采用本實(shí)用新型裝置進(jìn)行整形的步驟如下所述:1、整形裝置準(zhǔn)備:[0035]如圖10，工作臺(tái)面8從下往上依次放置有下模板12、墊板13、固定板14、調(diào)整墊環(huán)
6。固定板通過(guò)銷(xiāo)子與墊板固定定位。調(diào)整墊環(huán)高度大小根據(jù)需要調(diào)整、匹配。工作臺(tái)下部設(shè)置有可伸縮的提供預(yù)壓力的部件，本實(shí)施例采用的預(yù)壓力部件為兩塊壓板9和夾持在壓板之間的彈性橡膠11組成，穿過(guò)預(yù)壓力部件的螺桿10將其固連在下模板上。設(shè)置在調(diào)整墊環(huán)上部的壓邊圈5如圖3、4所示，其心部有通孔5-2，上端面5_1設(shè)置有安放產(chǎn)品的凹槽環(huán)5-3，壓邊圈上固連的支撐桿15，另一端依次穿過(guò)調(diào)整墊環(huán)、固定板、墊板、下模板、工作臺(tái)，與預(yù)壓力部件上壓板固連。上緊螺桿上的螺帽，彈性橡膠變形產(chǎn)生向上的預(yù)壓力，將壓邊圈懸浮在調(diào)整墊環(huán)上方。套接于壓邊圈和調(diào)整墊環(huán)內(nèi)的凸模7下部緊固于固定板內(nèi)，其底面與墊板上端面相接；凸模上部的形狀與產(chǎn)品空腔內(nèi)壁的形狀相適配。位于壓邊圈上方的凹模3上部通過(guò)上模板I與壓機(jī)滑塊固連，凹模結(jié)構(gòu)如圖5、6所示。凹模底面3-3與心部的通孔3-2結(jié)合處設(shè)置有向下凸起的阻力環(huán)3-1，阻力環(huán)尺寸可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)，本實(shí)施例中板材厚度為2.5_，阻力環(huán)凸起高度為0.5-0.6_，寬度為1-1.5mm ;限制器2套接在凹模的通孔內(nèi)，并通過(guò)螺栓聯(lián)于上模板的通孔處。2、將圖2所示的產(chǎn)品底面放置在壓邊圈的凹槽環(huán)內(nèi)，壓邊圈內(nèi)的凸模上端面伸入產(chǎn)品的空腔內(nèi)；產(chǎn)品端蓋與限制器下端面相接。3、整形:本實(shí)用新型裝置整形狀態(tài)如圖11所示。各部件說(shuō)明同圖10。3-1:如圖7，凹模3、限制器2與凸模6、壓邊圈5之間的結(jié)合面形成整形型腔；壓機(jī)滑塊下行帶動(dòng)凹模3下移，凹模底面的阻力環(huán)5-3首先與產(chǎn)品4的下內(nèi)圓角接觸；(d)如圖8，壓機(jī)滑塊繼續(xù)下行，凹模阻力環(huán)壓入產(chǎn)品的下內(nèi)圓角，凹模底面接觸壓邊圈上端面；此時(shí)，凸模外壁、凹模通孔內(nèi)壁面分別對(duì)產(chǎn)品凸臺(tái)的內(nèi)、外壁面產(chǎn)生向下的壓力，凸臺(tái)內(nèi)、外壁面金屬材料向下滑移；由于阻力環(huán)也在產(chǎn)品的下內(nèi)圓角處施加壓力，阻止向下滑移的材料向底面外延方向流動(dòng)，只能往成型型腔內(nèi)的堆積。(e)壓機(jī)滑塊繼續(xù)下行，型腔容積減小，直至限位器上端面與上模板接觸，壓邊圈下平面與調(diào)整墊上平面接觸，壓機(jī)不再下壓。此時(shí)，凹模緊壓住產(chǎn)品凸臺(tái)的兩側(cè)和底面，凸模上端面緊壓在產(chǎn)品端蓋的下部，限制器下端面緊壓在端蓋的上端面。產(chǎn)品受到凹凸模及限位器的擠壓，工件材料只能流向無(wú)阻力的上、下外圓角處的空間，從而形成上、下外圓角處的小圓角半徑。采用本實(shí)用新型裝置對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行整形，可以獲得小圓角半徑的外圓角，根據(jù)需要，采用同樣的原理，可重復(fù)上述步驟，將圓角進(jìn)一步收小。滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。
權(quán)利要求1.一種小圓角整形裝置，其特征在于: 包括放置在工作臺(tái)上的凸模、壓邊圈，位于壓邊圈上部的凹模和限制器；壓邊圈和凹模心部有通孔；所述壓邊圈上端面設(shè)置有安放沖壓工件的凹槽環(huán)，所述凸模套接于壓邊圈的通孔內(nèi)；所述限制器套接在凹模的通孔內(nèi)，凹模上端面與壓機(jī)滑塊固聯(lián)，凹模底面與其通孔結(jié)合處設(shè)置有向下凸起的阻力環(huán)；凹模、限制器與凸模、壓邊圈之間的結(jié)合面形成整形型腔； 工作臺(tái)下部還設(shè)置有可伸縮的提供預(yù)壓力的部件，一端固連在壓邊圈上的支撐桿，其另一端穿過(guò)工作臺(tái)與預(yù)壓力部件固連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小圓角整形裝置，其特征在于: 所述整形型腔內(nèi)設(shè)置有待整形產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括底面和向上彎折翻邊的凸臺(tái)，凸臺(tái)心部有通孔，底面和凸臺(tái)之間的彎折翻邊處形成下內(nèi)圓角和下外圓角；產(chǎn)品底面放置在壓邊圈的凹槽環(huán)內(nèi)，壓邊圈內(nèi)的凸模上端面伸入產(chǎn)品的通孔內(nèi)；凸臺(tái)的上端面與限制器底面相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小圓角整形裝置，其特征在于:所述 待整形產(chǎn)品包括底面和帶端蓋的凸臺(tái)，凸臺(tái)與底面和端蓋分別通過(guò)彎折翻邊形成，凸臺(tái)內(nèi)設(shè)有向下開(kāi)口的空腔，底面與凸臺(tái)彎折處形成下內(nèi)圓角和下外圓角，端蓋與凸臺(tái)彎折處形成上內(nèi)圓角和上外圓角；產(chǎn)品底面放置在壓邊圈的凹槽環(huán)內(nèi)；壓邊圈內(nèi)的凸模上端面伸入產(chǎn)品的空腔內(nèi)并與空腔內(nèi)壁形狀相適配；產(chǎn)品端蓋與限制器下端面相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小圓角整形裝置，其特征在于:所述凹模通過(guò)上模板與壓機(jī)的滑塊固聯(lián)，所述上模板心部與凹模內(nèi)的限制器內(nèi)開(kāi)有相對(duì)的通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的小圓角整形裝置，其特征在于:所述壓邊圈和工作臺(tái)之間從上往下還依次設(shè)置有調(diào)整墊環(huán)以及與工作臺(tái)固聯(lián)的固定板；凸模下部緊固于固定板內(nèi)，凸模上部套接于壓邊圈和調(diào)整墊環(huán)內(nèi)；一端固聯(lián)在壓邊圈上的支撐桿，其另一端依次穿過(guò)調(diào)整墊環(huán)、固定板、工作臺(tái)，與預(yù)壓力部件固聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的小圓角整形裝置，其特征在于:所述固定板與工作臺(tái)之間從上往下還依次設(shè)置有墊板和下模板；固定板與墊板固聯(lián)，凸模的底面與墊板上端面相接；一端固聯(lián)在壓邊圈上的支撐桿，其另一端依次穿過(guò)調(diào)整墊環(huán)、固定板、墊板、下模板、工作臺(tái)，與預(yù)壓力部件固聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的小圓角整形裝置，其特征在于:所述預(yù)壓力部件包括能壓縮變形的彈性體，或能伸縮的油缸、氣缸。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種小圓角整形裝置，包括通過(guò)預(yù)壓力的部件的支撐而懸浮在工作臺(tái)上壓邊圈，位于壓邊圈上部的凹模和限制器；壓邊圈和凹模心部有通孔；所述壓邊圈上端面設(shè)置有安放沖壓工件的凹槽環(huán)；所述凸模套接于壓邊圈的通孔內(nèi)；所述限制器套接在凹模的通孔內(nèi)，并通過(guò)螺拴聯(lián)于上模板，凹模上端面與上模板、壓機(jī)滑塊固聯(lián)，凹模底面與其通孔結(jié)合處設(shè)置有向下凸起的阻力環(huán)；凹模、限制器與凸模、壓邊圈之間的結(jié)合面形成整形型腔。采用本實(shí)用新型裝置，通過(guò)凹模阻力環(huán)的作用，使整形變形時(shí)材料向彎折部位的外圓角處流動(dòng)效果好，從而有效的減少外圓角半徑。
文檔編號(hào)B21D19/00GK203030692SQ201220530228
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者周英, 王曉波 申請(qǐng)人:成都豪能科技股份有限公司