金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具，主要應(yīng)用于金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格印制領(lǐng)域；它由工作零件、定位零件、固定零件組成，其中工作零件為凸模，定位零件包括定位銷、環(huán)形限位塊、支撐塊，固定零件包括緊固螺栓、彈簧墊圈、上模墊板、下模墊板、環(huán)形固定板、夾緊板、橡膠墊、上模板、下模板。本發(fā)明專利采用沖壓加工形式進(jìn)行金屬坐標(biāo)網(wǎng)格印制，采用可快換式的模具組裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可快速更換使用不同尺寸、形式的凸模及模架零件，從而可針對(duì)不同尺寸的金屬板料，印制出不同形式的坐標(biāo)網(wǎng)格；環(huán)形限位塊的軸向尺寸可根據(jù)沖壓效果進(jìn)行修磨或更換，從而調(diào)整沖壓后形成的網(wǎng)格深度；當(dāng)模具生產(chǎn)、裝配、調(diào)試好后，可進(jìn)行重復(fù)使用，后期使用簡(jiǎn)單、方便。
【專利說(shuō)明】
金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明提供一種金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具，屬于金屬薄板應(yīng)變測(cè)量坐標(biāo)網(wǎng)格印制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新板金件和新材料的不斷出現(xiàn)，關(guān)于板材成形性能的研究日益廣泛和深入。60年代以來(lái)，Keeler和Goodwin提出的成形極限圖有助于這方面的研究。為了建立成形極限圖，必須找到一種在板材上繪制座標(biāo)網(wǎng)格的方法。目前印制座標(biāo)網(wǎng)主要有五種方法:劃線器劃線、橡皮壓花、絲網(wǎng)漏印、接觸照相、電化學(xué)腐蝕方法。其中后三種方法，應(yīng)用尤為普遍。[0003 ]在實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)傳統(tǒng)的坐標(biāo)網(wǎng)格印制技術(shù)生成的坐標(biāo)網(wǎng)格在沖壓加工之后會(huì)因?yàn)閿D壓和磨損出現(xiàn)網(wǎng)格損壞等缺陷，對(duì)后續(xù)的應(yīng)變測(cè)量帶來(lái)了很大的誤差。同時(shí)，采用傳統(tǒng)的坐標(biāo)網(wǎng)格印制技術(shù)生成網(wǎng)格需要進(jìn)行大量的前期準(zhǔn)備工作，耗時(shí)較長(zhǎng)，尤其是在制品數(shù)量比較大的情況下，往往需要大量的時(shí)間來(lái)完成網(wǎng)格印制工作，而且廢品率較高。比如劃線法，雖然設(shè)備簡(jiǎn)單，但是網(wǎng)格精度太低，劃線深度太深，容易影響板料成形質(zhì)量;橡膠印花法，其印制的網(wǎng)格精度不高，分辨率受限制;絲網(wǎng)漏印法制備的網(wǎng)格容易造成網(wǎng)格深度不一;接觸照相法，采用該法需要較長(zhǎng)的時(shí)間，而且設(shè)備也較大；電化學(xué)腐蝕法，能量消耗比較大，而且電解液容易對(duì)環(huán)境造成污染。
[0004]因此，設(shè)計(jì)一種可快速實(shí)現(xiàn)金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具就顯得非常必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具，它可以實(shí)現(xiàn)金屬坐標(biāo)網(wǎng)格印制，通過(guò)更換不同的凸模，能夠印制不同尺寸、不同網(wǎng)格形式的坐標(biāo)網(wǎng)格。
[0006]本發(fā)明所述的金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具不含有傳統(tǒng)模具的頂料、卸料裝置，其包括如下組成部分:工作零件、定位零件、固定零件，其中工作零件為凸模，定位零件包括定位銷、環(huán)形限位塊及支撐塊，固定零件包括緊固螺栓、彈簧墊圈、上模墊板、下模墊板、環(huán)形固定板、夾緊板、橡膠墊、上模板、下模板。
[0007]所述凸模網(wǎng)格形式及凸模幾何尺寸根據(jù)需要自行定制加工，具體尺寸及坐標(biāo)網(wǎng)格形式由樣本板料尺寸及實(shí)驗(yàn)要求的網(wǎng)格形式而定。
[0008]所述上模板與上模墊板通過(guò)上模定位銷進(jìn)行定位，上模墊板位于上模板下方，上模定位銷有兩個(gè)，分別位于上模板對(duì)稱邊兩側(cè)，呈斜對(duì)稱分布;下模板與下模墊通過(guò)下模定位銷進(jìn)行定位，下模墊板位于下模板上方，下模定位銷也有兩個(gè)，分別位于下模板對(duì)稱邊兩側(cè)，呈斜對(duì)稱分布。
[0009]所述上模支撐塊與下模支撐塊分別位于上、下模四角，均通過(guò)螺栓分別與上、下模板進(jìn)行連接固定;其中，四個(gè)下模支撐塊的一端均加工有圓形銷孔，該圓形銷孔位于下模支撐塊中心。
[0010]所述環(huán)形限位塊位于上模支撐塊與下模支撐塊之間，同時(shí)，通過(guò)上下模定位銷對(duì)其進(jìn)行定位;上下模定位銷一端插入下模支撐塊中心的銷孔內(nèi)，另一端則位于環(huán)形限位塊的圓孔內(nèi)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)形限位塊的限位功能;所述環(huán)形限位塊其軸向尺寸根據(jù)板料厚度選擇，在裝模過(guò)程中可通過(guò)試沖來(lái)判斷沖壓印制的網(wǎng)格是否符合要求;如果網(wǎng)格深度不符合要求，可適當(dāng)修磨環(huán)形限位塊，或更換為其他尺寸。
[0011]所述環(huán)形固定板位于下模墊板上方，其為封閉式框體結(jié)構(gòu)，并通過(guò)螺栓與下模墊板、下模板固定在一起;環(huán)形固定板的相鄰兩側(cè)分別加工有四個(gè)螺紋孔，其用于在裝配凸模時(shí)調(diào)節(jié)夾緊板的松緊。
[0012]所述凸模倒裝于環(huán)形固定板內(nèi)，即凸模與板料有接觸的一面朝上；在環(huán)形固定板加工有四個(gè)螺紋孔的相鄰兩側(cè)邊分別裝配有夾緊板及橡膠墊，其中橡膠墊位于凸模與夾緊板之間；夾緊板通過(guò)緊固螺栓實(shí)現(xiàn)夾緊功能，緊固螺栓向中心擰緊時(shí)即為夾緊；同時(shí)，夾緊板緊固螺栓接觸部位加工有凹槽，緊固螺栓端部位于該凹槽內(nèi)，并且在緊固螺栓處配有防松作用的彈簧墊圈。
[0013]本發(fā)明專利所述的金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具組裝操作步驟如下:
[0014]I)選擇所需要的網(wǎng)格形式及對(duì)應(yīng)尺寸的凸模。
[0015]2)選擇對(duì)應(yīng)尺寸的環(huán)形限位塊、上模定位銷及下模定位銷。
[0016]3)選擇相應(yīng)尺寸的環(huán)形固定板、夾緊板、上模墊板、下模墊板、上模支撐柱、下模支撐柱及各緊固螺栓等零件。
[0017]4)分別組裝上下模各零部件，完成上、下模的組裝。
[0018]5)將下模整體置于磨床上，對(duì)凸模與板料接觸的一面進(jìn)行整體修模，直至各凸模工作表面位于同一平面內(nèi)，以確保沖壓時(shí)的網(wǎng)格深度一致。
[0019]6)凸模整體修模后，安放環(huán)形限位塊、上模定位銷及下模定位銷，將上、下模合模。
[0020]7)模具安裝之后進(jìn)行裝模、試沖、調(diào)整等工作，調(diào)整好后即可投入使用。
[0021 ] 8)在板料尺寸不變的情況下，經(jīng)調(diào)整好后模具可重復(fù)使用，不用拆卸。
[0022]本發(fā)明專利所述的金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具凸模定位、夾緊操作步驟如下:
[0023]I)去除下模墊板及環(huán)形固定板側(cè)壁上的雜物；
[0024]2)裝配夾緊板及橡膠墊，并將凸模整齊放入環(huán)形固定板中，調(diào)整夾緊板、橡膠墊及各凸模的位置，使各凸模整齊排列于環(huán)形固定板內(nèi)。
[0025]3)擰上環(huán)形固定板相鄰兩側(cè)的夾緊板緊固螺栓，但要使各緊固螺栓處于松弛狀
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[0026]4)預(yù)緊一側(cè)的緊固螺栓后，再預(yù)緊另一側(cè)的緊固螺栓，直到各凸模之間緊密貼合后再?gòu)氐讛Q緊各個(gè)緊固螺栓。
[0027]本發(fā)明專利與現(xiàn)有金屬坐標(biāo)網(wǎng)格印制技術(shù)相比，有如下優(yōu)點(diǎn):
[0028]I)所述模具采用沖壓加工形式進(jìn)行金屬坐標(biāo)網(wǎng)格印制，與傳統(tǒng)的劃線法、照相法及電化學(xué)腐蝕法相比，其加工制作效率有極大的提高，而且網(wǎng)格質(zhì)量更為穩(wěn)定；
[0029]2)所述模具采用可快換式的組裝結(jié)構(gòu)，可快速更換使用不同尺寸、形式模架零件，從而可印制出不同尺寸大小的金屬板料；
[0030]3)所述模具所用凸模屬定制零件，其結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)具體網(wǎng)格形狀和尺寸大小進(jìn)行確定，能夠印制不同尺寸、不同網(wǎng)格形式的坐標(biāo)網(wǎng)格。
[0031]4)所述模具所用環(huán)形限位塊可供裝配時(shí)修磨，其軸向尺寸根據(jù)沖壓效果進(jìn)行修磨或更換，以調(diào)整沖壓后形成的網(wǎng)格深度，可避免網(wǎng)格太深或太淺的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為模具裝配圖。
[0033]圖1中:環(huán)形固定板1、彈簧墊圈2、緊固螺栓3、上模板4、夾緊板5、橡膠墊6、上模定位銷7、上模墊板8、板料9、緊固螺栓10、緊固螺栓11、上模支撐塊12、上下模定位銷13、環(huán)形限位塊14、下模支撐塊15、緊固螺栓16、緊固螺栓17、凸模18、下模墊板19、下模定位銷20、下模板21。
[0034]圖2為模具俯視圖。
[0035]圖3為模架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖4為下模板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖5為凸模夾緊裝置及夾緊效果圖；
[0038]圖6為不同凸模及網(wǎng)格樣式示例。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面通過(guò)實(shí)例并對(duì)照附圖，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)及其實(shí)施方式。
[0040]如圖1所示，本發(fā)明專利所述的金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具，其結(jié)構(gòu)由如下部分組成:環(huán)形固定板1、彈簧墊圈2、緊固螺栓3、上模板4、夾緊板5、橡膠墊6、上模定位銷7、上模墊板8、板料9、緊固螺栓10、緊固螺栓11、上模支撐塊12、上下模定位銷13、環(huán)形限位塊14、下模支撐塊15、緊固螺栓16、緊固螺栓17、凸模18、下模墊板19、下模定位銷20、下模板21。
[0041]如圖1所示，本發(fā)明專利所述的金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具凸模18由客戶根據(jù)具體需要進(jìn)行設(shè)計(jì);其設(shè)計(jì)可根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)所用板材的大小來(lái)確定單個(gè)凸模18的基本尺寸及所用凸模18總個(gè)數(shù)，由實(shí)驗(yàn)所要求的坐標(biāo)網(wǎng)格形式制備相應(yīng)的凸模形式;在確定凸模尺寸時(shí)盡量保持其外形一致，以方便凸模的更換。
[0042]如圖1所示，本發(fā)明專利所述的金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具沖壓網(wǎng)格深度由環(huán)形限位塊14進(jìn)行調(diào)整;工作過(guò)程中，當(dāng)上模支撐塊12與環(huán)形限位塊14接觸時(shí)到達(dá)下死點(diǎn)，合模動(dòng)作停止;凸模18沖壓深度與環(huán)形限位塊14的高度直接相關(guān)，當(dāng)其他零件尺寸一定時(shí)，環(huán)形限位塊14的高度越高，凸模18與上模墊板8之間的距離越大，網(wǎng)格深度也越淺；因此，不同的板料厚度選用不同高度的環(huán)形限位塊14，同時(shí)，在調(diào)整網(wǎng)格深度時(shí)也只需要適當(dāng)修磨環(huán)形限位塊14即可。
[0043]本發(fā)明專利所述的金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具的裝模、修模及工作過(guò)程如下:
[0044]I)選擇規(guī)格合適的鍛壓機(jī)進(jìn)行裝模，模具與鍛壓機(jī)工作臺(tái)之間通過(guò)壓板固定。
[0045]2)取出上下模定位銷13，進(jìn)行試沖;如若印制效果不理想，取下環(huán)形限位塊14進(jìn)行修磨、調(diào)整；同時(shí)，如若出現(xiàn)板料網(wǎng)格深淺不一的情況，則將模具整體卸下，并將下模整體置于磨床上，對(duì)凸模進(jìn)行整體修模;如此反復(fù)，直到取得理想效果為止。
[0046]3)修正好的模具即可進(jìn)行金屬板料坐標(biāo)網(wǎng)格的印制。
[0047]4)正式?jīng)_壓金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格時(shí)，先將板料9放置于凸模18上方，并對(duì)齊四邊，同時(shí)盡量保證板料9位于凸模18所在區(qū)域的中間部位。
[0048]5)調(diào)整好板料9位置之后即可啟動(dòng)壓力機(jī)使上模下行，當(dāng)上模墊板8接觸到板料9之后，在凸模18的作用下，板料9與凸模18接觸的一面將產(chǎn)生材料的塑性變形，形成與凸模18—致的網(wǎng)格形狀。
[0049]6)上模到達(dá)下死點(diǎn)后再保壓數(shù)秒即可使上模上行。
[0050]7)上模上行停止后，可采用鑷子等工具將板料9從凸模18上取下。
[0051]至此，金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具的裝模、修模及一個(gè)完整的工作周期完成，取下加工好的板料后即可按照步驟4、5、6、7的方法進(jìn)行其他板料的沖壓加工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具，不含有傳統(tǒng)模具的頂料、卸料裝置，包括如下組成部分:工作零件、定位零件、固定零件，其中工作零件為凸模，定位零件包括定位銷、環(huán)形限位塊及支撐塊，固定零件包括緊固螺栓、彈簧墊圈、上模墊板、下模墊板、環(huán)形固定板、夾緊板、橡膠墊、上模板、下模板，其特征在于: 所述支撐塊由上模支撐塊和下模支撐塊組成，上模支撐塊與下模支撐塊分別位于上、下模板四角，均通過(guò)螺栓分別與上、下模板進(jìn)行連接固定;其中，四個(gè)下模支撐塊的一端均加工有圓形銷孔，該圓形銷孔位于下模支撐塊中心； 所述環(huán)形限位塊位于上模支撐塊與下模支撐塊之間，同時(shí)，通過(guò)上下模定位銷對(duì)其進(jìn)行定位;上下模定位銷一端插入下模支撐塊中心的銷孔內(nèi)，另一端則位于環(huán)形限位塊的圓孔內(nèi)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)形限位塊的限位功能； 所述環(huán)形固定板位于下模墊板上方，其為封閉式框體結(jié)構(gòu)，并通過(guò)螺栓與下模墊板、下模板固定在一起;環(huán)形固定板的相鄰兩側(cè)分別加工有四個(gè)螺紋孔，其用于在裝配凸模時(shí)調(diào)節(jié)夾緊板的松緊； 所述凸模倒裝于環(huán)形固定板內(nèi)，即凸模與板料有接觸的一面朝上；在環(huán)形固定板加工有四個(gè)螺紋孔的相鄰兩側(cè)邊分別裝配有夾緊板及橡膠墊，其中橡膠墊位于凸模與夾緊板之間；夾緊板通過(guò)緊固螺栓實(shí)現(xiàn)夾緊功能，緊固螺栓向中心擰緊時(shí)即為夾緊；同時(shí)，夾緊板緊固螺栓接觸部位加工有凹槽，緊固螺栓端部位于該凹槽內(nèi)，并且在緊固螺栓處配有防松作用的彈簧墊圈。2.如權(quán)利要求1所述的金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具，其特征在于:凸模的設(shè)計(jì)根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)所用板材的大小來(lái)確定單個(gè)凸模的基本尺寸及所用凸?？倐€(gè)數(shù)，由實(shí)驗(yàn)所要求的坐標(biāo)網(wǎng)格形式制備相應(yīng)的凸模形式;在確定凸模尺寸時(shí)盡量保持其外形一致，以方便凸模的更換。3.如權(quán)利要求1所述的金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具，其特征在于:所述上模板與上模墊板通過(guò)上模定位銷進(jìn)行定位，上模墊板位于上模板下方，上模定位銷有兩個(gè)，分別位于上模板對(duì)稱邊兩側(cè)，呈斜對(duì)稱分布;下模板與下模墊通過(guò)下模定位銷進(jìn)行定位，下模墊板位于下模板上方，下模定位銷也有兩個(gè)，分別位于下模板對(duì)稱邊兩側(cè)，呈斜對(duì)稱分布。4.如權(quán)利要求1所述的金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具，其特征在于:所述沖壓模具沖壓網(wǎng)格深度由環(huán)形限位塊進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)上模支撐塊與環(huán)形限位塊接觸時(shí)到達(dá)下死點(diǎn)，合模動(dòng)作停止;凸模沖壓深度與環(huán)形限位塊的高度直接相關(guān)，當(dāng)其他零件尺寸一定時(shí)，環(huán)形限位塊的高度越高，凸模與上模墊板之間的距離越大，網(wǎng)格深度也越淺;不同的板料厚度選用不同高度的環(huán)形限位塊，同時(shí)，在調(diào)整網(wǎng)格深度時(shí)也只需要適當(dāng)修磨環(huán)形限位塊或更換為其他尺寸即可。5.如權(quán)利要求1所述的金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具，其特征在于，裝模、修模及工作過(guò)程如下: 1)選擇規(guī)格合適的鍛壓機(jī)進(jìn)行裝模，模具與鍛壓機(jī)工作臺(tái)之間通過(guò)壓板固定； 2)取出上下模定位銷，進(jìn)行試沖；如若印制效果不理想，取下環(huán)形限位塊進(jìn)行修磨、調(diào)整；同時(shí)，如若出現(xiàn)板料網(wǎng)格深淺不一的情況，則將模具整體卸下，并將下模整體置于磨床上，對(duì)凸模進(jìn)行整體修模;如此反復(fù)，直到取得理想效果為止； 3)修正好的模具即可進(jìn)行金屬板料坐標(biāo)網(wǎng)格的印制； 4)正式?jīng)_壓金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格時(shí)，先將板料放置于凸模上方，并對(duì)齊四邊，同時(shí)盡量保證板料位于凸模所在區(qū)域的中間部位。 5)調(diào)整好板料位置之后即可啟動(dòng)壓力機(jī)使上模下行，當(dāng)上模墊板接觸到板料之后，在凸模的作用下，板料與凸模接觸的一面將產(chǎn)生材料的塑性變形，形成與凸模一致的網(wǎng)格形狀； 6)上模到達(dá)下死點(diǎn)后再保壓數(shù)秒即可使上模上行； 7)上模上行停止后，可采用鑷子等工具將板料從凸模上取下； 至此，金屬薄板坐標(biāo)網(wǎng)格沖壓模具的裝模、修模及一個(gè)完整的工作周期完成，取下加工好的板料后即可按照步驟4)、5)、6)、7)的方法進(jìn)行其他板料的沖壓加工。
【文檔編號(hào)】B21D37/10GK105834307SQ201610327987
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】史鵬飛, 陳煒, 舒澤泉, 李宇翔, 楊浩, 郭首汛
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)