氮缸彈頂式拉深模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種氮缸彈頂式拉深模具，包括：通過導(dǎo)柱-導(dǎo)套機構(gòu)相互銜接在一起的上模和下模，所述上模上固定導(dǎo)套，所述下模上固定設(shè)置導(dǎo)柱，其特征在于，所述上模設(shè)置的凹凸模與所述下模設(shè)置的凹模相對設(shè)置，所述下模外側(cè)一端設(shè)置有氮缸彈簧，所述氮缸彈簧依次通過三叉頂板和頂件器與所述凹模銜接，所述三叉頂板設(shè)置在凸模的三叉形槽內(nèi)，所述凸模內(nèi)還設(shè)置有打板。用氮缸彈簧替代了傳統(tǒng)的橡膠，利用氮缸彈簧強大、基本恒定而平穩(wěn)的彈力，使壓邊力始終保持在一個適當(dāng)?shù)臄?shù)值范圍內(nèi)，保證材料能順利地進入凹模型腔，僅一次拉深便滿足圖紙要求，且不破裂、圓周表面光滑、無起皺，隨著模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，修模工作量降至原先的四分之一。
【專利說明】
氮缸彈頂式拉深模具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種模具，尤其涉及一種氮缸彈頂式拉深模具。
【背景技術(shù)】
[0002]在無刷直流軸流式風(fēng)機的帶風(fēng)葉轉(zhuǎn)子中，內(nèi)部安裝有磁鋼、外部緊配風(fēng)葉的磁軛是其核心零件。磁軛因其壁厚為3.5mm，從成本角度考慮，選擇沖壓工藝是理想的選擇。出于對拉深性能和導(dǎo)磁性能的要求，將磁軛材料確定為低碳鋼板。由于該風(fēng)機轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，因而對平衡的要求非常高，否則當(dāng)風(fēng)機正常運行時，將引起很大的震動。這一平衡指標(biāo)能否實現(xiàn)，該磁軛拉深件的精度和質(zhì)量起到了舉足輕重的作用。
[0003]為完成帶風(fēng)葉轉(zhuǎn)子，首先必須獲得合格的磁軛，這就需要通過落料和拉深兩道工藝來完成。采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)橡皮彈頂式磁軛落料拉深復(fù)合模，將會有效提高生產(chǎn)效率。將裁好的板料置于下模上端面的卸料板，并緊靠定其位銷。當(dāng)上模下行，凸凹模的外圓插入凹模的內(nèi)孔便完成了落料工序;隨著上模繼續(xù)下行，凸凹模的下平面壓住落料件開始拉深變形，在此同時頂件器上平面緊貼住落料件受壓下行，直至拉深完畢。
[0004]在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，該模具最初階段的落料非常順利，但緊接其后的拉深工序，就顯現(xiàn)出了致命的不穩(wěn)定性，即常出現(xiàn)嚴(yán)重的起皺。采用傳統(tǒng)的橡皮彈頂機構(gòu)，由于工件材料太厚(達3.5_)，致使壓邊力嚴(yán)重不足，最終導(dǎo)致工件起皺、外形扭曲甚至被拉裂，且由于橡皮總厚度必須超過200mm，以致于橡皮螺栓19被頻頻拉斷。上述分析的理論依據(jù)主要在于橡皮彈頂機構(gòu)從拉深開始到結(jié)束壓邊力變化的過程是從最小至最大，而從拉深原理而言，壓邊力變化的過程應(yīng)該是基本恒定或者是從最大到最小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種確保氮缸彈簧始終對磁軛坯料保持恒力施壓狀態(tài)的彈頂式拉深模具。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種氮缸彈頂式拉深模具，包括:通過導(dǎo)柱-導(dǎo)套機構(gòu)相互銜接在一起的上模和下模，所述上模上固定導(dǎo)套，所述下模上固定設(shè)置導(dǎo)柱，其特征在于，所述上模設(shè)置的凹凸模與所述下模設(shè)置的凹模相對設(shè)置，所述下模外側(cè)一端設(shè)置有氮缸彈簧，所述氮缸彈簧依次通過三叉頂板和頂件器與所述凹模銜接，所述三叉頂板設(shè)置在凸模的三叉形槽內(nèi)，所述凸模內(nèi)還設(shè)置有打板。
[0007]本實用新型一個較佳實施例中，所述凹凸模外周形狀與所述凹模內(nèi)周形狀吻合，所述凹凸模能夠間隙配合的嵌入所述凹模內(nèi)。
[0008]本實用新型一個較佳實施例中，所述凹凸模上設(shè)置有開口朝向所述凹模的內(nèi)緣。
[0009]本實用新型一個較佳實施例中，所述凹模朝向所述上模一側(cè)還設(shè)有卸料板，所述卸料板為半環(huán)形，所述半環(huán)形內(nèi)側(cè)凹槽與所述凹模的槽邊緣形狀吻合。
[0010]本實用新型一個較佳實施例中，所述氮缸彈簧上設(shè)置柱塞桿，所述柱塞桿銜接所述三叉頂桿。
[0011]本實用新型一個較佳實施例中，所述上模和所述下模分別設(shè)置上模板和下模板，所述上模板固定連接所述導(dǎo)套，所述下模板固定連接導(dǎo)柱，所述上模固定在上模板上，所述下模固定在下模板上。
[0012]本實用新型一個較佳實施例中，所述上模通過上模固定板固定在上模板上，所述上模固定板與所述上模之間設(shè)置有上墊板。
[0013]本實用新型一個較佳實施例中，所述下模通過下模固定板固定在下模板上，所述下模固定板與所述下模之間設(shè)置有下墊板。
[0014]本實用新型一個較佳實施例中，所述上模外側(cè)的一端上設(shè)置有模柄。
[0015]本實用新型解決了【背景技術(shù)】中存在的缺陷，本實用新型具備以下有益效果:
[0016]由于本實用新型在設(shè)置彈性機構(gòu)時，用氮缸彈簧替代了傳統(tǒng)的橡膠，從而克服了①因壓邊力不足引起的起皺和變形;②因拉深行程過長，使原橡皮緊固螺釘被頻頻拉斷;③僅需一副拉深模即可滿足圖紙要求(若用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)需三副)。
[0017]氮缸彈簧的工作缸被安裝在下模板的底部，其活塞桿通過三叉頂板與頂件器相銜接，以確保氮缸彈簧始終對磁軛坯料保持恒力施壓狀態(tài)。
[0018]磁軛的垂直度、同軸度都在0.050以內(nèi)，達到設(shè)計要求，充分體現(xiàn)了氮缸彈簧對深筒或厚壁類零件的拉深具有良好的使用效果，對同類產(chǎn)品的拉深模具設(shè)計具有較好的推廣價值。
[0019]從上述分析可知，將氮缸彈簧應(yīng)用于拉深模具的彈頂機構(gòu)中，能較理想地解決拉裂或起皺這一技術(shù)難題。利用氮缸彈簧強大、基本恒定而平穩(wěn)的彈力，使壓邊力始終保持在一個適當(dāng)?shù)臄?shù)值范圍內(nèi)，保證材料能順利地進入凹模型腔，僅一次拉深便滿足圖紙要求，且不破裂、圓周表面光滑、無起皺，隨著模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，修模工作量降至原先的四分之一。此項技術(shù)的應(yīng)用，還極大地改善了材料的拉深性能，使最初選用的延伸性較好但價格昂貴的冷乳鋼板ST14，由價格低廉的熱乳酸性鋼板SPHC所替代，極大地降低了生產(chǎn)成本。作為大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品具有質(zhì)量可控、風(fēng)險小、投資少、收效快的優(yōu)勢，不失為拉深模具理想的結(jié)構(gòu)選擇。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0021 ]圖1是本實用新型的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實用新型的優(yōu)選實施例的凹凸模剖面圖；
[0023]圖3是本實用新型的優(yōu)選實施例的凹模的主視圖；
[0024]圖4是本實用新型的優(yōu)選實施例的卸料板的主視圖；
[0025]圖5是本實用新型的優(yōu)選實施例的卸料板的剖面圖；
[0026]圖6是本實用新型的優(yōu)選實施例的凸模的主視圖；
[0027]圖7是本實用新型的優(yōu)選實施例的凸模的主視圖；
[0028]圖8是帶風(fēng)葉轉(zhuǎn)子的主視圖；
[0029]圖9是帶風(fēng)葉轉(zhuǎn)子的剖面圖；
[0030]圖10是磁鋼的剖面圖；
[0031]圖中:1、上模板，2、導(dǎo)套，3、導(dǎo)柱，4、模柄，5、上墊板，6、上模固定板，7、打板，8、凹凸模，9、卸料板，10、凹模，11、頂件器，12、三叉頂板，13、凸模，14、下墊板，15、下模固定板，16、下模板，17、氮缸彈簧17，18、帶風(fēng)葉轉(zhuǎn)子，19、磁鋼。
【具體實施方式】
[0032]現(xiàn)在結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明，這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0033]氮缸，又稱氮缸彈簧17，是一種以高壓氮氣為工作介質(zhì)的新型彈性組件，它具有體積小、彈力大、行程長、工作平穩(wěn)，制造精密，使用壽命長(一百萬次)，彈力曲線平緩，以及不需要預(yù)緊等獨特的優(yōu)點，并具有金屬彈簧、橡膠和氣墊等常規(guī)彈性組件所不具備的初始彈壓力強大的獨特性能，用于代替常規(guī)彈性組件難以完成的工作。而從拉深要求而言，氮缸彈簧17可滿足壓邊力變化的過程基本恒定，因此若將它應(yīng)用于拉深模具，實現(xiàn)彈壓力恒定和延時動作，是一種具有柔性性能的新一代的最理想的彈性部件。
[0034]如圖1-10所示，一種氮缸彈頂式拉深模具，包括:通過導(dǎo)柱3-導(dǎo)套2機構(gòu)相互銜接在一起的上模和下模，所述上模上固定導(dǎo)套2，所述下模上固定設(shè)置導(dǎo)柱3，上模設(shè)置的凹凸模138與所述下模設(shè)置的凹模10相對設(shè)置，所述下模外側(cè)一端設(shè)置有氮缸彈簧17，所述氮缸彈簧17依次通過三叉頂板12和頂件器11與所述凹模10銜接，所述三叉頂板12設(shè)置在凸模13的三叉形槽內(nèi)，所述凸模13內(nèi)還設(shè)置有打板7。
[0035]凹凸模138外周形狀與凹模10內(nèi)周形狀吻合，凹凸模138能夠間隙配合的嵌入所述凹模10內(nèi)，凹凸模138上設(shè)置有開口朝向所述凹模10的內(nèi)緣。
[0036]凹模10朝向所述上模一側(cè)還設(shè)有卸料板9，所述卸料板9為半環(huán)形，所述半環(huán)形內(nèi)側(cè)凹槽與所述凹模10的槽邊緣形狀吻合。
[0037]氮缸彈簧17上設(shè)置柱塞桿，所述柱塞桿銜接所述三叉頂桿，上模外側(cè)一端設(shè)置有模柄4。
[0038]上模和所述下模分別設(shè)置上模板I和下模板16，所述上模板I固定連接所述導(dǎo)套2，所述下模板16固定連接導(dǎo)柱3，上模固定在上模板I上，所述下模固定在下模板16上，上模通過上模固定板6固定在上模板I上，上模固定板6與上模之間設(shè)置有上墊板5，下模通過下模固定板15固定在下模板16上，下模固定板15與下模之間設(shè)置有下墊板14。
[0039]本實用新型是以氮缸彈簧17為彈頂部件的落料拉深復(fù)合模，該工序可克服因工件材料過厚易產(chǎn)生的起皺和拉伸件扭曲變形等問題。工作時，將條料沿下模固定卸料板9推入，當(dāng)覆蓋住落料凹模10孔，即可進行沖壓。當(dāng)完成落料后隨即進入拉深階段，即隨著凸凹模10的下壓，頂件器11也隨拉深材料被壓下，頂件器11又推動三叉頂板12，最終三叉頂板12推動氮缸的柱塞桿下行，在氮缸的彈頂壓力下，使壓邊力在初始狀態(tài)便可達到1.6噸(SP16000N)，大于所需的1.4噸(詳見計算)。上?；爻虝r，由固定卸料板9卸下廢料，磁軛拉深件留在凸凹模10孔中，被打板7打下。
[0040](I)拉深力計算:
[0041 ] 10鋼ob=400MPa，由計算得磁軛拉深件的展開尺寸為D=I 54mm，
[0042]則拉深系數(shù)m=d/D=92.5/154=0.6，
[0043]由《沖模設(shè)計手冊》P189表5-5查得拉深力系數(shù)Kl=0.86，
[0044]則拉深力P= KlJidtob=0.86π X 92.5 X 3.5 X 400=299744.4N=30 噸。
[0045](2)壓料力計算:
[0046]壓料面積F=Ji (1542-92.52)/4=11900mm2，
[0047]得單位面積壓料力p=l.2MPa，
[0048]則，壓料力Py=Fp=I 1900 X 1.2=14280.5N=1.4噸為在行程起始便滿足該壓料力要求，故選擇圖5所示滿足初始彈壓力為16000N的壓力曲線，即確定選用“KALLER LCF 3000-064氮缸彈簧17”并且需為氮氣缸充氮氣壓力。
[0049]以上依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1.一種氮缸彈頂式拉深模具，包括:通過導(dǎo)柱-導(dǎo)套機構(gòu)相互銜接在一起的上模和下模，所述上模上固定導(dǎo)套，所述下模上固定設(shè)置導(dǎo)柱，其特征在于，所述上模設(shè)置的凹凸模與所述下模設(shè)置的凹模相對設(shè)置，所述下模外側(cè)一端設(shè)置有氮缸彈簧，所述氮缸彈簧依次通過三叉頂板和頂件器與所述凹模銜接，所述三叉頂板設(shè)置在凸模的三叉形槽內(nèi)，所述凸模內(nèi)還設(shè)置有打板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮缸彈頂式拉深模具，其特征在于:所述凹凸模外周形狀與所述凹模內(nèi)周形狀吻合，所述凹凸模能夠間隙配合的嵌入所述凹模內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氮缸彈頂式拉深模具，其特征在于:所述凹凸模上設(shè)置有開口朝向所述凹模的內(nèi)緣。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮缸彈頂式拉深模具，其特征在于:所述凹模朝向所述上模一側(cè)還設(shè)有卸料板，所述卸料板為半環(huán)形，所述半環(huán)形內(nèi)側(cè)凹槽與所述凹模的槽邊緣形狀吻入口 ο5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮缸彈頂式拉深模具，其特征在于:所述氮缸彈簧上設(shè)置柱塞桿，所述柱塞桿銜接所述三叉頂桿。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮缸彈頂式拉深模具，其特征在于:所述上模和所述下模分別設(shè)置上模板和下模板，所述上模板固定連接所述導(dǎo)套，所述下模板固定連接導(dǎo)柱，所述上模固定在上模板上，所述下模固定在下模板上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氮缸彈頂式拉深模具，其特征在于:所述上模通過上模固定板固定在上模板上，所述上模固定板與所述上模之間設(shè)置有上墊板。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氮缸彈頂式拉深模具，其特征在于:所述下模通過下模固定板固定在下模板上，所述下模固定板與所述下模之間設(shè)置有下墊板。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮缸彈頂式拉深模具，其特征在于:所述上模外側(cè)的一端上設(shè)置有模柄。
【文檔編號】B21D37/10GK205463909SQ201620050731
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月20日
【發(fā)明人】肖洪波, 談?wù)?
【申請人】蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院