专利名称：：一种荫罩的热成型模具的制作方法
技术领域：
：本实用新型属于一种金属材料温间成型的模具，特别涉及荫罩的热成型模具。
背景技术：
：由于74cmPF显像管的成型荫罩材料是殷钢材质，在常温下张拉成形困难，要求必须加热成型。所以模具是在加热的状态中使用，但模具是在常温下制造加工，因此模具零部件会产生膨胀变形。要保证荫罩产品成型后的尺寸，必须解决模具加热后变形的问题。目前国内只能设计室温下工作使用的成型荫罩模，模具凸模结构为单一凸模，对荫罩的提升变形不能很好的控制，对在加热后使用的成型荫罩模具无成熟的设计方法，尤其是74cm(29英寸)大型彩色显像管的热成型荫罩模。对于热成型荫罩模具，其模具材料和模具成型曲面的热膨胀计算和设计，模具压边筋的设计，模具的隔热方式设计，模具加热功率的计算和加热器件的选择，都无设计先例。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术不足，提供一种荫罩的热成型模具，为74cmPF薄型彩色显像管提供外形尺寸合格；曲面曲率合格，且无明显变形阴影；裙边平整，翘曲量小的满足要求的荫罩产品。实现本实用新型的技术方案是一种荫罩的热成型模具，包括>上模板和下模板，压垫镶件装入压垫本体内，压垫本体与上模板连接，凹模镶件装入凹模本体内，凹模本体与下模板连接，上模板与外凸模之间有隔热板，外凸模与内凸模滑动连接，内凸模由冲压机上的液压顶杆顶紧，内凸模与外凸模间通过弹性卸料装置连接；下模板中的油缸活塞托起隔热板，隔热板上设置推板。压垫本体与上模板之间可以相对运动。凹模本体与下模板之间可以相对运动。由本实用新型动作良好，成型顺利。压制出荫罩产品外形合格，曲面曲率公差均在士0.25mm以内，无明显阴影变形。裙边翘曲S值在0.8mm以内。附图是本实用新型模具的结构示意图；以下结合附图对本实用新型的内容作进一步详细说明。具体实施方式参照附图所示，本实用新型分为上模部分和下模部分-上模部分内凸模3与外凸模2间通过弹性卸料装置15连接，内凸模3可在外凸模2型腔中滑动。内凸模3同时与冲压机上的液压顶杆14顶紧，由液压顶杆提供运动方式。外凸模2下加隔热板8、垫板，再与上模板l紧固连接。压垫镶件9装入压垫本体4内，紧固，组成压垫组件；压垫组件通过上模卸料螺钉与上模板1连接，两者之间可以相对运动。下模部分推板7下加隔热板1K垫板组成推板组件，推板组件由下模板13中的油缸活塞托起，可在凹模型腔中滑动。凹模镶件10装入凹模本体内，紧固，组成凹模组件；凹模组件通过下模卸料螺钉与下模板13连接，两者之间可以相对运动。该模具使用时先在压机上空置加热到20(TC，再通过正常的工作过程将平板荫罩压制成曲面形式的荫罩。各步模具动作过程为放平板荫罩；上模板1下降，折边，保温；荫罩曲面张紧；内凸模3和外凸模2同步继续下降，压垫组件回程上升；内凸模3和外凸模2同步继续下降，引伸成型；保温保压(下死点)；上模板1上升，外凸模2脱离荫罩。液压顶杆14对内凸模3加压，使内凸模3不动，与推板7顶紧；上模板l继续上升，外凸模2离开凹模组件后，液压顶杆14卸压，内凸模3在弹性卸料装置15作用下上升，脱离荫罩；推板7上升，顶出荫罩，上模板l到上死点，取出荫罩6完成一个完整的工作行程。荫罩是彩色显像管内的关键零件之一。其坯料是一张平板，在其中指定范围用光刻腐蚀法加工出十几万个小方孔。用荫罩成型模具压制成型。其成型后曲面为三维曲面。曲面中任意一点的高度值确定方法为以荫罩产品的外形分中，在曲面的中心点建立三维座标原点，荫罩的长度方向设为X轴，宽度方向设为Y轴，高度方向设为Z轴。则任意点的高度都可根据公式得出。公式为Z=alX2+a2X4+a3Y2+a4X4Y2+a5Y4+a6X2Y4，其中al至a6为固定系数。74cmPF荫罩产品所用材料为殷钢，殷钢材料必须在2001C时压制成型。而模具主要部件所用材料是预硬钢，在室温中制造。如果在20(TC工作，会出现模具中各部件膨胀变形，不再是制造加工中的尺寸。要保证荫罩产品合格，必须使模具在膨胀后的尺寸与荫罩产品尺寸相一致。模具的主要结构及关键数据的设计计算如下采用双凸模模具结构，有效地控制了荫罩成形后凸模回升瞬间的提升变形，保证了荫罩曲面的精度。双凸模结构在上模回升时，内凸模在液压缸的作用下顶出，将成形好的荫罩压住，外凸模2先脱出荫罩裙边，然后随着上模的不断上升，内凸模3再脱开荫罩，防止了荫罩裙边包在外凸模2上，控制了荫罩的提升变形。压边筋不但在荫罩成形时，具有防止曲面变形的重要作用，而且在荫罩与框架装配焊接时也具有很重要的作用，根据荫罩的此种装配特点，改变以往的R形压边筋，确定压边筋为折弯形压筋bR形压边筋在荫罩成形后，由于裙边的回弹，使裙边开口部S值变大，装配困难，焊接间隙变大，使荫罩焊接后曲面变形。而折弯形压边筋在荫罩成形后，由于折弯的作用，而使开口部略为反回弹，减少了S值，保证了荫罩焊接点与框架的间隙，满足了装配的要求。为满足要求，对模具中控制荫罩外形和曲面尺寸的关键部件一一凹模和压边圈，采用镶件式的结构设计。即采用非成型部分整体设计，作为本体，在其上加工镶件定位槽。成型部分采用镶件式设计，与本体之间加入隔热层，再镶入本体内。装配后整体加工，得到型腔和曲面。为防止热膨胀后，各镶件因伸长而互相挤压，设计中在镶件连接处预留伸縮缝。使模具在加热使用时》各镶件膨胀后，能恰好填满伸缩缝，形成一整体结构。凹模和压边圈外形尺寸相同，镶件长度、宽度尺寸，伸縮缝大小也相同。只是凹模曲面加工为凹形，压边圈曲面加工为凸形。采用凹模的各部分图纸来说明镶件的设计方案。凹模的型腔尺寸是控制荫罩产品外形尺寸的关键。而压边圈的成型曲面部分的加强筋槽，也是保证荫罩曲面能良好成型的关键6如未填满，则在凹模型腔的侧壁上产生缝隙，影响荫罩产品的外形尺寸。在压边圈的成型曲面部分同样会产生缝隙，使加强筋槽不能连贯。各镶件的长度的加工尺寸的确定不能按照以往室温时工作的荫罩成型模具的设计方法，即直接依据荫罩产品尺寸得出。而是必须以荫罩产品尺寸为基准，设计出各自膨胀后的尺寸，再减去热变形量，从而得出实际的加工尺寸。热变形量是根据以下计算公式热变形量=热膨胀系数X工作温度X零件尺寸+修正量修正量的得出是既考虑到模具部件在加热至20(TC时的热膨胀值，又要考虑到殷钢材料在加热时(成型时瞬间荫罩加热温度约在ll(TC)的热膨胀值。根据两种材料不同的热膨胀系数，再认真考虑材料的各方面物理参数，参考部分热变形理论的科技文献确立了一个初步的修正量。通过模具实际中数次验证，最终得到一个准确的修正量。各镶件的长度的膨胀后设计尺寸和设计加工尺寸见表1。表l:凹模镶件常温下加工尺寸计算值<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>完成模具成型曲面的热变形量，也是利用上述热膨胀公式，确定出模具在常温加工时的曲面的点群值，见表2。经实际生产，保证了在高温加热状态生产时的荫罩产品的成型曲面点群值。表2:74cmPF薄型管热成型荫罩模模具曲面点群值表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>热成型荫罩模的模具加热是通过电加热棒来加热的。加热棒的功率的大小直接影响到模具升温、保温时间及模具成形面的尺寸精度。根据模具各部件的结构不同分别进行了计算。对于凸模、推板、凹模及压垫的工作部分，按工作温度20ox:进行计算所需的功率。对于隔热板以外的辅助部分，如垫板及凹模本体、压垫本体等按工作温度8(TC来计算所需的功率。未加热前的温度，统一按室温20。C计算。计算公式为w&=0.24XGX(t2—t,)式中G二模具重量(Kg)0.24—系数T2—模具所需的温度rc)t！—未加热前的温度rc)按照公式计算的两项功率相加即为各部分所需总功率。然后按照总功率选择标准加热棒。选择加热棒的原则宜大不宜小，具体数据见表3。表3:74cmPF薄型管热成型荫罩模各部件加热功率计算表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>权利要求1、一种荫罩的热成型模具，包括，上模板(1)和下模板(13)，压垫镶件(9)装入压垫本体(4)内，压垫本体(4)与上模板(1)连接，凹模镶件(10)装入凹模本体(6)内，凹模本体(6)与下模板(13)连接，其特征在于，上模板(1)与外凸模(2)之间有隔热板(8)，外凸模(2)与内凸模(3)滑动连接，内凸模(3)由冲压机上的液压顶杆(14)顶紧，内凸模(3)与外凸模(2)间通过弹性卸料装置(15)连接；下模板(13)中的油缸活塞(12)托起隔热板(11)，隔热板(11)上设置推板(7)。2、根据权利要求1所述的一种荫罩的热成型模具，其特征在于，压垫本体(4)与上模板(1)之间可以相对运动。3、根据权利要求1所述的一种荫罩的热成型模具，其特征在于，凹模本体(6)与下模板(13)之间可以相对运动。专利摘要本实用新型公开了一种荫罩的热成型模具，包括，上模板和下模板，压垫镶件装入压垫本体内，压垫本体与上模板连接，凹模镶件装入凹模本体内，凹模本体与下模板连接，上模板与外凸模之间有隔热板，外凸模与内凸模滑动连接，内凸模由冲压机上的液压顶杆顶紧，内凸模与外凸模间通过弹性卸料装置连接；下模板中的油缸活塞托起隔热板，隔热板上设置推板。为74cmPF薄型彩色显像管提供外形尺寸合格；曲面曲率合格，且无明显变形阴影；裙边平整，翘曲量小的满足要求的荫罩产品。文档编号B21D22/00GK201157870SQ20072031148公开日2008年12月3日申请日期2007年12月27日优先权日2007年12月27日发明者刘彦斌,李瑞成,管春华申请人:彩虹集团电子股份有限公司