专利名称：一种固体颗粒介质推动毛坯辅助变薄拉深模具的制作方法
技术领域：
本发明属于拉深模具技术，具体涉及一种固体颗粒介质推动毛坯辅助变薄拉深模 具，利用固体颗粒介质施加正向压力，提高产品变形程度。
背景技术：
普通成形模具，只靠凸模的拉深力，成形由凸模带动板料，向凹模拉动完成。带液 压介质辅助成形的模具，油液密封问题难以解决；同时，带有液压装置的拉深模具结构较复 杂，成本较高。普通模具成形，靠凸模的拉深力将毛坯拉进凹模来实现变薄拉深，成形过程中拉 深力较大，易出现拉裂，制件损伤，且模具容易出现磨损，降低模具的使用寿命，液压作为介 质的拉深模具密封问题无法解决，存在安全隐患，且易污染工作环境。
发明内容
本发明针对现有模具成形质量不好及液压拉深模具密封问题难以解决的问题，提 供一种固体颗粒介质推动毛坯辅助变薄拉深模具及方法，从而提高产品成形质量、解决密 封问题。本发明的技术方案如下一种固体颗粒介质推动毛坯辅助变薄拉深模具，包括上 模座和下模座，其特征在于凹模通过垫板设置在上模座上，定位板设置在凹模下面，定位 板下面配合设置有压块；在压块、定位板、凹模和垫板上对应设置有孔，竖直设置的凸模穿 过压块、定位板、凹模上的孔，凸模下端设置在下模座上；若干根顶杆的工作端穿过下模座 与压块接触；
在凸模的外侧与压块之间，活动设置有顶板，顶板与凸模和压块滑动配合；氮气缸安装 在下模座上，其气缸轴与顶板的下表面接触；
在顶板上设置有固体颗粒；合模并进行拉深成型操作时，在凹模、定位板、压块、顶板、 凸模与坯料之间，形成一个封闭空间，固体颗粒充满在封闭空间内； 凸模与凹模之间的间隙小于坯料的厚度。进一步的特征是氮气缸均布在凸模周围。本发明最主要的改进是将固体颗粒介质应用于变薄拉深模具中，对板料边缘施加 正向压力的一种新型模具。正向压力由氮气缸或气垫顶杆通过固体颗粒介质传递给板料边缘。本模具结构简单，该模具结构利用固体颗粒介质施加压力，与普通变薄拉深模具 相比，可有效提高产品变形程度。与液体介质相比，成形极易实现，不需特殊设备，且固体颗粒不会泄漏，不污染环境，可实现安全可靠生产。
图1为本发明一种固体颗粒介质推动毛坯辅助变薄拉深模具； 图2是本发明模具处于初始工作状态结构图。图中1 一上模座，2—垫板，3—凹模，4一定位板，5—固体颗粒，6—顶板，7—压块， 8—氮气缸，9 一顶杆，10—下模座，11—凸模，14 一封闭空间，15—坯料。
具体实施例方式参见图1，所示为本发明一种固体颗粒介质推动毛坯辅助变薄拉深模具，包括凸模 11，凹模3，顶杆9，氮气缸8，压块7，顶板6，固体颗粒5，定位板4，垫板2，下模座10，上模座 1等；凹模3设置安装在上模座1上，图中所示通过垫板2安装在上模座1下面，上模座1在 外力作用下，能带动凹模3 (包括凹模3垫板2)往下运动；定位板4设置在凹模3下面，定 位板4下面配合设置有压块7 ；在压块7、定位板4、凹模3和垫板2上对应设置有孔，竖直 设置的凸模11穿过压块7、定位板4、凹模3的孔，下端设置在下模座10上。若干根顶杆9 的工作端穿过下模座1与压块7接触，给压块7提供合模的支撑力，或向上顶起压块7。在 凸模11的外侧与压块7之间，活动设置有顶板6，顶板6具体设置在压块7的孔内，与凸模 11和压块7滑动配合；氮气缸8安装在下模座1上，其气缸轴(工作端)与压块7内的顶板 6的下表面接触，在气缸轴向上伸长或向下缩短时，带动顶板6上下运动。在顶板6上设置 有固体颗粒5。合模并进行拉深成型操作时，在凹模3、定位板4、压块7、顶板6、凸模11与 坯料15之间，形成一个封闭空间14，固体颗粒5充满在封闭空间14内，在氮气缸8的作用 下，固体颗粒5作用在坯料15的外端面上。固体颗粒5始终位于径向封闭空间12内，不泄 漏；封闭空间12由气垫及氮气缸联合作用控制大小。在拉深成形过程中，凹模3向下运动，而凸模11基本保持不动或向上运动，放置在 凸模11上的坯料15逐渐被拉入凹模3的孔内，由于坯料15的厚度较大，凸模11与凹模3 之间的间隙小于坯料15的厚度，因而可进行变薄拉深；在凹模3向下运动的同时封闭空间 14也变小，固体颗粒5在氮气缸8的作用下对坯料15的端面有一个辅助的推力以便更好的 成形。拉深的同时，坯料13外缘受到来自固体颗粒5的正向压力。这种正向压力由氮气缸 或气垫提供。同时，可以通过顶杆9调节压块7的位置来调节初始固体颗粒5所在在封闭空间 14内的大小，在成形过程中用氮气缸8来调节其推力的大小，以便更好的掌控成形过程，提 高产品的变形程度。氮气缸8均布在凸模11周围。本发明的上模由上模座1、垫板2、凹模3、定位板4组成，本发明的下模由固体颗粒5，顶板6，，压块7，氮气缸8，顶杆9和下模座10组成，凸模11位于上模和下模中间的空腔 内。本发明的固体颗粒5，主要采用钢珠、钢球、金属球或其他性能合适的颗粒，满足成 型挤压的需要。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。
权利要求
一种固体颗粒介质推动毛坯辅助变薄拉深模具，包括上模座(1)和下模座(10)，其特征在于 凹模(3)通过垫板(2)设置在上模座(1)上，定位板(4)设置在凹模(3)下面，定位板(4)下面配合设置有压块(7)；在压块(7)、定位板(4)、凹模(3)和垫板(2)上对应设置有孔，竖直设置的凸模(11)穿过压块(7)、定位板(4)、凹模(3)上的孔，凸模(11)下端设置在下模座(10)上；若干根顶杆(9)的工作端穿过下模座(1)与压块(7)接触；在凸模(11)的外侧与压块(7)之间，活动设置有顶板(6)，顶板(6)与凸模(11)和压块(7)滑动配合；氮气缸(8)安装在下模座(1)上，其气缸轴与顶板(6)的下表面接触；在顶板(6)上设置有固体颗粒(5)；合模并进行拉深成型操作时，在凹模(3)、定位板(4)、压块(7)、顶板(6)、凸模(11)与坯料(15)之间，形成一个封闭空间(14)，固体颗粒(5)充满在封闭空间(14)内；凸模(11)与凹模(3)之间的间隙小于坯料(15)的厚度。
2.根据权利要求1所述一种固体颗粒介质推动毛坯辅助变薄拉深模具，其特征在于 氮气缸(8)均布在凸模(11)周围。
全文摘要
本发明涉及一种固体颗粒介质推动毛坯辅助变薄拉深模具，包括凸模，凹模，顶杆，氮气缸，压块，顶板，固体颗粒，定位板，垫板，下模座，上模座等；在顶板上设置有固体颗粒；合模并进行拉深成型操作时，在凹模、定位板、压块、顶板、凸模与坯料之间，形成一个封闭空间，固体颗粒充满在封闭空间内；凸模与凹模之间的间隙小于坯料的厚度。本发明是将固体颗粒介质应用于变薄拉深模具中，施加正向压力，与普通变薄拉深模具相比，可有效提高产品变形程度。利用固体颗粒介质施加压力，与液体介质相比，成形极易实现，不需特殊设备，且固体颗粒不会泄漏，不污染环境，可实现安全可靠生产。
文档编号B21D37/10GK101844178SQ20101021377
公开日2010年9月29日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者代兵, 吴善勇, 周志明, 库美芳, 张侠, 彭成允, 李小平 申请人:重庆理工大学