充液拉深模具及其充液拉深方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于将平面网孔板变形成为复杂曲面网孔结构件的充液拉深模具及其充液拉深方法，所述充液拉深模具包括：设置在平面网孔板下方的凹模；施加压边力用于压紧平面网孔板的压边圈；与凹模相对应的凸模；以及叠放在平面网孔板下方的辅助密封板，其中，凸模前端面与曲面网孔结构件相吻合，凹模具有一个填充压力油的凹模容腔，辅助密封板将压力油密封在凹模容腔内建立液压力，平面网孔板在压边圈的压边力、凸模的拉深力和辅助密封板位于凹模容腔一侧的液压力的同时作用下变形成为复杂曲面网孔结构件。本发明中的充液拉深模具替代了传统手工方法，将平面网孔板变形成为高精度的复杂曲面网孔结构件。
【专利说明】充液拉深模具及其充液拉深方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种网孔结构件的充液拉深模具，具体涉及一种用于将平面网孔板变形成为复杂曲面网孔结构件的充液拉深模具及其充液拉深方法。
【背景技术】
[0002]颅骨修补术是针对脑外伤及开颅手术等导致颅骨缺损而对其进行修补的一种脑外科常见的手术。颅骨修补术一般采用钛合金网板，这是一种较理想的修补材料，具有相容性好、无毒、无老化、无腐蚀、组织反应轻、抗击打能力强、塑形好等优点。
[0003]为了使钛合金网板达到符合颅骨缺损的形状要求，一般由医生在术前或在术中根据患者缺损部位的大小和形状，需要手工反复敲制钛合金网板塑形、修剪，直到基本符合患者缺损部位的要求，这就增加了手术时间和增大手术并发症的风险。因此现在多采用数字化成形个体化钛网，即先通过扫描得到颅骨的三维数据，再按照人体头部的自然曲线确定好修补形状，最后利用数控机床成形出个体化钛网。
[0004]要成形高精度复杂曲面结构件通常采用板材数控充液拉深技术来实现，但是，带孔的复杂曲面零件因为无法建立液压力而不能直接采用充液拉深技术。
[0005]针对上述带孔的复杂曲面零件因为无法建立液压力而不能直接采用充液拉深技术问题，现有技术缺乏一种用于将平面网孔板变形成为复杂曲面网孔结构件的充液拉深模具。
【发明内容】
[0006]为了解决上述带孔的复杂曲面零件因为无法建立液压力而不能直接采用充液拉深技术问题，本发明的目的在于提供了一种用于将平面网孔板变形成为复杂曲面网孔结构件的充液拉深模具。
[0007]为了达到上述目的，本发明提供了 一种用于将平面网孔板变形成为复杂曲面网孔结构件的充液拉深模具，具有这样的特征:包括:设置在平面网孔板下侧的凹模，位于平面网孔板上侧的压边圈，与凹模相对向设置的凸模，以及叠放在平面网孔板下侧且与平面网孔板同时变形的辅助密封板，其中，凹模具有填充压力油的凹模容腔和在凹模容腔上开口的定位凹槽口，辅助密封板将压力油密封在凹模容腔内，压边圈将平面网孔板的凸缘和辅助密封板的凸缘压紧在定位凹槽口内，压边圈的中心处开设有供凸模穿过的通孔，凸模具有与复杂曲面网孔结构件相吻合的前端面，通过在通孔内上下运动，对平面网孔板的中部和辅助密封板的中部进行拉深。
[0008]在本发明提供的充液拉深模具中，还可以具有这样的特征:其中，辅助密封板与平面网孔板形状相同且大小相等，厚度不一定相同。
[0009]另外，本发明还提供了一种使用充液拉深模具将平面网孔板变形成为复杂曲面网孔结构件的充液拉深方法，具有这样的特征:准备工作:预先向凹模容腔填充压力油，工件安放:将平面网孔板对齐叠放在辅助密封板上，再将平面网孔板和辅助密封板一起放置到定位凹槽口内，工件固定:压边圈下压，向平面网孔板和辅助密封板施加压边力，将平面网孔板和辅助密封板压紧在定位凹槽口内，加压拉深:向凹模容腔内继续填充压力油对辅助密封板加压形成液压力，凸模下压，压边力和液压力按照数控机床预先设定的压力值变化，将平面网孔板充液拉深成与凸模前端面相吻合的复杂曲面网孔结构件，卸压后取出工件和辅助件:凹模容腔释放压力油进行卸压，凸模与压边圈分别先后回到原位置，取出拉深成形的曲面网孔结构件以及变形后的辅助密封板，辅助密封板成为可回收废料，一次拉深成形结束。
[0010]发明的作用与效果
[0011]根据本发明涉及的用于将平面网孔板变形成为复杂曲面网孔结构件的充液拉深模具，压边圈向平面网孔板和辅助密封板施加压边力，因为凸模的前端面是与复杂曲面网孔结构件相吻合的，在平面网孔板下方且叠放了覆盖平面网孔板上所有网孔的辅助密封板，而且辅助密封板将压力油密封在凹模容腔内，辅助密封板的上侧为平面网孔板，由凸模对辅助密封板和平面网孔板同时进行拉深，辅助密封板位于凹模容腔的一侧由液压油建立液压力，凸模的拉深力、压边圈的压边力以及建立在辅助密封板位于凹模容腔一侧的液压力使辅助密封板和平面网孔板同时发生变形，因此，本发明涉及的充液拉深模具能将平面网孔板变形成为复杂曲面网孔结构件。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的实施例中充液拉深模具的结构示意图，
[0013]图2为复杂曲面网孔结构件的结构示意图。
[0014]图中，100.充液拉深模具，1.凹模，2.凹模容腔，3.定位凹槽口，4.辅助密封板，
5.平面网孔板，6.压边圈，7.通孔，8.凸模，9.前端面，10.复杂曲面网孔结构件。
【具体实施方式】
[0015]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例和附图对本发明作具体阐述。
[0016]实施例
[0017]图1为本发明的实施例中充液拉深模具的结构示意图。
[0018]如图1所示，本实施例中的用于将平面网孔板变形成为复杂曲面网孔结构件的充液拉深模具100，包括:凹模1、压边圈6、凸模8以及辅助密封板4。
[0019]凹模I设置在平面网孔板5下侧，压边圈6位于平面网孔板5上侧，凸模8与凹模I对向放置，凸模8对平面网孔板5和辅助密封板4的中部进行拉深，辅助密封板4叠放在平面网孔板5下侧且与平面网孔板5同时变形。
[0020]充液拉深模具100工作时由图中未显示的数控充液拉深液压机控制，凸模8安装在数控充液拉深液压机上图中未显示的上活动横梁上，压边圈6安装在数控充液拉深液压机上图中未显示的下活动横梁上，凹模I固定安装在数控充液拉深液压机上图中未显示的工作台上。
[0021]图2为复杂曲面网孔结构件的结构示意图。
[0022]如图1和图2所示，凸模8具有与曲面网孔结构件10相吻合的前端面9，曲面网孔结构件10的形状与图中未显示根据三维扫描数据加工成的高精度的复杂曲面相一致，凹模I具有一个填充压力油的凹模容腔2以和凹模容腔2上方的定位凹槽口 3，压边圈6将平面网孔板5的凸缘部位和辅助密封板4的凸缘部位同时压紧在定位凹槽口 3内，辅助密封板4将压力油密封在凹模容腔2内，压边圈6的中心处开设有供凸模8向下运动的通孔7。
[0023]为了使平面网孔板5和辅助密封板4都能放入定位凹槽口 3内和实现辅助密封板4能完全覆盖平面网孔板5的所有网孔从而建立液压力，因此，辅助密封板4与平面网孔板5形状相同且大小相等，但辅助密封板4的厚度与平面网孔板5的厚度不一定相同。
[0024]使用充液拉深模具将平面网孔板变形成为复杂曲面网孔结构件的充液拉深方法，按照以下步骤进行:
[0025]准备工作:预先向凹模容腔2填充压力油。
[0026]工件安放:将平面网孔板5对齐叠放在辅助密封板4上，再将平面网孔板5和辅助密封板4 一起放置到定位凹槽口 3内。
[0027]工件固定:压边圈6下压，向平面网孔板5和辅助密封板4施加压边力，将平面网孔板5以及辅助密封板4压紧在定位凹槽口 3内。
[0028]加压拉深:向凹模容腔2内继续填充压力油对辅助密封板4加压建立液压力，凸模8下压，同时对辅助密封板4继续加压使液压力按照数控机床预先设定的压力值变化，相应地，压边圈6施加的压边力按照数控充液拉深液压机预先设定的压力值变化，将平面网孔板5充液拉深成与前端面9相吻合的复杂曲面网孔结构件10。
[0029]卸压后取出工件和辅助件:凹模容腔2释放压力油进行卸压，凸模8与压边圈6分别先后回到原位置，取出拉深成形的复杂曲面网孔结构件10以及发生变形后的辅助密封板4，变形后的辅助密封板4成为可回收废料，一次拉深成形结束。
[0030]实施例的作用与效果
[0031]根据本实施例提供的一种用于将平面网孔板变形成为复杂曲面网孔结构件的充液拉深模具，其中，因为凸模的前端面是与曲面网孔结构件相吻合的，曲面网孔结构件的形状与根据三维扫描数据加工成的高精度的复杂曲面相一致，且在平面网孔板下方叠放了与平面网孔板同时发生变形的辅助密封板，而且辅助密封板将液压油密封在凹模容腔内，辅助密封板的一侧由凸模拉深，辅助密封板的另一侧由液压油建立了液压力，凸模的拉深力、压边圈的压边力以及建立在辅助密封板位于凹模容腔一侧的液压力使辅助密封板和平面网孔板同时一起发生变形，因此，这种充液拉深模具能将平面网孔板变形成为复杂曲面网孔结构件。
[0032]充液拉深模具工作时由数控充液拉深液压机控制，因此凸模的拉深力、压边圈的压边力以及施加在辅助密封板位于所述凹模容腔一侧的液压力可根据不同的需求进行调节，使得加工出来的复杂曲面网孔结构件更精密。
[0033]当然本发明所涉及的充液拉深模具并不仅仅限定于在本实施例中的结构。
【权利要求】
1.一种用于将平面网孔板变形成为曲面网孔结构件的充液拉深模具，其特征在于，包括: 设置在所述平面网孔板下侧的凹模； 位于所述平面网孔板上侧的压边圈； 与所述凹模相对向设置的凸模；以及 叠放在所述平面网孔板下侧且与所述平面网孔板同时变形的辅助密封板， 其中，所述凹模具有填充压力油的凹模容腔和在所述凹模容腔上开口的定位凹槽口， 所述辅助密封板将所述压力油密封在所述凹模容腔内， 所述压边圈将所述平面网孔板的凸缘和所述辅助密封板的凸缘压紧在所述定位凹槽口内， 所述压边圈的中心处开设有供所述凸模穿过的通孔， 所述凸模具有与所述复杂曲面网孔结构件相吻合的前端面，通过在所述通孔内上下运动，对所述平面网孔板的中部和所述辅助密封板的中部进行拉深。
2.根据权利要求1所述的充液拉深模具，其特征在于: 其中，所述辅助密封板与所述平面网孔板形状相同且大小相等，厚度不一定相同。
3.一种使用如权利要求1所述的充液拉深模具成形复杂曲面网孔结构件的方法，其特征在于，包括以下具体步骤: 预先向所述凹模容腔填充所述压力油； 将所述平面网孔板对齐叠放在所述辅助密封板上，再将所述平面网孔板和辅助密封板一起放置到所述定位凹槽口内； 所述压边圈下压，向所述平面网孔板和所述辅助密封板施加压边力，将所述平面网孔板以及所述辅助密封板压紧所述定位凹槽口内； 向所述凹模容腔内继续填充所述压力油对所述辅助密封板加压建立液压力； 所述凸模下压，所述压边力和所述液压力按照数控机床预先设定的压力值变化，将所述平面网孔板充液拉深成与所述前端面相吻合的复杂曲面网孔结构件； 所述凹模容腔释放所述压力油进行卸压； 所述凸模与所述压边圈分别先后回到原位置； 取出拉深成形的所述复杂曲面网孔结构件以及变形后的所述辅助密封板，一次拉深成形结束。
【文档编号】B21D26/031GK103551443SQ201310531085
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】雷君相, 张群, 徐龙江 申请人:上海理工大学