一种拉伸压边装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种拉伸压边装置。包括模具装置、压紧装置、推力装置，其中模具装置包括上模结构和下模结构；压紧装置包括：托板、压紧杆、轴承支架、滚动轴承；推力装置包括：斜梆、侧推杆、栏板、弹簧、侧杆、侧板、螺母。采用本发明的装置，可以将压边圈受到的上下方向的压力，通过轴承和斜梆改成水平方向传动的力，通过函数关系减小了传动的距离，使得压力大小的变化变得均匀、变化范围小，压力更容易控制，可以有效解决拉伸模在实际应用中常见的拉裂或起皱问题。
【专利说明】一种拉伸压边装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及拉伸模【技术领域】，更具体地说，涉及一种拉伸压边装置。
【背景技术】
[0002]在拉伸工艺中，利用上下凸模与凹模的配合，将材料压制成型。压制过程中，会用到压边装置。压装置主要有刚性和弹性两类。刚性压边装置用于双动压力机，在拉伸过程中产生恒定压边力，一般仅用于大型零件的拉伸。弹性压边装置主要有气垫、弹簧、橡胶三种，其中气垫压边力随行程变化基本是恒定的，压边效果好，但结构复杂，且需要压缩空气，设备成本高，应用较少。所以，一般工业中多采用弹簧和橡胶压边，这对弹簧(或橡皮)的选用很关键。因为随着上模不断下降，下面的弹簧(或橡皮)逐步被压缩，弹簧所产生的压力呈数倍增长。如果弹簧(或橡皮)压力达不到压住工件的力的要求，工件将起皱；如果工件的抗拉强度小于压簧的压力，容易在拉伸的最后阶段因压边力太大而将工件拉裂、拉断。
【发明内容】
[0003]为了解决压边弹簧(或橡皮)在承受极大的压缩变形时，压边力变化范围大、难于控制等的技术缺陷，本发明提供了一种拉伸压边装置，它在拉伸金属板材时，产生的压边力均匀、变化小，不会造成金属板材的边沿被拉豁或者起皱的现象。
[0004]本发明的技术方案是:一种拉伸压边装置，其特征在于:包括模具装置、压紧装置、推力装置，其中所述模具装置包括上模结构和下模结构；所述压紧装置包括:托板、压紧杆、轴承支架、滚动轴承；所述推力装置包括:斜梆、侧推杆、栏板、弹簧、侧杆、侧板、螺母；所述压紧装置中的滚动轴承沿着所述斜梆的斜面进行滚动；所述推力装置中所述侧推杆一端与所述斜梆的垂直面连接在一起，所述侧推杆另一端与所述栏板相连，且所述侧推杆与所述斜梆的水平面平行。
[0005]所述压紧装置中的所述托板通过连杆与压边圈相连，所述托板的下部与所述压紧杆相连，所述压紧杆的另一端与所述轴承支架相连。
[0006]所述压紧装置中的所述轴承支架设有支座，所述支座的端面上设有用于放置所述滚动轴承的凹腔，所述凹腔的旁侧设有弹性元件，所述弹性元件一端固定在所述支座上，另一端抵靠在所述滚动轴承上。
[0007]所述斜梆为直角三角形斜块，所述斜块的倾斜面与水平面的夹角的角度为10-80度。
[0008]所述斜梆的倾斜面与水平面的夹角的角度可调整。
[0009]所述栏板上开有通孔，所述通孔设置有低摩擦滑动结构装置，可以降低所述侧杆与所述栏板上圆孔之间的滑动摩擦力。
[0010]所述弹簧套在所述侧杆上，所述弹簧一端连接且抵顶在栏板上，另一端连接且抵顶在侧板上。
[0011]本发明的有益效果为:
[0012]采用本发明的装置，可以将压边圈受到的上下方向的压力，通过轴承和斜梆改成水平方向传动的力，通过函数关系减小了传动的距离，使得压力大小的变化变得均匀、变化范围小，压力更容易控制，可以有效解决拉伸模在实际应用中常见的拉裂或起皱问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是现有常用的拉伸压边装置。
[0014]图2是本发明的拉伸压边装置结构剖视图。
[0015]图3是本发明的拉伸压边装置结构俯视图。
[0016]图4是本发明中滚动轴承和斜梆结构示意图。
[0017]图5是弹簧和橡皮的压边力随行程的变化曲线图。
[0018]图6是本发明装置的压边力随行程的变化曲线图。
[0019]图1中，S是弹簧(或橡皮)。
[0020]图2，3，4中，I是凹模座，2是推件板，3是凹模，4是凸模，5是压边圈，6是凸模座，7是托板，8是压紧杆，9是滚动轴承，10是斜梆，11是侧推杆，12是栏板，13是弹簧，14是侧板，15是螺母，16是侧杆。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]实施例1
[0023]如图2，3所示，一种拉伸压边装置，包括:模具装置、压紧装置、推力装置，其中所述模具装置包括上模结构和下模结构；所述压紧装置包括:托板7、压紧杆8、轴承支架、滚动轴承9 ;所述推力装置包括:斜梆10、侧推杆11、栏板12、弹簧13、侧板14、螺母15、侧杆16 ;所述压紧装置中的滚动轴承9沿着所述斜梆10的斜面进行滚动；所述推力装置中所述侧推杆11 一端与所述斜梆10的垂直面连接在一起，所述侧推杆11另一端与所述栏板12相连，且所述侧推杆11与所述斜梆10的水平面平行。
[0024]实施例2
[0025]如图2，3所示，一种拉伸压边装置，包括:模具装置、压紧装置、推力装置，其中所述模具装置包括上模结构和下模结构，所述上模部分包括:凹模座1、推件板2、凹模3 ;下模部分包括凸模4、压边圈5、凸模座6 ;所述压紧装置包括:托板7、压紧杆8、轴承支架、滚动轴承9 ;所述推力装置包括:斜梆10、侧推杆11、栏板12、弹簧13、侧板14、螺母15、侧杆16 ；所述压紧装置中的滚动轴承9沿着所述斜梆10的斜面进行滚动；所述推力装置中所述侧推杆11 一端与所述斜梆10的垂直面连接在一起，所述侧推杆11另一端与所述栏板12相连，且所述侧推杆11与所述斜梆10的水平面平行。
[0026]所述压紧装置中的所述托板7通过连杆与压边圈5相连，所述托板7的下部与所述压紧杆7相连，所述压紧杆7的另一端与所述轴承支架相连。
[0027]所述压紧装置中的所述轴承支架设有支座，所述支座的端面上设有用于放置所述滚动轴承的凹腔，所述凹腔的旁侧设有弹性元件，所述弹性元件一端固定在所述支座上，另一端抵靠在所述滚动轴承9上。
[0028]实施例3
[0029]如图2，3所示，一种拉伸压边装置，包括:模具装置、压紧装置、推力装置，其中所述模具装置包括上模结构和下模结构；所述压紧装置包括:托板7、压紧杆8、轴承支架、滚动轴承9 ;所述推力装置包括:斜梆10、侧推杆11、栏板12、弹簧13、侧板14、螺母15、侧杆16 ;所述压紧装置中的滚动轴承9沿着所述斜梆10的斜面进行滚动；所述推力装置中所述侧推杆11 一端与所述斜梆10的垂直面连接在一起，所述侧推杆11另一端与所述栏板12相连，且所述侧推杆11与所述斜梆10的水平面平行。
[0030]所述弹簧13套在所述侧杆16上，所述弹簧13 —端连接且抵顶在所述栏板12上，另一端连接且抵顶在所述侧板14上。
[0031]所述栏板12上开有通孔，所述通孔设置有低摩擦滑动结构装置，可以降低所述侧杆16与所述栏板12上圆孔之间的滑动摩擦力。
[0032]所述的斜梆10为直角三角形斜块，所述斜块的倾斜面与水平面的夹角角度为10度，或15度，或30度，或45度，或60度，或75度，或80度。
[0033]实施例4
[0034]如图2，3所示，一种拉伸压边装置，包括:模具装置、压紧装置、推力装置，其中所述模具装置包括上模结构和下模结构；所述压紧装置包括:托板7、压紧杆8、轴承支架、滚动轴承9 ;所述推力装置包括:斜梆10、侧推杆11、栏板12、弹簧13、侧板14、螺母15、侧杆16 ;所述压紧装置中的滚动轴承9沿着所述斜梆10的斜面进行滚动；所述推力装置中所述侧推杆11 一端与所述斜梆10的垂直面连接在一起，所述侧推杆11另一端与所述栏板12相连，且所述侧推杆11与所述斜梆10的水平面平行。
[0035]所述的斜梆10设计成倾斜面与水平面的夹角可调整，通过角度调整装置将斜梆的倾斜面与水平面的夹角调整为10-80度之间的任意角度。通过调整斜梆的角度来调整变化距离，来适应不同拉伸深度的工件对压边力的要求，使操作更为简便。
[0036]实施例5
[0037]如图2，3所示，一种拉伸压边装置，包括:模具装置、压紧装置、推力装置，其中所述模具装置包括上模结构和下模结构；所述压紧装置包括:托板7、压紧杆8、轴承支架、滚动轴承9 ;所述推力装置包括:斜梆10、侧推杆11、栏板12、弹簧13、侧板14、螺母15、侧杆16 ;所述压紧装置中的滚动轴承9沿着所述斜梆10的斜面进行滚动；所述推力装置中所述侧推杆11 一端与所述斜梆10的垂直面连接在一起，所述侧推杆11另一端与所述栏板12相连，且所述侧推杆11与所述斜梆10的水平面平行。
[0038]其工作过程是:
[0039]如图2，将平板坯料放入模具装置内，当凹模3下端面接触平板坯料时，拉伸开始。凹模3继续向下运动，压边圈5和凸模4将平板坯料压住，随后凸模4将平板坯料逐渐压入凹模3内，此时，压边圈5在凹模3向下的压力作用下往下移动。压边圈5将向下的力通过连杆传递给托板7，再通过压紧杆8传递给滚动轴承9，滚动轴承9沿着斜梆10的斜面向下运动，同时挤压斜梆10，将上下移动的力，转化为水平方向移动的力，迫使斜梆10沿着水平方向向外运动。当斜拂10向外运动时，通过侧推杆11推动栏板12向外运动,挤压弹簧13,弹簧13受到压缩时，反推栏板12，再将力传给给斜梆10，然后通过滚动轴承9传递给压边圈5，这样，压边圈5受到凹模3向下的力和弹簧13传递的向上的力就达到一种平衡，促使板料拉伸运动的继续。当拉伸运动完成、板料成型后，凹模3回升，弹簧13的水平作用力在斜梆10和滚动轴承9的传递下，产生向上的力，推动压边圈5向上运动，将拉伸件从凸模4上卸下，完成拉伸动作。在拉伸过程中，压边圈5既起压边作用，又起卸料作用。
[0040]在现有常用技术中，压边装置通常采用弹簧或橡皮，如图1所示。这种结构，在拉伸过程中，上模持续下行时，弹簧不断压缩，对于直壁较大的拉深件，弹簧的压缩量很大，压边力会呈现线性急剧增加，如图5所示，这种结构产生的压边力曲线与拉深力曲线很不协调，对拉伸不利。如果工件的抗拉强度小于压簧的压力，工件将被拉裂或拉断，而如果压力达不到压住工件的力的要求，工件将起皱。
[0041]采用本发明的技术方案，如图2，当上模压紧工件的力通过压边圈4、连杆、托板7、压紧杆8向下传递给轴承9后，再通过斜梆10将竖直方向的力转化为水平方向的力，变化距离由斜梆10的角度决定，可以通过改变斜梆10的角度来改变变化距离，进而改变压力的大小，所以压力较现有技术装置均匀，变化小。本发明装置在拉伸过程中压边力的变化规律如图6所示，通过调整斜梆的斜面角度和弹簧的弹性模量来调整压边力的大小，表现在图6中为曲线斜率的变化。所以，采用本发明的装置，能够有效避免压边力随着拉伸距离的增多而急剧增加，导致材料被拉裂的情况，也可以解决在拉伸过程中常见的起皱问题。
[0042]虽然本发明的图示中拉伸模采用的是倒装结构，但采用正装结构的拉伸压边装置，也在本发明的保护范围之内。
[0043]上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种拉伸压边装置，其特征在于:包括模具装置、压紧装置、推力装置，其中所述模具装置包括上模结构和下模结构；所述压紧装置包括:托板、压紧杆、轴承支架、滚动轴承；所述推力装置包括:斜梆、侧推杆、栏板、弹簧、侧杆、侧板、螺母；所述压紧装置中的滚动轴承沿着所述斜梆的斜面进行滚动；所述推力装置中所述侧推杆一端与所述斜梆的垂直面连接在一起，所述侧推杆另一端与所述栏板相连，且所述侧推杆与所述斜梆的水平面平行。
2.根据权利要求1所述的一种拉伸压边装置，其特征在于:所述压紧装置中的所述托板通过连杆与压边圈相连，所述托板的下部与所述压紧杆相连，所述压紧杆的另一端与所述轴承支架相连。
3.根据权利要求1所述的一种拉伸压边装置，其特征在于:所述压紧装置中的所述轴承支架设有支座，所述支座的端面上设有用于放置所述滚动轴承的凹腔，所述凹腔的旁侧设有弹性元件，所述弹性元件一端固定在所述支座上，另一端抵靠在所述滚动轴承上。
4.根据权利要求1所述的一种拉伸压边装置，其特征在于:所述斜梆为直角三角形斜块，所述斜块的倾斜面与水平面的夹角角度为10-80度。
5.根据权利要求1所述的一种拉伸压边装置，其特征在于:所述斜梆的倾斜面与水平面的夹角的角度可调整。
6.根据权利要求1所述的一种拉伸压边装置，其特征在于:所述栏板上开有通孔，所述通孔设置有低摩擦滑动结构装置，可以降低所述侧杆与所述栏板上圆孔之间的滑动摩擦力。
7.根据权利要求1所述的一种拉伸压边装置，其特征在于:所述弹簧套在所述侧杆上，所述弹簧一端连接且抵顶在栏板上，另一端连接且抵顶在侧板上。
【文档编号】B21D22/20GK104128419SQ201410366787
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】孙际荣, 林盛昌 申请人:南通理工学院