开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形模具的制作方法

文档序号:9281428阅读:283来源:国知局
开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冲压成形模具,尤其涉及一种开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形模具。
【背景技术】
[0002]近年来,随着监测系统的需要以及我们周围环境的每况愈下,减少污染源,研制自供能装置是我们科研方向的重点,且自供能主要是监测系统的需要,而环境污染等是次要因素。Cymbal型压电发电装置具有机电能量转化效率高、输出性能好、机械稳定性好、工作温度稳定、制作工序简单且造价便宜等优点而受到众多研究者青睐,Cymbal型压电发电单元采用的是金属-压电材料-金属的夹心式结构,由于钹式金属端帽为空腔结构,可将施加在轴上的应力转化为径向和切向的应力,使得压电陶瓷的d33和d31两种模式同时发挥效用,提供比普通压电发电单元高的多的等效压电常数和机电转换效率,因此Cymbal型压电发电单元较之其他压电发电单元使用的更为广泛。
[0003]但是目前发现Cymbal型压电发电装置在金属帽和压电复合材料粘接的边缘处存在很大的环向应力集中,易导致该处的压电片的断裂,以及使压电发电装置的能量转化效率降低,很大程度上限制了压电发电装置的压电性能。针对上述情况,为了更好的使压电发电单元的效率最大化,对其金属端帽上表面进行开槽处理,使得其承载应力、输出电压、机电转换效率都有不同程度的提高。
[0004]开槽式Cymbal型压电发电单元的金属端帽结构参数以及槽参数对其发电性能以及耐久性起决定性的作用,所以在制做Cymbal型压电发电单元时,对Cymbal型压电发电单元的金属端帽的结构参数(即端帽的外径、内径和内腔高度)和槽参数(即槽宽、槽深和槽数)的精度要求较高。由于所用的金属片一般比较薄,在金属片上人工或者机械挖槽不仅不方便,而且精度不高。而现有的制作钹式金属片的冲压模具还未有直接对金属片冲压得到开槽式钹式金属片。

【发明内容】

[0005]本发明的目的是为了可方便、快捷和精确的完成不同结构参数、不同开槽方式和不同槽参数的金属端帽的冲压成形,满足开槽式Cymbal型压电发电单元金属帽的制作要求而提供一种开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形模具。
[0006]本发明的目的是这样实现的:包括上板、下板和对称设置在上板和下板之间两根支撑柱,下板的中心位置设置有与待冲压端帽形状相配合的凹模,上板的中心位置设置有压柱,且压柱的端部穿过上板位于上板和下板之间,所述压柱的端部固连有冲头。
[0007]本发明还包括这样一些结构特征:
[0008]1.压柱与冲头通过螺杆固连。
[0009]2.所述压柱与凹模同轴心设置。
[0010]与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明结构简单,操作方便,使开槽式Cymbal压电发电单元金属帽的冲压成形工艺变得简单、精度高,进而提高了开槽式Cymbal型压电发电单元的性能与质量;冲头与压柱通过螺杆连接,可随时更换不同尺寸、不同开槽方式和不同槽参数的冲头以及凹模,使用更为快捷方便;凹模设有一与所述压板外缘相匹配的下沉式容腔,保证了制作开槽式Cymbal金属帽时金属片的定位,制作出的金属帽更精良。本发明具有复杂度低、维护简单等优点,可应用于不同尺寸、不同开槽方式和不同槽参数的开槽式Cymbal型金属端帽的制作,具有很大的推广应用价值。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的整体结构示意图;
[0012]图2是本发明的上板的结构示意图;
[0013]图3是本发明的下板的结构示意图;
[0014]图4是本发明的冲头与压柱的连接示意图;
[0015]图5a、图5b、图5c和图5d分别是本发明的凹槽表面的具体形状的不意图(图中的阴影部分为突出部分)。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0017]本发明提供一种开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形模具,包括上板、下板、支撑柱、与待冲压端帽形状相配合凹模、冲头、压柱、螺栓,引入可更换式冲头,并通过冲头上的螺杆与压柱相连接,同时引入可更换式的与待冲压端帽形状相配合的凹模。本发明可直接对开槽式Cymbal型压电发电单元金属帽冲压成型,不需额外加工;引入压柱通过上板的孔洞固定圆心并可滑动,但支撑柱固定,避免了类似其他冲压模具的“ 一滑道坏,则整体损坏”的问题。同时,本发明还具有复杂度低、维护简单等优点,可应用于不同尺寸、不同开槽方式和不同槽参数的开槽式Cymbal型金属端帽的制作,具有很大的推广应用价值。
[0018]图1为与本发明相对应的开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成型模具图,由上板1、下板2、支撑柱3、与待冲压端帽形状相配合凹模4、冲头5、与冲头相连的压柱6、螺栓7组成。所述上板1、下板2和两个支撑柱3通过螺栓7组成的整体起固定支撑作用;与待冲压端帽形状相配合冲头5与压柱6两者通过所述冲头上的螺杆相连接,如图3所示。所属压柱6贯通上板I的中央孔洞,确保结构不偏心。在冲压时,先将金属片放入凹模内下沉式容腔内固定,再通过对压柱6顶部冲击施加压力,所述冲头与凹模对金属片进行冲压作用,实现开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形。
[0019]—种开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成型模具,包括上板1、下板
2、支撑柱3、与待冲压端帽形状相配合凹模4、冲头5、压柱6、螺栓7,如附图1所示。所述下板2与与待冲压端帽形状相配合凹模4通过螺栓7相连接,所述上板I与下板2通过两个支撑住3用螺栓连接固定。所述压柱6垂直放入上板I所开的孔洞中,所述压柱6通过冲头5上的螺杆相连接。
[0020]本发明的Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成型模具的主要特征如下:
[0021]1.上板1:如图2所示,采用钢板,并在图2所述位置开圆形孔洞和两个对称螺栓孑L ;
[0022]2.下板2:如图3所示,采用钢板,并开两个对称螺栓孔和一个中间处的螺栓孔;
[0023]3.支撑柱3:选用两个圆柱钢,通过螺栓与上板I与下板2连接;
[0024]4.与待冲压端帽形状相配合凹模4:如图5a-图5d所示,设有一与所述压板外缘相匹配的下沉式容腔,凹槽底部有螺栓孔,通过螺栓与下板2连接,且凹槽表面形状与冲压后开槽式金属帽的表面想吻合,也即引入与待冲压端帽形状相配合凹模,直接冲压出开槽式压电发电单元金属端帽;
[0025]5.冲头5:冲头与待冲压端帽形状相同,冲头上留有螺杆,也即引入带有螺杆的冲头5 ;
[0026]6.与冲头相连的压柱6:如图4所示,与冲头通过螺杆连接,并保证与所述上板I的中央孔洞的间隙足够小,所述压柱通过上板的孔洞固定圆心且可滑动。
[0027]本发明的工作流程如下:
[0028]在冲压时,先将金属片放入下模板的凹模内固定,再通过对压柱6顶部冲击施加冲压力,所述冲头与凹模对金属片进行冲压作用,实现开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形。
【主权项】
1.开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形模具,其特征在于:包括上板、下板和对称设置在上板和下板之间两根支撑柱,下板的中心位置设置有与待冲压端帽形状相配合的凹模,上板的中心位置设置有压柱,且压柱的端部穿过上板位于上板和下板之间,所述压柱的端部固连有冲头。2.根据权利要求1所述的开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形模具,其特征在于:压柱与冲头通过螺杆固连。3.根据权利要求1或2所述的开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形模具,其特征在于:所述压柱与凹模同轴心设置。
【专利摘要】本发明提供一种开槽式Cymbal型压电发电单元金属端帽的冲压成形模具,包括上板、下板、支撑柱、与待冲压端帽形状相配合凹模、冲头、压柱、螺栓,引入可更换式冲头,并通过冲头上的螺杆与压柱相连接,同时引入可更换式的与待冲压端帽形状相配合的凹模。本发明可直接对开槽式Cymbal型压电发电单元金属帽冲压成型,不需额外加工;引入压柱通过上板的孔洞固定圆心并可滑动,但支撑柱固定,避免了类似其他冲压模具的“一滑道坏,则整体损坏”的问题。同时,本发明还具有复杂度低、维护简单等优点,可应用于不同尺寸、不同开槽方式和不同槽参数的开槽式Cymbal型金属端帽的制作,具有很大的推广应用价值。
【IPC分类】B21D37/10
【公开号】CN104998975
【申请号】CN201510458045
【发明人】吕建福, 毛继泽, 陈伟豪, 孙雷
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月30日
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1