专利名称：一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具的制作方法
技术领域：
本发明属于冲压模具技术，具体涉及一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型 模具，主要是针对柔性底模的成型模具。
背景技术：
现有的普通冲压模具，为纯刚性模具，使得产品厚度不均勻。可提供背压的柔性模 具，背压多由液体介质提供。其所提供的背压压力均勻，密封问题难以解决，易于污染环境， 使得生产存在安全问题。
发明内容
本发明针对现有模具无背压及由液体介质提供背压的模具，背压均勻，密封难以 解决的问题，提供一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具及方法。本模具同时复 合了刚性模具和柔性模具的特征，固体颗粒作为柔性底模，可提供非均勻背压，是产品变形 程度更均勻。同时可以解决密封问题，不污染环境，可实现安全可靠生产。本发明的技术方案如下一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具，包 括有活动凹模、凸模、下模座、顶杆、垫板、压料板、气缸、上模座；所述凸模的一端连接在上 模座上，凸模的另一端与活动凹模的型腔位置相配合；其特征在于气缸连接在上模座上， 气缸的气缸轴顶在压料板的凹槽内，或连接在压料板的凹槽内，气缸工作时气缸轴推动压 料板上下移动；活动凹模和垫板安装在下模座上，垫板活动设置在活动凹模的型腔内，顶杆 的上端穿过下模座，顶在活动凹模上，顶杆带动活动凹模向上或向下移动；固体颗粒介质设 置在垫板上面的活动凹模的型腔内；成型时，活动凹模、垫板以及坯料之间形成一个封闭的 底模型腔，固体颗粒介质充满底模型腔内，作为柔性底模提供背压。进一步的特征是由固体颗粒底模形成的柔性底模的形状与垫块上表面的形状相 对应。本发明最主要的改进是本专利复合了刚性模具与柔性模具的优点。本模具结构简单，在第三步固体颗粒成型一步，采用固体颗粒介质提供背压，与液 体介质提供背压的模具相比，成型极易实现，不需特殊设备，固体颗粒不会泄漏，不污染环 境，可实现安全可靠生产。液体介质提供的背压，压力分布均勻，而固体颗粒介质可以实现 非均勻背压，能够有效提高板料变形程度，使产品厚度均勻。固体颗粒介质底模的形状可由 顶块的形状决定，可据具体需要调节，产品质量更高。
图1为本发明一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具； 图2—1、2—2是本发明刚性柔性复合成型模具的工作原理示意图。1 一下模座，2—顶杆，3—垫板，4一活动凹模，5—压料板，6—气缸，7—上模座，8—凸模，9 一固体颗粒介质，10—底模型腔，11一还料。
具体实施例方式参见图1，所示为一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具，包括活动凹模 4，凸模8，下模座1，顶杆2，垫板3，压料板5，气缸6，上模座7，固体颗粒底模9等；所述凸模 8的一端连接安装在上模座7上，凸模8的另一端与活动凹模4的型腔位置相配合；所述气 缸6连接在上模座7上，气缸6的气缸轴顶在压料板5的凹槽内，或连接在压料板5的凹槽 内，气缸6工作时气缸轴相应伸长或缩短，推动压料板5上下移动，靠近或远离上模座7 ；活 动凹模4和垫板3设置在下模座1上，垫板3活动设置在活动凹模4的型腔内，垫板3能在 活动凹模4的型腔内上下一定，垫板3与凸模8的位置相对应。顶杆2的上端穿过下模座 1，顶在活动凹模4上，顶杆2在外部作用下向上或向下运动，带动凹模4同步向上或向下移 动；在垫板3上设置有固体颗粒介质9。在成型时，在活动凹模4、垫板3以及坯料11之间 形成一个相对封闭的底模型腔10，固体颗粒介质9充满在底模型腔10内，作为柔性底模，在 坯料11成型时产生背压。本发明的模具，采用固体颗粒介质9提供背压，与液体介质提供背压的模具相比， 成型极易实现，不需特殊设备，固体颗粒介质9不会泄漏，不污染环境，可实现安全可靠生 产。可实现非均勻背压，能够有效提高板料变形程度，使产品厚度均勻。固体颗粒介质9形成的柔性成型底模的形状由垫板3的形状决定，与垫板3上表 面的形状相对应，可据具体需要调节，产品质量更高。本发明的固体颗粒介质9，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。本发明基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具的工作过程，本发明的模具有 三个动作过程，首先将气缸6的气缸轴向外伸长，使压料板5远离上模座7 (—动，气缸6推 动压料板5);在通过顶杆2调整活动凹模4的位置，将坯料11 (主要是板料)放置在压料板 5与活动凹模4之间(二动，顶杆推动活动凹模4移动)；然后将气缸6的气缸轴收缩(图中 向上缩短)，带动压料板5向上模座7移动，同时顶杆2同步向上伸出；或者，由机床的电动 机带动凸模8向下移动，使凸模8的下端与坯料11逐渐接触，并压迫坯料11变形(三动，机 床带动凸模8向下移动)；当压料板5的上端与上模座7接触使压料板5停止向上移动后， 可以采用外力使凸模8继续向下移动，将坯料11按进固体颗粒介质9中，靠固体颗粒介质 9提供的背压成型；或者采用外力使垫板3往上移动，或下模座1带动垫板3往上移动，将 坯料11按进固体颗粒介质9中，靠固体颗粒介质9提供的背压成型。成型时，先由刚性凸 模8初成型，起聚料作用。再由柔性固体颗粒介质9终成型，保证具有很高的成型精度。
权利要求
一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具，包括有活动凹模(4)、凸模(8)、下模座(1)、顶杆(2)、垫板(3)、压料板(5)、气缸(6)、上模座(7)；所述凸模(8)的一端连接在上模座(7)上，凸模(8)的另一端与活动凹模(4)的型腔位置相配合；其特征在于气缸(6)连接在上模座(7)上，气缸(6)的气缸轴顶在压料板(5)的凹槽内，或连接在压料板(5)的凹槽内，气缸(6)工作时气缸轴推动压料板(5)上下移动；活动凹模(4)和垫板(3)安装在下模座(1)上，垫板(3)活动设置在活动凹模(4)的型腔内，顶杆(2)的上端穿过下模座(1)，顶在活动凹模(4)上，顶杆(2)带动活动凹模(4)向上或向下移动；固体颗粒介质(9)设置在垫板(3)上面的活动凹模(4)的型腔内；成型时，活动凹模(4)、垫板(3)以及坯料(11)之间形成一个封闭的底模型腔(10)，固体颗粒介质(9)充满底模型腔(10)内，作为柔性底模提供背压。
2.根据权利要求1所述的一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具，其特征在 于由固体颗粒底模(9)形成的柔性底模的形状与垫块(3)上表面的形状相对应。
全文摘要
本发明涉及一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具，包括活动凹模，凸模，下模座，顶杆，垫板，压料板，气缸，上模座，固体颗粒底模，底模型腔等；固体颗粒介质设置在垫板上面的活动凹模的型腔内；成型时，活动凹模、垫板以及坯料之间形成一个封闭的底模型腔，固体颗粒介质充满底模型腔内，作为柔性底模提供背压。本发明采用固体颗粒介质提供背压，与液体介质提供背压的模具相比，成型极易实现，不需特殊设备，固体颗粒不会泄漏，不污染环境，可实现安全可靠生产。液体介质提供的背压，压力分布均匀，而固体颗粒介质可以实现非均匀背压，能够有效提高板料变形程度，使产品厚度均匀。固体颗粒介质底模的形状可由顶块的形状决定，可据具体需要调节，产品质量更高。
文档编号B21D22/10GK101837409SQ20101021377
公开日2010年9月22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, 库美芳, 张侠, 彭成允, 李小平, 王春欢, 邓明 申请人:重庆理工大学