专利名称：一种基于固体颗粒介质背压的多点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背压的多点成型模 具，主要是提供固体颗粒介质背压的柔性底模和多点成形的模具。
背景技术：
传统多点成形刚性模具拉深工艺在成形过程中，板料成形厚度不均，成形质量差。 以油或水等液体介质实现背压的成形模具，其特点是压力分布均勻，但是压力分布均勻不 利于成形件的厚度控制，成形过程中一旦板料某处出现局部变薄，将极易出现拉裂现象。此 外液体介质背压成形过程中，密封难以解决，容易造成污染，生产不安全。
发明内容
本发明针对现有模具液体介质背压的模具，其密封问题难以解决及背压均勻的问 题，提供一种基于固体颗粒介质背压的多点成型模具及方法，从而实现非均勻背压成形，调 节垫块形状提高成形质量，解决密封问题。本发明的技术方案如下一种基于固体颗粒介质背压的多点成型模具，包括下模 座，顶杆，垫块，凹模，压料板，气缸，上模座，凸模，凹模安装在下模座上，气缸安装在上模座 上，气缸的气缸轴与压料板上表面接触，垫块安放在凹模内，与其间隙配合，垫块的位置与 凸模的位置对应；顶杆穿过下模座，与垫块的下表面接触；其特征在于支撑板安装在垫铁 上，垫铁安装在上模座上；螺栓设置在在支撑板的空腔内，凸模由若干个螺栓构成，每根螺 栓的顶端就是一个小凸模，凸模由若干的小凸模构成；在垫块上面设置有固体颗粒；在合 模和制造时，固体颗粒作为柔性成形底模充满在凹模、顶块与坯料之间的底模型腔内，作为 柔性成形底模。进一步的特征是固体颗粒所形成的柔性成形底模的形状与垫块的上表面形 状相同。本发明最主要的特点是将固体颗粒介质背压与离散凸模复合的模具。本模具结构简单，固体颗粒介质背压与液体介质背压相比，成形极易实现，不需特 殊设备，同时，使用固体颗粒可有效防止泄漏，不污染环境，可实现安全可靠生产。液体介质 背压，压力均勻，而固体颗粒介质背压可实现非均勻背压，能有效提高板料变形程度，使产 品厚度均勻分布。固体颗粒底模作为柔性底模，其背压由垫块形状依需要调节，产品质量更 高。凸模可依据产品形状调整变化，特别适合新产品试制及中小批量制造。
图1为本发明一种基于固体颗粒介质背压的多点成型模具。图中1 一下模座，2—顶杆，3—垫块，4一凹模，5—压料板，6—气缸，7—垫铁，8— 支撑板，9 一螺栓，10—上模座，11 一凸模，12—固体颗粒，13—底模型腔，14一还料。
具体实施例方式参见图1，为本发明一种基于固体颗粒介质背压的多点成型模具，包括下模座1， 顶杆2，垫块3，凹模4，压料板5，气缸6，垫铁7，支撑板8，螺栓9，上模座10，凸模11，固体 颗粒12和坯料14等；凹模4安装在下模座1上，气缸6安装在上模座10上，气缸6的气缸 轴(工作端)与压料板5上表面接触，气缸6工作时，其气缸轴伸长或缩短，推动压料板5相 应移动以产生合模压力；支撑板8安装在垫铁7上，垫铁7安装在上模座10上，支撑板8内 设置有空腔，能让若干个螺栓9穿过该空腔；垫块3设置在在凹模4中间的空腔内，与其间 隙配合，顶杆2穿过下模座1，与垫块3的下表面接触，顶杆2在外力作用下推动垫块3在凹 模4的空腔内上下移动；垫块3的位置与凸模11的位置对应；在垫块3上面设置有固体颗 粒12，固体颗粒12作为柔性底模。在合模和制造时，固体颗粒12作为柔性成形底模充满在 凹模4、顶块3与坯料14之间的底模型腔13内，作为柔性成形底模，给坯料14非均勻背压， 方便其成型。固体颗粒12形成的柔性成形底模的形状由垫块3的形状决定，与垫块3上表 面的形状相同。在成形过程中固体颗粒12被限制底模型腔13内，从而防止径向固体颗粒 飞溅出去。防止污染环境，实现安全可靠生产。若干根螺栓9构成凸模11，凸模11由很多的小凸模构成，每根螺栓9的顶端就 是一个小凸模，成型时每根螺栓9的顶端都与坯料接触，根据制造产品的具体形状，调整每 根螺栓9的顶端高度，即调节其伸出支撑板8的长度来调整凸模的形状；即凸模11由一系 列小凸模杆组合而成，各小凸模杆上下高度由螺栓9调节，从而构成不同的凸模端面。凸模 11利用螺栓9安装在支撑板8上，多根螺栓9实现多点成形。凹模底模由固体颗粒12构成，成形过程中，始终作用于板料，成为背压。这种 压力由气垫通过垫块3传来。本发明的固体颗粒12，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
一种基于固体颗粒介质背压的多点成型模具，包括下模座(1)，顶杆(2)，垫块(3)，凹模(4)，压料板(5)，气缸(6)，上模座(10)，凸模(11)，凹模(4)安装在下模座(1)上，气缸(6)安装在上模座(10)上，气缸(6)的气缸轴与压料板(5)上表面接触，垫块(3)安放在凹模(4)内，与其间隙配合，垫块(3)的位置与凸模(11)的位置对应；顶杆(2)穿过下模座(1)，与垫块(3)的下表面接触；其特征在于支撑板(8)安装在垫铁(7)上，垫铁(7)安装在上模座(10)上；螺栓(9)设置在支撑板(8)的空腔上，凸模(11)由若干个螺栓(9)构成，每根螺栓(9)的顶端就是一个小凸模，凸模(11)由若干的小凸模构成；在垫块(3)上面设置有固体颗粒(12)；在合模和制造时，固体颗粒(12)充满在凹模(4)、顶块(3)与坯料(14)之间的底模型腔(13)内，作为柔性成形底模。
2.根据权利要求1所述的基于固体颗粒介质背压的多点成型模具，其特征在于固体 颗粒(9 )所形成的柔性成形底模的形状与垫块(3 )的上表面形状相同。
全文摘要
本发明是一种基于固体颗粒介质背压的多点成型模具，包括下模座，顶杆，垫块，凹模，压料板，气缸，垫铁，支撑板，螺栓，上模座，凸模，固体颗粒底模等；在合模和制造时，固体颗粒作为柔性成型底模充满在凹模、顶块与坯料之间的底模型腔内，作为柔性成型底模。固体颗粒介质背压与液体介质背压相比，成形极易实现，不需特殊设备，同时，使用固体颗粒可有效防止泄漏，不污染环境，可实现安全可靠生产。固体颗粒介质背压可实现非均匀背压，能有效提高板料变形程度，使产品厚度均匀分布。固体颗粒底模作为柔性底模，其形状由垫块形状依需要调节，产品质量更高。凸模可依据产品形状调整变化，特别适合新产品试制及中小批量制造。
文档编号B21D22/10GK101837410SQ20101021380
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, 吴善勇, 周志明, 夏华, 张侠, 彭成允, 李小平 申请人:重庆理工大学