一种单向双动复合型面成型模具及其成型方法与流程

1.本发明属于钣金热压成型技术领域，特别是涉及一种单向双动复合型面成型模具及其成型方法。


背景技术：

2.针对生产任务逐日递增，小型零件和两次成型的零件需投用多套模具生产制造，小批量投产经核算投资成本较大，达不到节约成本和拒绝浪费的初衷，现有的热压成型模具，只能单组模块配合工作，且该装置并不具备能够实现单个模具成型一种或者两种零件的优点，不能解决二次成型零件一次成型就能得到的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明旨在提出一种单向双动复合型面成型模具及其成型方法,以解决不能实现单个模具成型一种或者两种零件且不能解决二次成型零件一次成型就能得到的问题。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种单向双动复合型面成型模具，包括三层模结构和单向双动机构，所述三层模结构包括凸模、中模和凹模，所述中模位于凸模与凹模之间，所述凸模与中模通过两个单向双动机构连接，两个所述单向双动机构对称安装在凸模与中模的两侧，所述中模的上端面为上型面，所述中模的下端面为下型面，所述上型面与下型面不同，利用凹模成型的零件具有变形和拉深较大的特性，将拉深较大的零件放在中模的下型面下方，然后对其成型。
6.更进一步的，所述三层模结构分为两种，一种用于零件二次成型，另一种用于两种零件成型。
7.更进一步的，所述单向双动机构包括单向双动机构底座，所述中模的两端分别设置一个单向双动机构底座，两个单向双动机构底座内均连接一个单向双动机构。
8.更进一步的，所述单向双动机构还包括定位限位块、螺栓和螺母，所述凸模的两端分别设置一个定位限位块，所述定位限位块与所述单向双动机构底座的通过螺栓和螺母连接，所述定位限位块与所述单向双动机构底座的孔位与螺栓间隙配合。
9.更进一步的，同侧的所述定位限位块与所述单向双动机构底座通过两个螺栓连接。
10.更进一步的，所述中模上设有导向销。
11.更进一步的，所述中模上设有定位销。
12.一种单向双动复合型面成型模具的成型方法，它包括以下步骤：
13.步骤一：根据零件型面长宽变形范围，设定合理的中模高度；
14.步骤二：通过拟合热压成型设备闭合高度，对比模具全部展开、每层取件需求高度、导向销和定位销的高度，综合考虑制定设计方案；
15.步骤三：然后控制好凸模和凹模与中模之间的配合间隙，考虑不同的零件的壁厚，
选择不同厚度的凸模、凹模和中模，根据零件成型方法，选择不同的中模结构；
16.步骤四：根据零件型腔变形大小和拉深高度，拟定零件放置在中模的上型面和下型面上，使模具纵向往返运动；
17.步骤五：最后将板料放置在模具内，根据起模高度、设备平台闭合高度以及送取板料高度工艺要求设计，完成热压力机提供的机械能带动中模上下运行，进行零件成型。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过改变传统模具结构，使用凸中凹三层模具结构，利用中模上下型面差异成型多种零件，解决一模具成型一种零件的局限性，实现一套模具两种型面零件热压成型的目的，根据模具设计理念也可以将原来的两次热压成型优化为仅需一套模具即可达到更优成型效果，节约零件热压成型时间成本50％，将原每种零件热成型所需的时间缩减50％；降低设备使用及能耗成本50％，节约热压成型成本50％；通过设有单向双动机构，将三层模具结构串联起来，螺栓层级连接并间接传递平台提供的机械能，实现热压机上平台可共同带动两层模纵向运行，实现中模上下型面成型零件的优化，解决上平台单向单动的约束，生产中节约一台热压成型机的使用和能耗，并且解放部分操作工人的人力，为后续大量批产减少50％的成本，节约模具制造成本40％。
附图说明
19.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
20.图1为本发明所述的单向双动复合型面模具示意图；
21.图2为本发明所述的单向双动复合型面展开示意图；
22.图3为三层模结构二次成型的中模示意图；
23.图4为三层模结构两种零件成型的中模示意图；
24.图5为展开式单向双动机构示意图；
25.图6为闭合时单向双动机构示意图；
26.图7为零件截面示意图；
27.图8为零件整体示意图。
28.1-凸模，2-中模，3-凹模，4-单向双动机构，5-上型面，6-下型面，7-定位销，8-导向销，9-单向双动机构底座。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
30.参见图1-8说明本实施方式，首先一种单向双动复合型面成型模具包括三层模结构和单向双动机构4，所述三层模结构包括凸模1、中模2和凹模3，所述中模2位于凸模1与凹模3之间，所述凸模1与中模2通过两个单向双动机构4连接，两个所述单向双动机构4对称安装在凸模1与中模2的两侧，所述中模2的上端面为上型面5，所述中模2的下端面为下型面6，所述上型面5与下型面6不同，然后本实施例以某型号进气道双曲率钣金零件筋为研究对象，该零件型面复杂且成型截面较大，一次成型零件型面贴合有偏差，经试验对比二次成型
效果优于一次成型效果，但是二次成型需附加使用1台热压机和2-3名操作人员，并且延长产品交付周期和降低零件产出率。综合对比单向双动复合型面模具结构更适用二次成型零件的制备。零件结构如图1所示，中间部位低凹、两端头上翘，零件总长超过350mm，沿热压成型方向最大深度近100mm，该零件属于双曲率变形区域较大的零件，依据工艺成型需要二次成型零件，该装置利用单向双动机构4和中模2复合型面阶级联动成型的方法，通过中模2与凸模1和凹模2分别合模达到零件的成型效果，进而本实施例中该零件的板料在中模2的上型面5到下型面6分别成型两种曲率面的同种异性零件，能够充分给予零件的保温时间，使零件完成塑性变形，促进优化零件最终成型效果，从而本发明能够减少每种零件成型模具的生产投用，用三层模结构实现缩短生产周期和节约生产成本的目的，且该成型模具仅需一次成型即可使零件达到更佳的成型效果，进而节约50％的零件热压成型时间，将原零件成产周期缩减一倍，降低设备的使用及能耗成本。
31.由图3和图4可以得到本方案中的中模2采用两种中模结构，一种适用于成型两种两件，另一种适用于需要二次成型的零件，且中模2的上型面5和下型面6不同，进而能够实现用同一模具生产两种不同的零件的目的。
32.进一步地，中模2的两端分别设置一个单向双动机构底座9，凸模1的两端分别设置一个定位限位块，同侧定位限位块与单向双动机构底座9通过螺栓和螺母连接且通过两个螺栓连接，能够保证三层模合模居中，避免模具卡死损坏，然后在模具处于平台上升展开阶段时，通过单向双动机构4与三层模结构联动，将热压机平台提供的机械能共用，进而通过单向双动机构4将机械能传递到中模2，使中模2具有单向且双动特性的机械能，然后中模2的上型面5和下型面6分别与凸模1和凹模3相对配套成型，能够实现成型两种不同零件或者生产二次成型零件，从而该模具具有高质量高稳定性，同时能够提高产品出品率和减少能源消耗和人力设备疲劳。
33.进一步地，本方案通过螺栓和螺纹的特殊设定，将中模2和凸模1展开一定高度，工艺要求中模2与凸模1开合高度需要满足设备操作人员便于取下成型零件的高度，并且凸模1上的定位限位块与螺栓帽配合使凸模1和设备上平台水平对齐，或者螺栓帽高度小于等于凸模1定位限位块与设备上平台的高度，定位限位块和单向双动机构底座9的孔位需要与螺栓间隙配合，其配合间隙要求装配后单边0.15mm，且螺栓和孔内壁喷涂润滑剂，辅助单相双动机构工作，进而实现单相双动机构的稳定，然后根据模具使用和成型要求螺母与螺栓需要紧固配合，并且四个螺栓长度均一致，防止成型过程往返工作松动中模失去平衡存在隐患和两侧螺栓高度不对称，影响零件成型。
34.如图6所示，凸模与中模起模高度h为零件型面高与取件高度之和，其取决零件型面高度和设备操作人员取件高度，图6中的螺纹长度h决定了凸模与中模起模高度h的大小，凸模1与中模2的开合高度决定性因素是设定合适的螺纹长度h和螺母到单向双动底座9的高度，然后在中模2上设有导向销8，与其螺栓连接配合使用完成调整居中，然后也要设有与板料相符的定位销7，能够保证凸模1和中模2上行时板料的固定，避免设备上升抖动改变板料的位置，影响板料的成型。
35.本方案通过单向双动机构4联动凸模1、中模2和凹模3，利用中模4的上型面5与下型面6以及热压机压力，实现二次成型零件单套模具成型的优点，也可实现两种不同零件分别利用中模2的上型面5与下型面6成型零件，本发明可改善工艺成型缺陷，也可以减少模具
投产成本和热压机升温的耗能成本，大幅度的加快生产步伐，提高生产率。
36.一种单向双动复合型面成型模具的成型方法，它包括以下步骤：
37.步骤一：根据零件型面长宽变形范围，设定合理的中模2高度；
38.步骤二：通过拟合热压成型设备闭合高度，对比模具全部展开、每层取件需求高度、导向销和定位销的高度，综合考虑制定设计方案；
39.步骤三：然后控制好凸模1和凹模3与中模2之间的配合间隙，考虑不同的零件的壁厚，选择不同厚度的凸模1、凹模3和中模2，根据零件成型方法，选择不同的中模2结构；
40.步骤四：根据零件型腔变形大小和拉深高度，拟定零件放置在中模2的上型面5和下型面6上，使模具纵向往返运动，上型面5和下型面6的型腔需要严格按照成型零件受力中心线设计，避免单相双动机构间隙晃动失稳；
41.步骤五：最后将板料放置在模具内，根据起模高度、设备平台闭合高度以及送取板料高度工艺要求设计，完成热压力机提供的机械能带动中模2上下运行，进行零件成型。
42.以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。