专利名称：异形大金属薄板件成型用新型模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及基本上无切削加工的金属薄板成型，具体涉及到异形大面积金属薄板零件成型用的模具。
已知的异形大面积金属薄板零件是板材在压力机上通过模具拉压成型，该模具主要有凸模、凹模和压边圈三部分，均由钢或铁的毛坯加工而成，即需要大型仿型铣等设备才能进行，加上最后的修整，抛光工序，整个模具的制造周期相当长，当然成本也高;一些中、小企业不具备数控仿型铣、数控镗床、三座标测量机之类的大型设备，因而出现了用钢板分块加工然后拼焊成型的方法，它解决了设备问题却仍然加工周期长、成本高;亦有利用锌基合金易浇注成型、易于加工的特点来制造全套模具的，但因锌基合金硬度较低，其模具使用寿命短，而且尺寸精度较低，合金成本较高，因此未得到广泛应用。在当今产品花样翻新快，批量为中等以上的条件下，人们渴望能有制造周期短、加工成本不太高的模具用于异型大金属薄板件的成型。
本发明的目的是针对上述问题，提供一种加工周期较短、成本较低的大面积金属薄板件成型用新型模具及其有关技术。
本发明是这样来实现的凸模采用陶瓷型精密铸造工艺成型的铸铁模，凹模和压边圈都是选用钢板分块加工好工作面后拼焊和组装而成。
下面结合附图
详述本发明新型模具主要由凹模〔1〕、凸模〔2〕、压边圈〔3〕、导板〔4〕、凸模底座〔5〕构成，凸模〔2〕与其底座〔5〕连接在一起，它们的外侧是与之动配合的压边圈〔3〕，两者之间装有导板〔4〕用作相对移动时的定位，凸模〔2〕的上方是凹模〔1〕，凹模〔1〕的压料面〔6〕与压边圈〔3〕的压紧工作面〔6〕位置相对应;凸模〔2〕是采用陶瓷型精密铸造工艺成型的铸铁模，其材质可以是灰铸铁、孕育铸铁、球墨铸铁或低合金铸铁，为了节省材料，减轻模具重量，将凸模〔2〕的背部作成加强刚性的筋网框架结构，而其异形工作面〔7〕、〔9〕必须保证机械性能，故壁厚宜采用25～35毫米;凹模〔1〕和压边圈〔3〕都是选用钢板以凸模〔2〕的尺寸位置为基准分块加工好工作面后拼焊和组装而成，选用的钢板可以是A8、45或低合金钢，凹模〔1〕除拼焊、组装-如有工作面的嵌块用螺钉固于拼焊而成的框架上-的部分外，其余部位呈镂空状〔8〕。
制造凸模〔2〕的陶瓷型铸造工艺基本上如下列程序
其中母模可以是按图纸做出的木模，亦可以是按工艺样件做出的石膏模。
在模具使用时，金属薄板是紧贴在凸模〔2〕的异形工作面〔7〕、〔9〕上，所形成的立体曲面就是薄板零件的内表面，故以凸模〔2〕作基准来进行凹模〔1〕和压边圈〔3〕的加工、拼焊和组装，由于凸模〔2〕是精铸而成，其异形工作面〔7〕、〔9〕不需机加工，为了获得表面光顺挺拨、棱线清晰、尺寸精度较高的薄板件，必须保证凸模〔2〕的异形工作面的表面粗糙度Ra不大于6.3μm、尺寸精度不低于IT13。
新型模具的制模工艺流程如下母模→凸模→凹模→压边圈→装配→试模。
新型模具的使用将凹模装于压力机的上工作台，凸模和压边圈分别装于压力机的双动下工作台，然后将金属薄板置于压边圈上，通过压力机动作，使凹模的压料面与压边圈的工作面压紧金属薄板，然后凸模上升，具有立体曲面的薄板件便拉压成型。
本发明的优点是明显的1.模具中的凸模工作面最多，因此凸模的制造周期决定了整个模具的制造周期，本发明中的凸模为陶瓷型精铸成型，异形工作面不需机加工，使新型模具的制造周期比已知的缩短1/2以上;
2.陶瓷型精铸成型的凸模，工作面不需机加工，其耐磨性更高、使用寿命更长;
3.新型模具中凸模工作面不需机加工，凹模、压边圈是分块加工后拼焊、组装而成，因此无仿型铣等大型设备的厂家也能制造大面积金属薄板成型用模具;
4.新型模具的凸模背部为筋网框架结构、凹模部分呈镂空状，故比已知模具用毛坯重量大为减轻，节省了用材;
5.新型模具制造成本比已知模具制造成本降低3/4以上;
6.上述优点利于中等批量以上的现代产品花样翻新、迅速进入市场。
下面是本发明用于汽车壳体零件制造中的效果，但它并不限制本发明用于其它行业
12付模具对比
权利要求
1.异形大金属薄板件成型用新型模具主要由凹模[1]、凸模[2]、压边圈[3]、导板[4]、凸模底座[5]构成，凸模[2]与其底座[5]连接在一起，它们的外侧是与之动配合的压边圈[3]，两者之间装有导板[4]，凸模[2]的上方是凹模[1]，凹模[1]的压料面[6′]与压边圈[3]的工作面[6]位置相对应，其特征在于凸模[2]是采用陶瓷型精密铸造工艺成型的铸铁模，凹模[1]和压边圈[3]都是选用钢板分块加工好工作面[6]、[6′]、[7′]后拚焊和组装而成。
2.根据权利要求1所述的新型模具，其特征在于凹模〔1〕和压边圈〔3〕是以凸模〔2〕的尺寸位置为基准进行分块加工，拼焊和组装的。
3.根据权利要求1和2所述的新型模具，其特征在于凸模〔2〕的异形工作面〔7〕、〔9〕不需机加工，其表面粗糙度Ra不大于6.3μm，尺寸精度不低于1T13。
4.根据权利要求1所述的新型模具，其特征在于凸模〔2〕的工作面壁厚以25～35mm为宜，其背部为筋网框架结构。
5.根据权利要求1所述的新型模具，其特征在于凹模〔1〕除有工作面的嵌块和拼焊而成的框架外，其余部位呈镂空状〔8〕。
6.根据权利要求1所述的新型模具，其特征在于凸模〔2〕的材质可以是灰铸铁、孕育铸球、球墨铸铁或低合金铸铁。
7.根据权利要求1所述的新型模具，其特征在于凹模〔1〕和压边圈〔3〕的材质可选用A3、45或低合金钢。
全文摘要
异形大金属薄板件成型用新型模具主要由凹模(2)、凸模(2)、压边圈(3)构成，特征在于凸模(2)是采用陶瓷型精铸成型的铸铁模，其异形工作面(7)、(9)不需机加工，凹模(1)和压边圈(3)都是以凸模(2)为基准用钢板加工后拚焊、组装而成，没有大型仿型铣等设备的中小企业亦能制造。新型模具比已知模具制造周期缩短1/2以上，模具成本降低3/4以上，利于中等批量以上的现代产品花样翻新，迅速进入市场。
文档编号B21D37/02GK1056449SQ9010611
公开日1991年11月27日 申请日期1990年11月21日 优先权日1990年11月21日
发明者孙桂兰, 李健雄, 周小芳, 康伟 申请人:湖南省机械研究所