[实用新型]长筒形可塑性薄金属框体加工用模具

说明书

技术领域

本实用新型属于机械冲压技术领域，涉及一种长筒形可塑性薄金属框体加工用模具。

背景技术

本实用新型涉及到产品材料为具有足够的塑性，屈强比(σ_b/σ_s)小，屈服点与弹性模量的比值(σ_b/E)小等特征，形状是两端为半圆形，中间部分为直线型的长筒框体，其中，中间部分的一侧有接口，位于直线段与圆弧的交接处，如图1所示。

以前，长筒形可塑性薄金属框体的外形加工都是通过三辊对称式机械卷板机来加工的。根据国家标准，卷板机属于锻压机械分类中的弯曲校正机类当中的板料弯曲机组。

三辊对称式机械卷板机工作原理与结构：主要结构形式为三辊对称式，如图2所示：上辊2001在两下辊2002、2003中央对称位置，通过锥齿轮传动作垂直升降，通过主减速机的末级齿轮带动两下辊齿轮啮合作旋转运动，为卷制板材提供扭矩。当板料送入上下辊之间时，钢板的下表面与两个辊的最高点相接触，当上辊下压并超过材料的屈服期限时，板料便产生塑性变形。随着三根辊轴的旋转，便形成一条弧线，这条弧线的外层纤维被拉伸，内层被挤缩，中性层不变，这时钢板被卷成圆弧形。

上述加工方式具有以下缺陷：

1、三辊对称式卷板机不能弯卷板材的全部长度，板材端部有约等于下辊中心距一半的长度仍然是直的，为了弯卷该直边，还需要采用压力机模压预弯，如图3所示的凸模3001、凹模3002和预弯钢板3003；或用托板在卷板机内预弯，如图4所示的托板4001和预弯钢板4002。但这两种方法需要使用模具或托板等辅助工具，使得该方法卷制成本较高，生产效率较低。

2、三辊对称式卷板机加工首件产品时，需反复调节三辊之间的间隙，调节时间较长，调节时还需要与样板或配合件比对；辊压时需多道次连续弯曲才能产生永久性的塑性变形卷制成所需的半圆；卷制中间圆弧时，还需要两次移动辊轮，以便上件和卸件，且辊压点不容易控制；成形后还需要做进一步的调修。综上所述，生产效率低下，劳动强度大。

3、圆度尺寸精度较低，圆弧与直线的交点不易控制，每件产品圆度尺寸都会出现一定的差异，产品一致性差。

实用新型内容

(一)实用新型目的

本实用新型的目的是：提供一种长筒形可塑性薄金属框体加工用模具，通过该模具实现长筒形可塑性薄金属框体通过两次压弯即可成形，省去反复卷制和移动滚轮，简化操作，进一步能够保证产品的圆度尺寸，提高产品批次的一致性。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种长筒形可塑性薄金属框体加工用模具，其包括：相配合使用的凹模和凸模；凹模包括两部分，底板或底座、以及凹模上体，底板或底座用于安装在工作台上，凹模上体设置在底板或底座上，凹模上体上设置内凹弧，内凹弧的弧度与待加工长筒形可塑性薄金属框体上的圆弧的弧度一致，内凹弧两侧上端部为直板，与待加工长筒形可塑性薄金属框体上的圆弧和直筒部分的过渡位置相一致；凸模包括凸模上体、支撑柱和底座，凸模上体顶部为外凸弧，外凸弧的弧度与待加工长筒形可塑性薄金属框体上的圆弧的弧度一致，凸模上体底部固定在支撑柱上，支撑柱固定在底座上，底座用于与压力设备配合；加工长筒形可塑性薄金属框体时，将待加工材料放置在凹模上，将凸模安装在压力设备上，压力设备带动凸模向待加工材料施加压力，实现圆弧弯曲成形，通过两次圆弧加工，完成长筒形可塑性薄金属框体的成形。

其中，所述凹模包括圆弧板5001、矩形钢管5002及筋板5003组合焊接后形成的凹模上体，以及与凹模上体组合焊接的底板5004；矩形钢管5002位于圆弧板5001两侧，筋板5003位于圆弧板5001、矩形钢管5002和底板5004之间，起支撑加强的作用；凹模上体焊接在底板5004上后，底板5004的四周留出与压力机安装固定的空间；底板5004长度方向两端采用弧线型。

其中，所述凹模包括凹模上体6001和底座6002，凹模上体6001为半环柱体，底座6002为方形板状，凹模上体6001内部设置内凹弧，外部两侧为弧线型。

其中，所述凸模包括凸模头7001、支撑柱7002和底座7003；凸模头7001包括筒状圆钢圈和内筋板，正六边形内筋板焊接在圆钢圈内侧；支撑柱7002采用矩形钢管或矩形空心型材；底座7003为长方形钢板。