[发明专利]用于侧壁带齿形壳体的拉深复合成形模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种成形模具，特别涉及一种用于侧壁带齿形壳体工件的拉深复合成形模具，属于机械技术领域。

背景技术

侧壁带齿形的壳体零件在机械零部件中具有广泛的应用，最通常的应用例子是汽车离合器壳体，该离合器壳体的两端分别与变速箱体和发动机相连接，支撑着变速器的重量，同时承受着较大的扭矩，其精度和质量直接影响着汽车的使用性能。

目前，针对侧壁带齿形的壳体工件的成型，尚未查到相关专利。在学术研究方面，南昌航空大学的董洪波(锻压技术，2009，34(4)：32-36)采用强力旋压设备加工了杯形内齿轮，并对其成形过程进行了模拟，此方法适用于具有内齿形的杯形件，且壁厚较厚；上海交通大学的李雪松(锻压装备与制造技术，2006，41(1)：49-52)通过凸凹模相对运动从外向内侧冲成形了汽车离合器衬套的周向齿形，可以适用于不同高度的齿形的成形，成形精度较高；韩国Jung Min Lee教授(International Journal of Machine Tools&Manufacture 2006，(46)：640-650)采用变薄拉深的办法成形了离合器壳体的外齿形，并对其中的各个因素进行了模拟分析，此方法适用于壳体外齿形的成形。

但上述这些方法都存在一定的局限性，如将上述方法用于本发明所述的侧壁带齿形的壳体零件则存在以下不足：(1)旋压工艺需要专用的设备，一般企业无法采用，同时受零件壁厚限制，这在很大程度上限制了其推广使用。(2)胀形工艺成形力太大，而且模具结构复杂，模具容易损坏，对模具材料、结构以及寿命有很高的要求，很难成形尺寸小的零件。(3)变薄拉深工艺相对简单，是常用的一种工艺，但采用先成形杯形件，再在另一工位上成形齿形，导致成形工序较多。所以针对侧壁带齿形的壳体，迫切需要一种更加简便易行的工艺方法。本发明的方法不仅继承了上述方法的很多优点，而且克服了其中的很多缺点，具有很强的实用性。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种用于侧壁带齿形壳体的拉深复合成形模具，其模具结构简单、装配容易，同时达到降低成形力、提高模具寿命的效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案以解决其技术问题：

一种用于侧壁带齿形壳体的拉深复合成形模具，包括能够作相对运动的上模部件和下模部件，该上模部件包括有上模座和固定于该上模座上的凹模，所述下模部件包括有下模座和固定于该下模座上的凸模，所述凹模具有用于成形所述壳体的内型腔，该内型腔包括下部的拉深段和由之向上延伸的挤压段，该拉深段为圆筒状且与挤压段圆滑过渡，该挤压段的周壁上设有齿型，所述凸模为圆柱状且能够伸入所述凹模的内型腔，该凸模的周壁上设有与所述挤压段齿型相对应的齿型。

所述上模部件还包括有设置于所述凹模内型腔中的顶件装置，该顶件装置由橡皮、顶件块和螺母组成；所述下模部件还包括设置于所述凸模外周的卸料装置，该卸料装置由卸料板、弹簧和顶杆组成。

所述上模部件还包括有垫板，所述凹模通过该垫板固定于所述上模座上；所述下模部件还包括有固定板和防转键，该固定板固定在下模座上且镶套于所述凸模之外，所述防转键嵌置于该凸模与固定板之间以防后两者之间发生相对旋转。

所述上模座与下模座之间通过导柱和导套实现上下导向的相对运动。

所述凹模内型腔的拉深段与挤压段采用斜面和圆角进行圆滑过渡。

本发明通过复合成形工艺替代了传统的多道单一工序的工艺方法，不仅整合了传统方法的优点，而且抛弃了它们的缺点，简化了模具结构，提高了产品生产效率，降低了生产成本，适合于大批量生产。

本发明所述的用于侧壁带齿形壳体的拉深复合成形模具具有如下优点：

(1)所述凸模和凹模均带有齿型，并且凹模的内型腔包括圆滑过渡的拉深段和挤压段，这不仅将壳体拉深和齿形成形集成在同一工序上实现，达到了简化模具结构、减少加工工序、提高生产率的效果，而且由于壳体侧壁齿型变形从底部开始逐渐变化，材料从底部逐渐流向顶部，整个成形过程是渐进性的，具有逐步成形的特点，因此相对于一步变形的工艺方法，成形力大大降低，也降低了对生产设备的要求，同时提高了产品质量和延长了模具寿命。

(2)模具同时设有顶件装置和卸料装置，能够达到防止成形件卡滞于凹模或者凸模中的目的。

(3)凸模采用固定板定位，同时设置防转键来防止了凸模旋转导致凸、凹模齿型错位。