專利名稱：一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于正反拉伸制件的機(jī)械液壓聯(lián)動變工序復(fù)合沖壓模具，屬于機(jī)械工程中的成形與模具技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
板料拉伸作為一種重要的板料沖壓加工方法，其拉伸質(zhì)量主要取決于拉伸工藝和 模具的正確性和合理性，在各種板料沖壓加工方法中，拉伸所占的地位最重要，成形難度也 最大，但迄今為止尚未見有拉伸工藝與模具結(jié)構(gòu)的集成；目前設(shè)計人員在確定各種拉伸工 藝方案時，仍然普遍利用經(jīng)驗，通過反復(fù)的調(diào)試模具來不斷地修改工藝方案和模具結(jié)構(gòu)，其 明顯的缺點就是成形質(zhì)量差，模具數(shù)量多，加工和調(diào)試周期很長，生產(chǎn)成本高，不能適應(yīng)日 益激烈的市場競爭環(huán)境。在板料沖壓過程中，只有遵循板料沖壓成形的基本規(guī)律，才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的沖 壓制件，對于薄板材的內(nèi)外拉伸沖壓加工，由于受到材料變形極限的限制，在生產(chǎn)和實驗中 需要采用不同的成形工序內(nèi)容和改變內(nèi)外拉伸的成形次序。盒形件拉伸成形是典型的成形方法之一。本發(fā)明涉及一種機(jī)械液壓聯(lián)動的變工序 復(fù)合沖壓模具，既可以實現(xiàn)成形工序內(nèi)容的變化、也可實現(xiàn)相同工序內(nèi)容但不同成形次序 的變化，優(yōu)化應(yīng)變路徑，減少模具數(shù)量，操作方便，節(jié)省安裝和調(diào)試工時，保證零件精度，提 高勞動生產(chǎn)率，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠在單動式液壓機(jī)上使用的一種機(jī)械液壓聯(lián)動變工序 復(fù)合模具，它可以實現(xiàn)成形工序內(nèi)容的變化和成形次序的變化，優(yōu)化應(yīng)變路徑，提高成形速 度敏感性板料的成形性能，加工出不同深度需求的產(chǎn)品，解決原來要用幾副沖壓模具才能 完成此沖壓的不足，操作方便，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，節(jié)省安裝和調(diào)試工時，節(jié)約模具制造費用， 保證零件精度，提高勞動生產(chǎn)率。本發(fā)明設(shè)計一種用于正反拉伸制件的機(jī)械液壓聯(lián)動變工序復(fù)合沖壓模具。以典型 盒形件為例，簡單盒形件如圖2所示，法蘭面為平面，底部由一定深度的反鼓包構(gòu)成；簡單 盒形件的長度和寬度尺寸分別為A和B，高度尺寸為H ；內(nèi)部反鼓包長度和寬度尺寸分別為 a和b，高度尺寸為h。所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于由液壓系統(tǒng)和模 具部分組成，所述的液壓系統(tǒng)包括可調(diào)單向節(jié)流閥、三位四通換向閥和活塞桿；所述的模 具部分包括固定在下模座上的內(nèi)外拉伸凸凹模、固定在上模座上的外拉伸凹模和內(nèi)拉伸凸 模，外拉伸凹模的運動是由液壓系統(tǒng)的活塞桿控制，而活塞桿的運動方向和速度分別由三 位四通換向閥和可調(diào)單向節(jié)流閥控制，通過調(diào)節(jié)外拉伸凹模和內(nèi)拉伸凸模在高度方向上的 初始相對位置，以及通過更換位于下模座上不同高度的限位塊來實現(xiàn)板料拉伸的不同深 度，實現(xiàn)不同工序內(nèi)容的沖壓成形；通過控制外拉伸凹模的上下運動方向改變板料內(nèi)外拉伸先后次序。
所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于所述正反拉伸制 件為盒形件。所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于內(nèi)外拉伸凸凹模 中的凹模深度等于正反拉伸制件的內(nèi)部反鼓包的高度h。所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于所述板料外拉伸 的深度等于正反拉伸制件的高度H。所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于正反拉伸制件的 長度A和寬度B分別等于內(nèi)外拉伸凸凹模的長度和寬度。所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于正反拉伸制件的 內(nèi)部反鼓包的長度a和寬度b分別等于內(nèi)拉伸凸模的長度和寬度。所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于通過控制外拉伸 凹模的上下運動方向改變板料內(nèi)外拉伸先后次序指液壓系統(tǒng)中的油路與上模座中的液壓 缸相連，油路的A 口接液壓缸的下腔，油路的B 口接液壓缸的上腔，構(gòu)成回路，通過三位四通 換向閥改變進(jìn)油方向，控制外拉伸凹模的上下運動方向。所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于當(dāng)三位四通換向 閥油左位接通時，油從A 口進(jìn)入液壓缸的下腔，控制外拉伸凹模的向上運動，油從液壓缸的 上腔并經(jīng)B 口流回液壓系統(tǒng)的油箱；當(dāng)三位四通換向閥油右位接通時，油從B 口進(jìn)入液壓缸 的上腔，控制外拉伸凹模的向下運動，油從液壓缸的下腔并經(jīng)A 口流回液壓系統(tǒng)的油箱。所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于當(dāng)外拉伸凹模和 內(nèi)拉伸凸模高度齊平，上模座向下沖壓時，實現(xiàn)對外部形狀和內(nèi)部反鼓包同時拉伸成形。所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于外拉伸凹模低于 內(nèi)拉伸凸模高度時，上模座向下沖壓時，實現(xiàn)先對外部形狀進(jìn)行拉伸，然后對內(nèi)部反鼓包進(jìn) 行拉伸。所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于外拉伸凹模高于 內(nèi)拉伸凸模高度時，上模座向下沖壓時，實現(xiàn)先對內(nèi)部反鼓包進(jìn)行拉伸，然后對外部形狀進(jìn) 行拉伸。所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于通過可調(diào)單向節(jié) 流閥來調(diào)節(jié)外拉伸凹模的拉伸速度，提高成形速度敏感性板料的成形性能。本發(fā)明的優(yōu)點在于1)采用機(jī)械液壓聯(lián)動裝置，通過控制液壓系統(tǒng)中活塞的初始 位置來調(diào)節(jié)外拉伸凹模和內(nèi)拉伸凸模在高度方向上的初始相對位置，從而可以實現(xiàn)不同工 序內(nèi)容的沖壓成形；2)通過更換不同高度的限位塊，可以改變工序內(nèi)容、生產(chǎn)出不同深度需 求的產(chǎn)品；3)通過三位四通換向閥來調(diào)節(jié)不同時刻外拉伸凹模上下的運動方向，從而可以 實現(xiàn)相同工序內(nèi)容但不同內(nèi)外成形次序的沖壓成形；4)通過可調(diào)單向節(jié)流閥來調(diào)節(jié)外拉 伸凹模的拉伸速度，提高成形速度敏感性板料的成形性能；5)本復(fù)合模具由行程繼電器、換 向閥、溢流閥、節(jié)流閥、限位柱等實現(xiàn)自動控制，使操作方便，節(jié)省安裝和調(diào)試工時，保證零 件的精度，提高勞動生產(chǎn)率；6)解決原來要用幾副沖壓模具完成此沖壓的不足，節(jié)省了模具 費用，提高經(jīng)濟(jì)效益。


圖1 是本發(fā)明一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具結(jié)構(gòu)圖； 圖2是典型盒形件視圖3是液壓系統(tǒng)控制簡圖4是成形工藝方案一初始位置模具結(jié)構(gòu)簡圖，外拉伸凹模和內(nèi)拉伸凸模高度齊平； 圖5是成形工藝方案二初始位置模具結(jié)構(gòu)簡圖，外拉伸凹模低于內(nèi)拉伸凸模高度； 圖6是成形工藝方案三初始位置模具結(jié)構(gòu)簡圖，外拉伸凹模高于內(nèi)拉伸凸模高度。附圖中l(wèi)-螺釘 2-液壓缸 3-缸蓋 4-活塞桿 5-螺釘 6_內(nèi)拉伸凸模 7_導(dǎo)套 8-外壓邊圈 9-導(dǎo)柱 10-內(nèi)外拉伸凸凹模 11-下模座 12-彈性裝置 13-行程繼電器a 14-限位塊 15-內(nèi)壓邊圈 16-外拉伸凹模 17-彈簧 18-螺釘 19-銷釘20-螺桿21-上模座 22-行程繼電器b 23-油箱 24-過濾器 25-液 壓泵26-溢流閥27-可調(diào)單向節(jié)流閥 28-單向閥 29-三位四通換向閥。
具體實施例方式下面通過實施例并對照附圖，進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)及其實施方案。由圖4 圖6可知，本發(fā)明的目的在于提供用一套機(jī)械液壓聯(lián)動的復(fù)合?？梢詫?現(xiàn)成形工序內(nèi)容變化和內(nèi)外成形次序變化，減少了模具數(shù)量，操作方便，節(jié)省安裝和調(diào)試工 時，節(jié)省模具制造費用，保證零件精度，提高勞動生產(chǎn)率。下面分別對不同內(nèi)外成形次序工 藝方案的實施過程進(jìn)行闡述。本發(fā)明一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具中外拉伸凹模16與活塞桿4相 聯(lián)，采用機(jī)械液壓聯(lián)動控制，通過控制液壓系統(tǒng)中活塞桿4運動來調(diào)節(jié)外拉伸凹模16和內(nèi) 拉伸凸模6在高度方向上的初始相對位置，另外還可以更換不同高度限位塊14，從而實現(xiàn) 不同成形工序內(nèi)容的變化。成形次序的變化通過以下3個工藝方案來說明
工藝方案1 圖4所示為對外部形狀和內(nèi)部反鼓包同時拉伸成形；具體操作過程如下 將板料放入外壓邊圈8上定位，先使三位四通換向閥29的YAl得電，換向閥29左位接通，液 壓缸2的下腔進(jìn)油，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥27和溢流閥26，使活塞桿4向上拉動外拉伸凹模16與 內(nèi)拉伸凸模6平齊并保持壓力，上模座21下行，使內(nèi)外拉伸凸凹模10與內(nèi)壓邊圈15、外拉 伸凹模16與外壓邊圈8同時接觸，外部形狀和內(nèi)部反鼓包同時拉伸，當(dāng)內(nèi)拉伸凸模6到達(dá) 內(nèi)外拉伸凸凹模10中凹模底部時，保壓整形，此時外形拉伸一部分，內(nèi)反鼓包已拉伸完成， 此時上模座21到達(dá)下止點停止，當(dāng)板料接觸到行程繼電器b22時，使得三位四通換向閥29 的YAl失電，YA2得電，換向閥29右位接通，液壓缸2的上腔進(jìn)油，活塞4推動外拉伸凹模 16繼續(xù)向下移動，拉伸盒形件外形的其余部分，當(dāng)外壓邊圈8移動到與限位塊14接觸時， 系統(tǒng)保持壓力，外形拉伸完成，即整個盒形件拉伸完成，此時外壓邊圈8接觸到行程繼電器 al3使得YA2失電，YAl得電，換向閥29左位接通，液壓缸下腔進(jìn)油，活塞桿4拉動外拉伸凹 模16上行，上模座21上行回程，外壓邊圈8和內(nèi)壓邊圈15推出盒形件。工藝方案2 圖5所示為先對外部進(jìn)行拉伸H，然后對內(nèi)部反鼓包進(jìn)行拉伸h，即先 外部后內(nèi)部；具體操作過程如下將板料放入外壓邊圈8上定位，先使三位四通換向閥29 的YA2得電，換向閥29右位接通，液壓缸2的上腔進(jìn)油，使活塞桿4向下推動外拉伸凹模16運動，使得外拉伸凹模16與內(nèi)拉伸凸模6的相距高度為盒形件外形高度H，并保持液壓系統(tǒng) 壓力，上模座21下行，使外拉伸凹模16與外壓邊圈8接觸，拉伸盒形件外部形狀，當(dāng)外壓邊 圈8移動到與限位塊14接觸時，系統(tǒng)保持壓力，外形拉伸完成，此時外壓邊圈8觸動行程繼 電器al3使得YA2失電，YAl得電，換向閥29左位接通，液壓缸下腔進(jìn)油，活塞桿4拉動外 拉伸凹模16上行，這時上模座21繼續(xù)下行，使內(nèi)外拉伸凸凹模10與內(nèi)壓邊圈15接觸，拉 伸內(nèi)反鼓包，當(dāng)上模座21下行到下止點停止時，系統(tǒng)保壓整形，這時反鼓包已拉伸完成，當(dāng) 板料與行程繼電器22接觸時使得YAl失電，YA2得電，上模座21上行回程，外壓邊圈8和 內(nèi)壓邊圈15推出盒形件。工藝方案3 圖6所示為先對內(nèi)部反鼓包進(jìn)行拉伸h，然后對外部進(jìn)行拉伸H，即先內(nèi)部后外部；具體操作過程如下將板料放入外壓邊圈8上定位，先使三位四通換向閥29 的γΑ1得電，換向閥29左位接通，液壓缸2的下腔進(jìn)油，使活塞桿4向上拉動外拉伸凹模16 運動使外拉伸凹模16與內(nèi)拉伸凸模6高度相距為內(nèi)部反鼓包高度h，并保持系統(tǒng)壓力，上 模座21下行，使外拉伸凹模16與內(nèi)壓邊圈15接觸，內(nèi)部反鼓包成形，當(dāng)上模座21下行到 下止點停止時，系統(tǒng)保持壓力，內(nèi)部反鼓包拉伸完成，這時板料與行程繼電器22接觸時使 得YAl失電，YA2得電，換向閥29右位接通，液壓缸2的上腔進(jìn)油，活塞桿4帶動外拉伸凹 模16下行，外拉伸凹模16與外壓邊圈8接觸，拉伸外部形狀，當(dāng)外壓邊圈(8)下行到與限 位塊14接觸時，系統(tǒng)保持壓力，外形拉伸完成，即整個盒形件拉伸完成，此時外壓邊圈8觸 動行程繼電器13使得YA2失電，YAl得電，換向閥29左位接通，液壓缸2的下腔進(jìn)油，活塞 桿4拉動外拉伸凹模16上行，上模座21上行回程，外壓邊圈8和內(nèi)壓邊圈15推出盒形件。通過可調(diào)單向節(jié)流閥27來調(diào)節(jié)外拉伸凹模16的拉伸速度，提高成形速度敏感性 板料的成形性能。
權(quán)利要求
1.一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于由液壓系統(tǒng)和模具部分組 成，所述的液壓系統(tǒng)包括可調(diào)單向節(jié)流閥(27)、三位四通換向閥(29)和活塞桿(4)；所述的 模具部分包括固定在下模座(11)上的內(nèi)外拉伸凸凹模(10)、固定在上模座(21)上的外拉 伸凹模(16)和(16)內(nèi)拉伸凸模(6)，外拉伸凹模(16)運動是由液壓系統(tǒng)的活塞桿(4)控制， 而活塞桿(4)的運動方向和速度分別由三位四通換向閥(29)和可調(diào)單向節(jié)流閥(27)控制， 通過調(diào)節(jié)外拉伸凹模(16)和內(nèi)拉伸凸模(6)在高度方向上的初始相對位置，以及通過更換 位于下模座(11)上不同高度的限位塊(14)來實現(xiàn)板料外拉伸的不同深度，實現(xiàn)不同工序 內(nèi)容的沖壓成形；通過控制外拉伸凹模(16)的上下運動方向改變板料內(nèi)外拉伸先后次序。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于所述 正反拉伸制件為盒形件。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于內(nèi)外 拉伸凸凹模(10)中的凹模深度等于正反拉伸制件的內(nèi)部反鼓包的高度h ；所述板料外拉伸 的深度等于正反拉伸制件的高度H。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于正反 拉伸制件的長度A和寬度B分別等于內(nèi)外拉伸凸凹模(10)的長度和寬度；正反拉伸制件的 內(nèi)部反鼓包的長度a和寬度b分別等于內(nèi)拉伸凸模(6)的長度和寬度。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于通過 控制外拉伸凹模(16)的上下運動方向改變板料內(nèi)外拉伸先后次序指液壓系統(tǒng)中的油路 與上模座中(21)的液壓缸(2)相連，油路的A 口接液壓缸(2)的下腔，油路的B 口接液壓缸 (2)的上腔，構(gòu)成回路，通過三位四通換向閥(29)改變進(jìn)油方向，控制外拉伸凹模(16)的上 下運動方向。
6.如權(quán)利要求5所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于當(dāng)三 位四通換向閥(29)左位接通時，液壓油從A 口進(jìn)入液壓缸下(2)腔，控制外拉伸凹模(16) 向上運動，液壓油從液壓缸(2)上腔并經(jīng)B 口流回液壓系統(tǒng)的油箱；當(dāng)三位四通換向閥(29) 右位接通時，油從B 口進(jìn)入液壓缸(2)的上腔，控制外拉伸凹模(16)向下運動，油從液壓缸 (2)下腔并經(jīng)A 口流回液壓系統(tǒng)的油箱。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于當(dāng)外 拉伸凹模(16)和內(nèi)拉伸凸模(6)高度齊平，上模座(21)向下沖壓時，實現(xiàn)對外部形狀和內(nèi) 部反鼓包同時拉伸成形。
8.如權(quán)利要求1所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于當(dāng)外 拉伸凹模(16)低于內(nèi)拉伸凸模(6)高度時，上模座(21)向下沖壓時，實現(xiàn)先對外部形狀進(jìn) 行拉伸，然后對內(nèi)部反鼓包進(jìn)行拉伸。
9.如權(quán)利要求1所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于外拉 伸凹模(16)高于內(nèi)拉伸凸模(6)高度時，上模座(21)向下沖壓時，實現(xiàn)先對內(nèi)部反鼓包進(jìn) 行拉伸，然后對外部形狀進(jìn)行拉伸。
10.如權(quán)利要求1所述的一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，其特征在于通過 可調(diào)單向節(jié)流閥(27)來調(diào)節(jié)外拉伸凹模(16)的拉伸速度，提高成形速度敏感性板料的成 形性能。
全文摘要
一種用于正反拉伸制件的變工序沖壓模具，屬于機(jī)械工程中的成形與模具技術(shù)領(lǐng)域，由液壓系統(tǒng)和模具部分組成，液壓系統(tǒng)包括可調(diào)單向節(jié)流閥、三位四通換向閥和活塞桿；模具部分包括固定在下模座上的內(nèi)外拉伸凸凹模、固定在上模座上的外拉伸凹模和內(nèi)拉伸凸模，外拉伸凹模的運動由活塞桿控制，而活塞桿的運動方向和速度分別由三位四通換向閥和可調(diào)單向節(jié)流閥控制，通過調(diào)節(jié)外拉伸凹模和內(nèi)拉伸凸模在高度方向上的初始相對位置，以及通過更換限位塊來實現(xiàn)板料拉伸的不同深度，實現(xiàn)不同工序內(nèi)容的沖壓成形；通過控制外拉伸凹模的上下運動方向改變板料內(nèi)外拉伸先后次序。本發(fā)明解決了原來要用幾副沖壓模具完成此沖壓的不足，節(jié)省了模具費用，提高經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號B21D22/24GK102049446SQ20101054853
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者丁毅, 呂盾, 李欽生, 謝俊, 陳煒, 黃忠富 申請人:江蘇大學(xué)