應(yīng)用于球形封頭整體拉深的環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)雙層壓邊圈裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了應(yīng)用于球形封頭整體拉深的環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)雙層壓邊圈裝置，屬于模具成形及材料加工成形領(lǐng)域，包括頂桿、上層分塊式內(nèi)壓邊圈和外壓邊圈、帶環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)的下層整體式壓邊圈、定位槽、螺釘，上層分塊式壓邊圈分為內(nèi)外兩個(gè)剛性壓邊圈，上表面通過(guò)螺紋連接的方式與頂桿進(jìn)行連接，下層整體式壓邊圈上設(shè)有與上層分塊壓邊圈對(duì)應(yīng)的環(huán)形錐臺(tái)，內(nèi)外壓邊圈通過(guò)定位槽與環(huán)形錐臺(tái)定位，并采用螺釘與環(huán)形錐臺(tái)連接，下層整體式壓邊圈下表面與板材接觸。采用頂桿進(jìn)行壓邊力加載，內(nèi)外壓邊圈上頂桿的數(shù)量按所需壓邊力進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)帶環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)的雙層壓邊圈，給板材提供周向分布均勻，徑向獨(dú)立、連續(xù)變化的壓邊力，提高球形封頭的成形質(zhì)量和尺寸精度。
【專利說(shuō)明】應(yīng)用于球形封頭整體拉深的環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)雙層壓邊圈裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及板材成形領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于球形封頭整體拉深的環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)雙層壓邊圈裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前球形大尺寸薄壁關(guān)鍵構(gòu)件的主要制造工藝手段是采用多塊小尺寸構(gòu)件成形、組裝拼焊。傳統(tǒng)的成形工藝存在變形量大、尺寸不均勻等問(wèn)題，焊縫的存在則會(huì)降低產(chǎn)品承載能力，焊接缺陷甚至?xí)蔀閷?dǎo)致產(chǎn)品整體失效的主要因素。傳統(tǒng)的制造技術(shù)限制了型號(hào)產(chǎn)品可靠性的進(jìn)一步提高；整體拉深成形技術(shù)則減少焊縫數(shù)量，成形精度也可得到進(jìn)一步提聞。
[0003]壓邊力作為拉深成形的一個(gè)重要工藝參數(shù)，對(duì)拉深件的成形質(zhì)量和成形極限有很大影響。傳統(tǒng)的整體式壓邊圈使不同部位的壓邊力大小相同，不能實(shí)現(xiàn)隨位置施加不同壓邊力的功能，制約了材料的成形性能和沖壓件的尺寸精度。而一般的分塊壓邊圈，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)變壓邊力，但由于壓邊圈是直接和金屬板材相接觸的，壓邊圈的分塊間隙對(duì)拉深件的表面成形質(zhì)量有明顯影響，金屬不能很好地在壓邊區(qū)域平滑流動(dòng)，限制了模具的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明在于針對(duì)【背景技術(shù)】中的不足，提供一種應(yīng)用于球形封頭整體拉深的環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)雙層壓邊圈裝置。
[0005]一種應(yīng)用于球形封頭整體拉深的環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)雙層壓邊圈裝置，它包括頂桿，上層分塊式內(nèi)壓邊圈、上層分塊式外壓邊圈、帶環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)的下層整體式壓邊圈、定位槽、螺釘；下層整體式壓邊圈上設(shè)有兩個(gè)環(huán)形錐臺(tái)，分別與上層分塊式內(nèi)壓邊圈、上層分塊式外壓邊圈對(duì)應(yīng)，上層分塊式內(nèi)壓邊圈和上層分塊式外壓邊圈的上表面均通過(guò)螺紋與頂桿進(jìn)行連接，下表面通過(guò)定位槽分別與下層整體式壓邊圈的環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位，并采用螺釘與環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。
[0006]所述的上層分塊式內(nèi)壓邊圈和上層分塊式外壓邊圈在豎直方向上獨(dú)立運(yùn)動(dòng)；頂桿、上層分塊式內(nèi)壓邊圈、上層分塊式外壓邊圈均為剛性體；頂桿數(shù)量可按所需壓邊力進(jìn)行調(diào)整，從而在內(nèi)外壓邊圈上產(chǎn)生大小不同的壓邊力。
[0007]所述的下層整體式壓邊圈為帶環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)的彈性整體壓邊圈，上表面設(shè)有凹槽，將兩個(gè)環(huán)形錐臺(tái)隔開(kāi)。
[0008]本發(fā)明的有益效果是，根據(jù)球形封頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理定義法蘭區(qū)不同的環(huán)形區(qū)域施加變壓邊力，降低了拉深缺陷發(fā)生的可能性。本發(fā)明與傳統(tǒng)的整體壓邊圈相比，由于采用上層分塊式壓邊圈和帶環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)的下層整體式壓邊圈，壓邊力在周向分布均勻，t匕傳統(tǒng)壓邊圈更容易實(shí)現(xiàn)隨板材位置變化的壓邊力。本發(fā)明與直接與板材接觸的分塊壓邊圈相比，保證了壓邊力變化的連貫性，有效避免或抑制了板材失穩(wěn)，消除了分塊間隙對(duì)金屬平滑流動(dòng)的不良影響，提高了表面成形質(zhì)量和拉深極限?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是應(yīng)用于球形封頭整體拉深的環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)雙層壓邊圈裝置的俯視圖；
圖1A是上層分塊式壓邊圈下表面的軸測(cè)圖。
[0010]圖1B是下層整體式壓邊圈的軸測(cè)圖。
[0011]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0012]圖3是圖1的B-B剖視放大圖。
[0013]圖中，1-頂桿，2-上層分塊式內(nèi)壓邊圈，3-上層分塊式外壓邊圈，4-帶環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)的下層整體式壓邊圈，5-定位槽，6-螺釘。
[0014]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容及其具體實(shí)施的方式。
[0015]如圖1、圖1A、圖1B、圖2、圖3所示，本發(fā)明首先根據(jù)球形封頭的形狀特點(diǎn)，設(shè)計(jì)壓邊圈外形，將法蘭區(qū)合理分為不同的環(huán)形區(qū)域。上層分塊式壓邊圈按照分區(qū)分為上層分塊式內(nèi)壓邊圈2和上層分塊式外壓邊圈3，其在豎直方向上移動(dòng)互不干涉，在每塊壓邊圈上表面安裝頂桿1，頂桿I在內(nèi)外壓邊圈上的數(shù)量可根據(jù)需要的壓邊力進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)隨板材位置變化的壓邊力。頂桿I與上層分塊式內(nèi)壓邊圈2、上層分塊式外壓邊圈3均為剛性體，確保提供足夠大且周向分布均勻的壓邊力。上層分塊式內(nèi)壓邊圈2和上層分塊式外壓邊圈3的下表面設(shè)有定位槽5，通過(guò)定位槽與下層整體式壓邊圈4的環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位，并采用螺釘6與環(huán)形錐臺(tái)進(jìn)行連接。下層整體式壓邊圈4上設(shè)有凹槽，把環(huán)形錐臺(tái)分為兩個(gè)區(qū)域。
[0016]在實(shí)際拉深過(guò)程中，壓邊滑塊(圖中未畫(huà)出)帶著壓邊圈下行時(shí)，下層整體式壓邊圈4下表面首先與板材接觸，壓邊力由壓邊滑塊傳遞給頂桿1，然后經(jīng)上層分塊式內(nèi)壓邊圈2和上層分塊式外壓邊圈3傳遞給帶環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)的下層整體式壓邊圈4，最終作用在板材上。由于上層分塊式內(nèi)壓邊圈2和上層分塊式外壓邊圈3上頂桿I數(shù)量可不同，所以作用在內(nèi)外壓邊圈2、3上的壓邊力也不同，最后由下層整體式壓邊圈4下表面將壓力連續(xù)傳遞給板材，形成在周向均勻分布，徑向連續(xù)變化的變壓邊力。
[0017]本發(fā)明通過(guò)對(duì)球形封頭法蘭區(qū)進(jìn)行環(huán)形分區(qū)，采用帶環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)的雙層壓邊圈，實(shí)現(xiàn)了拉深過(guò)程中隨板材位置變化的壓邊力，并保證了壓邊力變化的連續(xù)性，提高了表面成形質(zhì)量和拉深極限，降低了球形封頭拉深缺陷發(fā)生的可能性。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于球形封頭整體拉深的環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)雙層壓邊圈裝置，其特征是:它包括頂桿(1)，上層分塊式內(nèi)壓邊圈(2)、上層分塊式外壓邊圈(3)、帶環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)的下層整體式壓邊圈(4)、定位槽(5)、螺釘(6);下層整體式壓邊圈(4)上設(shè)有兩個(gè)環(huán)形錐臺(tái)，分別與上層分塊式內(nèi)壓邊圈(2)、上層分塊式外壓邊圈(3)對(duì)應(yīng)，上層分塊式內(nèi)壓邊圈(2)和上層分塊式外壓邊圈(3 )的上表面均通過(guò)螺紋與頂桿(I)進(jìn)行連接，下表面通過(guò)定位槽(5 )分別與下層整體式壓邊圈(4)的環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位，并采用螺釘(6)與環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于球形封頭整體拉深的環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)雙層壓邊圈裝置，其特征是:所述的上層分塊式內(nèi)壓邊圈(2)和上層分塊式外壓邊圈(3)在豎直方向上獨(dú)立運(yùn)動(dòng)；頂桿(I)、上層分塊式內(nèi)壓邊圈(2)、上層分塊式外壓邊圈(3)均為剛性體；頂桿(I)數(shù)量可按所需壓邊力進(jìn)行調(diào)整，從而在內(nèi)外壓邊圈上產(chǎn)生大小不同的壓邊力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于球形封頭整體拉深的環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)雙層壓邊圈裝置，其特征是:所述的下層整體式壓邊圈(4)為帶環(huán)形錐臺(tái)結(jié)構(gòu)的彈性整體壓邊圈，上表面設(shè)有凹槽，將兩個(gè)環(huán)形錐臺(tái)隔開(kāi)。
【文檔編號(hào)】B21D24/04GK104028609SQ201410226314
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】馮毅雄, 高一聰, 田少許 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)