本實用新型涉及一種振動拉深成型模具。

背景技術(shù)：

振動輔助成形是主動將方向、頻率和振幅可調(diào)的振動施加到金屬塑性變形過程中，以達(dá)到改善鑄件組織結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品質(zhì)量目的的一種塑性加工方法。

雖然相比于普通的拉深成型，振動拉深成型能夠降低模具與工件間的摩擦、提高制造金屬的產(chǎn)品質(zhì)量、提高材料的塑性成形能力，目前，振動輔助塑性成形技術(shù)已經(jīng)在焊接、拉深、擠壓、彎曲等方面得到了一定程度的應(yīng)用，但是若想要進(jìn)一步的推廣振動輔助技術(shù)，有一些問題需要得到解決，有一些技術(shù)需要進(jìn)一步發(fā)展：

1.如今對于振動輔助塑性成形的機(jī)理還不十分明確，體積效應(yīng)和表面效應(yīng)都有待進(jìn)一步研究。

2.雖然振動輔助下的成型有很多好處，同樣會增加一些難度，比如振動帶來的對機(jī)器、模具的穩(wěn)定性的影響，壽命的影響；振動下的成形精度影響；如何選擇有效的振動方式將有理最大化；如何有效地將振動傳遞到制件的變形區(qū)等。

3.振動發(fā)生裝置需要進(jìn)一步提高其穩(wěn)定性與可靠性；開發(fā)更可靠的控制系統(tǒng)來控制由于振動引入后愈加復(fù)雜的加工系統(tǒng)，這些都是需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：使用機(jī)械振動的輔助拉深成型代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多次拉深成型。本實用新型提供一種機(jī)械振動的輔助拉深成型方式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的一次拉深，二次拉深。其原理是通過液壓馬達(dá)帶動偏心輪的轉(zhuǎn)動，使從動件頂塊推動凸模產(chǎn)生振動，從而實現(xiàn)振動拉深的目的。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種振動拉深成型模具，該模具包括模架和振動機(jī)構(gòu)；該模具包括模架和振動機(jī)構(gòu)；其中，所述振動機(jī)構(gòu)包括偏心輪、電機(jī)固定座、頂塊、鍵、液壓馬達(dá)、電機(jī)固定板、滾動軸承、端蓋、固定底座和墊板；

所述模架分為上模座和下模座，所述上模座包括上模座固定板、凹模、模柄、打桿、定位銷、頂模塊；所述下模座包括下模座固定板、凸模墊板、凸模固定板、凸模、壓料板、矩形彈簧和卸料螺釘；

所述模架在振動機(jī)構(gòu)上方，下模座固定板通過螺釘連接在固定底座上；所述模架為中間導(dǎo)向模架，上下模座采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套的方式導(dǎo)向，兩個導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上；導(dǎo)套內(nèi)孔有儲油槽，內(nèi)孔和導(dǎo)柱滑動配合；導(dǎo)套的外徑和上模座固定板采用過盈配合，導(dǎo)柱的下部分與下模座固定板的導(dǎo)柱孔采用過盈配合；

凸模壓在凸模墊板上，通過卸料螺釘定位在下模座固定板上；壓料板套在凸模上，在凸模固定板的上面，通過卸料螺釘和矩形彈簧保證位置精度；

凹模為整體式板形凹模，通過螺釘固定在上模座固定板上，并且用定位銷定位；頂模塊放在凹模內(nèi)；模柄套在打桿上，通過螺釘固定在上模座固定板上，模柄與打桿過盈連接，打桿底部有螺紋，與頂模塊連接；

所述液壓馬達(dá)作為動力源，通過兩個滾動軸承支撐，電機(jī)固定板和端蓋把液壓馬達(dá)固定在電機(jī)固定座上，端蓋與電機(jī)固定座采用過盈連接；液壓馬達(dá)與偏心輪用鍵連接；頂塊上端連接凸模，下端與偏心輪接觸，將振動從偏心輪傳導(dǎo)到凸模；液壓馬達(dá)帶動偏心輪轉(zhuǎn)動，通過偏心輪和頂塊對拉深凸模施加往復(fù)拉深方向上的力，對整個拉深過程起到穩(wěn)固和控制回彈的作用。

進(jìn)一步地，在下模座固定板與電機(jī)固定座之間加入墊板，以防止影響下模座固定板的外形從而對制件精度產(chǎn)生影響。

進(jìn)一步地，在電機(jī)固定板和滾動軸承之間設(shè)置墊圈。

本實用新型的有益效果是：本實用新型振動拉深模具運用偏心輪轉(zhuǎn)動帶動凸模振動從而實現(xiàn)拉深的整個過程，相對傳統(tǒng)的拉深方案生產(chǎn)效率更高，并能改善工藝效果、提高產(chǎn)品質(zhì)量，既能滿足制造要求又能符合經(jīng)濟(jì)要求。

附圖說明

圖1是本實用新型振動拉深成型模具的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型振動拉深成型模具的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型振動拉深成型模具的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是凹模結(jié)構(gòu)示意圖，(a)為側(cè)視圖，(b)為俯視圖；

圖5是凸模結(jié)構(gòu)示意圖，(a)為側(cè)視圖，(b)為俯視圖；

圖6是模具整體支撐座；

圖7是加工成形的零件圖，(a)為主視圖，(b)為俯視圖，(c)為剖視圖；

圖8是加工示意圖；

圖中：偏心輪1、電機(jī)固定座2、頂塊3、鍵4、液壓馬達(dá)5、電機(jī)固定板6、墊圈7、滾動軸承8、端蓋10、固定底座11、下模座固定板12、凸模墊板13、凸模固定板14、凸模15、壓料板16、第一定位螺釘17、矩形彈簧18、卸料螺釘19、上模座固定板20、凹模21、內(nèi)六角螺釘22、模柄23、打桿24、第二定位螺釘25、定位銷26、頂模塊27、導(dǎo)柱28、柱套29、內(nèi)六角沉頭螺釘30、墊板31。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

如圖1-6所示，本實用新型提供的一種振動拉深成型模具，包括模架和振動機(jī)構(gòu)；其中，所述振動機(jī)構(gòu)包括偏心輪1、電機(jī)固定座2、頂塊3、鍵4、液壓馬達(dá)5、電機(jī)固定板6、滾動軸承8、端蓋10、固定底座11和墊板31；

所述模架分為上模座和下模座，所述上模座包括上模座固定板20、凹模21、內(nèi)六角螺釘22、模柄23、打桿24、第二定位螺釘25、定位銷26、頂模塊27；所述下模座包括下模座固定板12、凸模墊板13、凸模固定板14、凸模15、壓料板16、矩形彈簧18和卸料螺釘19；

所述模架在振動機(jī)構(gòu)上方，通過內(nèi)六角沉頭螺釘30連接在固定底座11上；所述模架為中間導(dǎo)向模架，上下模座采用導(dǎo)柱28和導(dǎo)套29的方式導(dǎo)向，兩個導(dǎo)柱28安裝在模具的對稱線上，只能一個方向送料；導(dǎo)套29內(nèi)孔有儲油槽，內(nèi)孔和導(dǎo)柱28滑動配合；導(dǎo)套29的外徑和上模座固定板20采用過盈配合，導(dǎo)柱28的下部分與下模座固定板12的導(dǎo)柱孔采用過盈配合；

本實用新型模具采用拉深模的倒裝結(jié)構(gòu)，凸模15壓在凸模墊板13上，通過卸料螺釘19定位在下模座固定板12上；壓料板16套在凸模15上，在凸模固定板14的上面，通過卸料螺釘19和矩形彈簧18保證位置精度；凹模21通過固定在壓料板16上的第一定位螺釘17實現(xiàn)限位。

凹模21為整體式板形凹模，通過內(nèi)六角螺釘22固定在上模座固定板20上，并且用定位銷26定位；頂模塊27放在凹模21內(nèi)；模柄23套在打桿24上，通過第二定位螺釘25固定在上模座固定板20上，模柄23與打桿24過盈連接，打桿24底部有螺紋，與頂模塊27連接；模柄23把上模座固定板20固定在壓力機(jī)滑塊上，同時使模具中心通過滑塊的壓力中心；

所述液壓馬達(dá)5作為動力源，通過兩個滾動軸承8支撐，電機(jī)固定板6和端蓋10把液壓馬達(dá)5固定在電機(jī)固定座2上，端蓋10與電機(jī)固定座2采用過盈連接；在下模座固定板12與電機(jī)固定座2之間加入墊板31，以防止影響下模座固定板12的外形從而對制件精度產(chǎn)生影響。在電機(jī)固定板6和滾動軸承8之間可設(shè)置墊圈7；液壓馬達(dá)5與偏心輪1用鍵4連接；頂塊3上端連接凸模15，下端與偏心輪1接觸，將振動從偏心輪1傳導(dǎo)到凸模15；液壓馬達(dá)5帶動偏心輪1轉(zhuǎn)動，通過偏心輪1和頂塊3對拉深凸模15施加往復(fù)拉深方向上的力，對整個拉深過程起到穩(wěn)固和控制回彈的作用。

如圖7所示，本實用新型所涉及的模具可加工通用薄板件，現(xiàn)以是加工帶凸緣的直壁圓筒形件為例，厚度為1mm，沒有厚度不變的要求；零件的形狀簡單、對稱，底部圓角直徑為2mm，滿足拉深工藝對形狀和尺寸的要求，適合于拉深成形；零件的所有尺寸均為未注公差，采用普通拉深即可達(dá)到；零件所用材料為10F鋼，塑性比較好，易于拉深成形，因此該零件沖壓工藝性較好。在整個模具的設(shè)計工程中，模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計安排的是否合理將極大的影響整副模具的使用性能。工件結(jié)構(gòu)相對簡單，工件尺寸精度不是很高，主要是拉深工序。該拉深件需要落料、一次拉深、一次切邊才能最終成形，因此成形該零件方案為：單工序生產(chǎn)，即落料——拉深——切邊。該方案模具結(jié)構(gòu)簡單，且適合大批量生產(chǎn)。

如圖8所示，本實用新型的具體加工步驟如下：加工之前須放置零件毛坯在壓料板16上，用卸料螺釘19定位毛坯，使毛坯位于凹模21的刃口處，調(diào)整上模座使毛坯壓緊。在模具拉深的過程中，液壓馬達(dá)5帶動偏心輪1轉(zhuǎn)動，通過偏心輪1和頂塊3對拉深凸模15施加往復(fù)拉深方向上的力，對整個拉深過程起到穩(wěn)固和控制回彈的作用，避免了在拉深過程中的開裂問題。頂塊3上端連接凸模15，下端與偏心輪1接觸，將振動從偏心輪1傳導(dǎo)到凸模15，頂塊3上端可采用規(guī)格為M16的螺釘，將頂塊3與凸模15牢固結(jié)合，起到良好的傳遞振動的作用。

以上僅就本實用新型應(yīng)用較佳的實例做出了說明，但不能理解為是對權(quán)利要求的限制，本實用新型的結(jié)構(gòu)可以有其他變化，不局限于上述結(jié)構(gòu)。凡在本實用新型的獨立權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)所作的各種變化均在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。