一種金屬波紋箔片沖壓成型模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉金屬材料成型技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬波紋箔片沖壓成型模具。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬波紋箔片是一種波紋形狀的箔材，在航空航天、國防裝備、軌道交通、汽車散熱等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。如半正六邊形波紋箔片疊加成的金屬蜂窩具有密度小、剛度低、抗沖擊能力強(qiáng)以及壓縮變形可控等優(yōu)點，可作為緩沖吸能材料廣泛應(yīng)用于軌道交通安全、航空航天著陸緩沖等；同時短節(jié)距、高振幅的波紋箔片疊加而成的結(jié)構(gòu)具有散熱強(qiáng)的特點，可作為散熱片材料廣泛應(yīng)用于汽車、空調(diào)等散熱環(huán)境中。
[0003]現(xiàn)有的金屬波紋箔片成型方法主要有齒輪滾壓成型法及沖壓模具成型法。滾壓成型法難以加工出短節(jié)距、高振幅、高強(qiáng)度金屬材料的波紋片，且波紋片兩邊對稱性差、齒頂面圓弧過大、彎角過度圓弧過大等缺點。而傳統(tǒng)沖壓成型出的波紋箔片受材料力學(xué)性能影響，對于低延展率材料，經(jīng)常出現(xiàn)回彈、材料變薄拉裂、波紋片整體彎曲等現(xiàn)象，從而影響成型后的尺寸及力學(xué)性能。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待發(fā)展。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種金屬波紋箔片沖壓成型模具，旨在解決現(xiàn)有金屬波紋箔片成型方法成型后的波紋箔片尺寸及力學(xué)性能不佳、難以實現(xiàn)高振幅成型、節(jié)距短、高折彎比的問題。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實用新型采取了以下技術(shù)方案:
[0007]—種金屬波紋箔片沖壓成型模具，包括上齒條模及下齒條模，其中，所述上齒條模包括上成型齒座、設(shè)置在上成型齒座上的上成型齒以及可相對上成型齒座移動的上整形齒條；所述上成型齒座通過限位組件與所述上整形齒條連接，以限制所述上整形齒條僅具有沿合模方向移動的自由度；所述下齒條模包括下成型齒座、下成型齒以及下整形齒條，連接及結(jié)構(gòu)位置關(guān)系與上齒條模相同；所述上成型齒與下成型齒為非對稱設(shè)置；通過上整形齒條及下整形齒條在合模過程中的不對稱運動，配合相應(yīng)的成型齒以形成分段沖壓行程；所述分段沖壓行程包括:沖壓料帶向一側(cè)彎折的第一沖壓行程以及沖壓料帶向另一側(cè)彎折的第二沖壓行程。
[0008]所述的沖壓成型模具，其中，所述上整形齒條包括伸出所述上成型齒座的第一運動狀態(tài)以及回縮入所述上成型齒座的第二運動狀態(tài)；所述下整形齒條包括伸出所述下成型齒座的第三運動狀態(tài)以及回縮入所述下成型齒座的第四運動狀態(tài)；所述第一及第三運動狀態(tài)分別為所述上整形齒條及下整形齒條在一個沖壓行程中的初始狀態(tài)。
[0009]所述的沖壓成型模具，其中，所述上整形齒條通過第一彈性件與所述上齒條模的主體彈性連接以形成所述第一及第二運動狀態(tài)；所述下整形齒條通過第二彈性件與所述下齒條模的主體彈性連接以形成所述第三及第四運動狀態(tài)。
[0010]所述的沖壓成型模具，其中，所述限位組件包括上或下成形齒座中設(shè)置的限制上或下整形齒條沿合模方向移動的凹槽以及設(shè)置在上或下成型齒座前端面及后端面的側(cè)壓板。
[0011]所述的沖壓成型模具，其中，所述上或下成型齒設(shè)置在上或下成型齒座的一端；所述上或下成型齒座的另一端為臺階，臺階上設(shè)置有固定連接的壓緊條；所述上或下整形齒條設(shè)置有與所述壓緊條相適配的臺階面以限制上或下整形齒條的移動距離。
[0012]所述的沖壓成型模具，其中，所述上整形齒條及下整形齒條依據(jù)沖壓材料特性，設(shè)置有預(yù)定數(shù)量的整形齒。
[0013]所述的沖壓成型模具，其中，所述上整形齒條及下整形齒條內(nèi)均設(shè)置有用于防止帶料現(xiàn)象的卸料機(jī)構(gòu)；所述卸料機(jī)構(gòu)包括卸料頂針以及連接卸料頂針與上或下整形齒條的頂針彈簧；所述卸料頂針設(shè)置在所述上或下整形齒條的整形齒間。
[0014]所述的沖壓成型模具，其中，所述上整形齒條及下整形齒條上設(shè)置有用于控制上齒條模及下齒條模合模時的間隙的限高柱。
[0015]所述的沖壓成型模具，其中，所述上齒條模及下齒條模均設(shè)置有在沖壓行程中導(dǎo)向及定位的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)。
[0016]有益效果:本實用新型提供的一種金屬波紋箔片沖壓成型模具，將原有的一次波紋沖壓成型變?yōu)榉侄螞_壓，首先沖壓一側(cè)，然后沖壓另一側(cè)。通過這種間歇式、漸進(jìn)成型的方式，有效的解決了金屬箔材材料沖壓成型易斷裂、易彎曲、難以實現(xiàn)金屬箔片高振幅成型、節(jié)距短、高折彎比等問題，尤其對低延伸率金屬箔材材料的沖壓成型，極大的提高了其成型精度及速度，且成型出的波紋箔片尺寸一致性良好，力學(xué)性能穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型具體實施例的金屬波紋箔片沖壓成型模具的合模狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實用新型具體實施例的金屬波紋箔片沖壓成型模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實用新型具體實施例的金屬波紋箔片沖壓成型模具的上下整形齒條將料帶壓緊的示意圖。
[0020]圖4為本實用新型具體實施例的金屬波紋箔片沖壓成型模具的右側(cè)齒折彎的示意圖。
[0021]圖5為本實用新型具體實施例的金屬波紋箔片沖壓成型模具的左側(cè)齒折彎的示意圖。
[0022]圖6為本實用新型具體實施例的金屬波紋箔片沖壓成型模具的上模部分運動至上止點的示意圖。
[0023]圖7為本實用新型具體實施例的金屬波紋箔片沖壓成型模具的平面頂面成型齒的齒形角度α為90°的示意圖。
[0024]圖8為本實用新型具體實施例的金屬波紋箔片沖壓成型模具的圓弧頂面成型齒的齒形角度α為90°的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]本實用新型提供一種金屬波紋箔片沖壓成型模具。為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0026]如圖1所示，為本實用新型具體實施例的一種金屬波紋箔片沖壓成型模具。
[0027]所示沖壓成型模具包括:上齒條模10及下齒條模20。
[0028]其中，如圖2及圖3所示，所述上齒條模10包括上成型齒座100、設(shè)置在上成型齒座上的上成型齒110以及可相對上成型齒座移動的上整形齒條300。所述上成型齒座100通過限位組件與所述上整形齒條300連接，以限制所述上整形齒條僅具有沿合模方向移動的自由度。所述合模方向具體是指上齒條模10及下齒條模20之間進(jìn)行合模沖壓時的移動方向，在本實施例中為上下垂直方向。
[0029]所述上/下成型齒座與上/下成型齒可以為一體成型，也可以為可拆卸連接或者其他固定連接方式。
[0030]相對應(yīng)地，所述下齒條模20包括下成型齒座200、設(shè)置在下成型齒座上的下成型齒210以及下整形齒條400。其連接及結(jié)構(gòu)位置關(guān)系與上齒條模相同。亦即，所述下成型齒座200通過限位組件與所述下整形齒條300連接，以限制所述下整形齒條僅具有沿合模方向移動的自由度。
[0031]所述上成型齒110與下成型齒210為非對稱設(shè)置。亦即，如圖3所示，一個設(shè)置在相對靠外的外側(cè)，一個設(shè)置在更為接近模具內(nèi)部的內(nèi)側(cè)。
[0032]通過上述交錯設(shè)置的上成型齒及下成型齒，配合上整形齒條300及下整形齒條400在合模過程中的不對稱運動可以形成一個分段式的沖壓行程。所述分段沖壓行程包括:沖壓料帶向一側(cè)彎折的第一沖壓行程以及沖壓料帶向另一側(cè)彎折的第二沖壓行程。所述上整形齒條及下整形齒條之間的不對稱運動具體是指上整形齒條與下整形齒條之間是否伸出相應(yīng)成型齒座的運動狀態(tài)，可以通過現(xiàn)有任何合適的機(jī)械結(jié)構(gòu)予以實現(xiàn)，例如通過設(shè)置彈力不同的壓縮彈簧、不同的氣缸等等。
[0033]在此，以下成型齒在外側(cè)為例進(jìn)行說明:
[0034]進(jìn)入第一沖壓行程時，上整形齒條300在上成型齒座100內(nèi)，然后由上成型齒與下整形齒條最外側(cè)的整形齒配合，沖壓料帶向一側(cè)彎折以形成一半的波紋。
[0035]然后，進(jìn)入第二沖壓行程，下整形齒條400回縮至下成型齒座內(nèi)，由下成型齒與上成型齒配合，沖壓料帶向另一側(cè)彎折以形成一個完整的波紋。然后，不斷重復(fù)上述兩個沖壓行程，即可實現(xiàn)金屬波紋箔片的沖壓成型。
[0036]上述沖壓成型模具，將傳統(tǒng)的波紋一次沖壓成型分解為前后兩側(cè)先后成型，很好地解決了金屬塑性變形時材料流動的問題，不易出現(xiàn)波紋箔片材料變薄甚至拉裂現(xiàn)象，降低了對波紋箔片的力學(xué)性能的影響，大大地改善了低延伸率的薄金屬材料成型為短節(jié)距、高振幅的波紋箔片的成型效果。
[0037]具體的，所述上整形齒條300包括伸出所述上成型齒座的第一運動狀態(tài)以及回縮入所述上成型齒座的第二運動狀態(tài)。相對應(yīng)地，所述下整形齒條400則包括伸出所述下成型齒座的第三運動狀態(tài)以及回縮入所述下成型齒座的第四運動狀態(tài)。
[0038]所述第一及第三運動狀態(tài)分別為所述上整形齒條及下整形齒條在一個沖壓行程中的初始狀態(tài)。所述初始狀態(tài)具體為在上整形齒條與下整形齒條未收外力作用下的狀態(tài)。
[0039]在本實用新型的具體實施例中，如圖2所示，所述上整形齒300條通過第一彈性件500與所述上齒條模的主體彈性連接以形成所述第一及第二運動狀態(tài)。所述下整形齒條400通過第二彈性件600與所述下齒條模的主體彈性連接以形成所述第三及第四運動狀態(tài)。所述彈性件可以為壓縮彈簧或者其他實現(xiàn)相同功能的彈性件，例如氣彈簧等。
[0040]由于初始狀態(tài)為上/下整形齒條伸出成型齒座的狀態(tài)。由此，一方面，在上/下成型齒沖壓成型前，上及下整形齒條已經(jīng)首先壓緊待成型的料帶，從而