高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置及方法，它涉及箔板微拉深成形裝置及方法，具體涉及高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置及方法。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)為了解決較低材料強(qiáng)度的箔板很難拉深成形出直徑較小的圓筒件的問(wèn)題。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的上模座、上模組件、下模組件、下模座由上至下依次設(shè)置，上模組件的上端與上模座的下表面連接，下模組件的下端與下模座的上表面連接，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器、凸模由上至下依次設(shè)置在上模組件內(nèi)，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器與高頻電源連接，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)力輸出端與凸模的上端連接，背壓彈簧和背壓頂桿由上至下依次設(shè)置在凸模的空腔內(nèi)，拉深沖頭插裝在下模組件的上表面上，蝶形彈簧套裝在凸模上端的外側(cè)壁上。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)用于箔板微拉深成形。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及箔板微拉深成形裝置及方法，具體涉及。
技術(shù)介紹
微電子技術(shù)和微系統(tǒng)技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)箔板微小構(gòu)件的需求日益增大，其中比較具有代表性的就是微型圓筒件，該類(lèi)零件作為封裝件、容器等有著較廣的應(yīng)用。然而，受摩擦尺寸效應(yīng)的影響，拉深成形過(guò)程中箔板所受摩擦力隨構(gòu)件尺寸減小增加顯著，箔板因局部明顯減薄而破裂，拉深成形的圓筒件極限拉深比(箔板直徑與圓筒件直徑之比)較小，限制了其應(yīng)用范圍。近年來(lái)，強(qiáng)度較低的金屬如純鋁、純銅箔板圓筒件需求量增加，而較低的材料強(qiáng)度也很難拉深成形出直徑較小(如直徑1. Omm)的圓筒件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)為解決較低材料強(qiáng)度的箔板很難拉深成形出直徑較小的圓筒件的問(wèn)題，進(jìn)而提出。本專(zhuān)利技術(shù)為解決上述問(wèn)題采取的技術(shù)方案是本專(zhuān)利技術(shù)包括上模座、下模座、磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器、凸模、背壓頂桿、背壓彈簧、導(dǎo)柱、拉深沖頭、蝶形彈簧、上模組件和下模組件，上模座、上模組件、下模組件、下模座由上至下依次設(shè)置，上模組件的上端與上模座的下表面連接，下模組件的下端與下模座的上表面連接，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器、凸模由上至下依次設(shè)置在上模組件內(nèi)，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器與高頻電源連接，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)力輸出端與凸模的上端連接，背壓彈簧和背壓頂桿由上至下依次設(shè)置在凸模的空腔內(nèi)，拉深沖頭插裝在下模組件的上表面上，且拉深沖頭上端的端部可穿過(guò)凸模下端端面的通孔與凸?？涨粌?nèi)的背壓頂桿的下端端面接觸，導(dǎo)柱的上端插裝在上模組件內(nèi)，導(dǎo)柱的下端插裝在下模組件內(nèi)，蝶形彈簧套裝在凸模上端的外側(cè)壁上。本專(zhuān)利技術(shù)所述高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形方法的具體步驟如下步驟一、將上模座和下模座分別固定在沖壓成形機(jī)的上工作臺(tái)和下工作臺(tái)上，將箔板安放在凹模固定板的上表面上；步驟二、將磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器與高頻電源連接，設(shè)定振動(dòng)頻率為20KHz，開(kāi)始振動(dòng)；步驟三、上模組件在沖壓成形機(jī)的帶動(dòng)下從死點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到指定位移量時(shí)，落料壓邊圈與箔板接觸；步驟四、上模組件繼續(xù)下移時(shí)，凸模與箔板接觸，并與落料凹模一起給箔板一定剪切力，箔板在剪切力的作用下發(fā)生彈性變形、塑性變形、產(chǎn)生裂紋、撕裂，制備出微拉深所需的坯料；步驟五、上模組件繼續(xù)向下移動(dòng)，在拉深壓邊圈與凸模作用下，箔板坯料被壓緊，實(shí)現(xiàn)微拉深壓邊，箔板坯料被拉深沖頭拉入凸模內(nèi)，進(jìn)行圓筒件的拉深；步驟六、當(dāng)微拉深成形后，上模組件在沖壓成形機(jī)帶動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)，直至回到死點(diǎn)，至此，箔板落料、拉深成形過(guò)程結(jié)束。本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果是本專(zhuān)利技術(shù)中高頻振動(dòng)可以降低摩擦力、抑制裂紋萌生和擴(kuò)展，從受力分析角度分析，微拉深成形中應(yīng)用降低法蘭處的摩擦力，而保持沖頭圓角處的摩擦力不變。本專(zhuān)利技術(shù)中，將高頻振動(dòng)施加在微拉深成形中的法蘭部分，使得微拉深成形中的法蘭處摩擦力明顯降低，并能夠改善由尺寸效應(yīng)帶來(lái)的影響，而沖頭圓角處不受高頻振動(dòng)的影響，摩擦基本不變，從而提高箔板材料的極限拉深比；高頻振動(dòng)的作用，能夠抑制裂紋的萌生與擴(kuò)展，因而降低了箔板因拉深變形而產(chǎn)生破裂的風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果，在高頻振動(dòng)的輔助下，改善了微拉深成形中法蘭部分的摩擦力，抑制了裂紋的萌生，能夠顯著提高箔板微拉深成形性能。另外，箔板微拉深所用的箔板坯料非常小，如拉深直徑1. Omm圓筒時(shí)，用的坯料直徑為2. 0mm。如此小的坯料制備與拉深中的定位均非常困難。為此，本專(zhuān)利技術(shù)提出了落料-拉深成形方法，在高頻振動(dòng)輔助下落料成形出微小坯料，然后在原位進(jìn)行微拉深成形，解決了坯料制備與定位等難題。附圖說(shuō)明圖1是本專(zhuān)利技術(shù)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式一結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置包括上模座1、下模座2、磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器3、凸模4、背壓頂桿5、背壓彈簧6、導(dǎo)柱7、拉深沖頭8、蝶形彈簧21、上模組件和下模組件，上模座1、上模組件、下模組件、下模座2由上至下依次設(shè)置，上模組件的上端與上模座I的下表面連接，下模組件的下端與下模座2的上表面連接，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器3、凸模4由上至下依次設(shè)置在上模組件內(nèi)，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器3與高頻電源連接，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器3的動(dòng)力輸出端與凸模4的上端連接，背壓彈簧6和背壓頂桿5由上至下依次設(shè)置在凸模4的空腔內(nèi)，拉深沖頭8插裝在下模組件的上表面上，且拉深沖頭8上端的端部可穿過(guò)凸模4下端端面的通孔與凸模4空腔內(nèi)的背壓頂桿5的下端端面接觸，導(dǎo)柱7的上端插裝在上模組件內(nèi)，導(dǎo)柱7的下端插裝在下模組件內(nèi)，蝶形彈簧21套裝在凸模4上端的外側(cè)壁上。具體實(shí)施方式二 結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置的上模組件包括上模板9、上模固定板10、落料壓邊圈11和限位套12，上模板9、上模固定板10、落料壓邊圈11由上至下依次設(shè)置在限位套12內(nèi)，上模板9的上端與上模座I的下表面連接。本實(shí)施方式的技術(shù)效果是限位套12對(duì)模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)限位作用，保證模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間有一個(gè)很好的配合。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。具體實(shí)施方式三結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置的上模組件還包括第一壓邊彈簧13，第一壓邊彈簧13設(shè)置在上模固定板10與落料壓邊圈11之間。本實(shí)施方式的技術(shù)效果是壓邊彈簧13能夠保證在沖裁圓片階段對(duì)材料有一個(gè)壓邊作用，保證圓環(huán)的順利沖裁。 其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式二相同。具體實(shí)施方式四結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置的下模組件包括凹模固定板14、下模板15和落料凹模16，凹模固定板14、下模板15由上至下依次設(shè)置，導(dǎo)柱7的下端由上至下依次穿過(guò)凹模固定板14和下模板15，落料凹模16嵌裝在凹模固定板14的上表面上，拉深沖頭8安裝在落料凹模16的內(nèi)腔中。本實(shí)施方式的技術(shù)效果是導(dǎo)柱7能夠在模具工作當(dāng)中對(duì)模具的運(yùn)行有一個(gè)導(dǎo)向的作用。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。具體實(shí)施方式五結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置的下模組件還包括導(dǎo)套17，導(dǎo)套17套裝在導(dǎo)柱7下端的外側(cè)壁上。本實(shí)施方式的技術(shù)效果是在模具工作時(shí)導(dǎo)套17能夠使導(dǎo)柱7順利地起到導(dǎo)向作用，導(dǎo)柱7能夠在導(dǎo)套17中順利地運(yùn)動(dòng)。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式四相同。具體實(shí)施方式六結(jié)合體圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置的下模組件還包括拉伸壓邊圈18，拉深壓邊圈18套裝在拉深沖頭8的外側(cè)壁上。本實(shí)施方式的技術(shù)效果是拉深壓邊圈18能夠在拉深過(guò)程中對(duì)圓片的邊緣起到一個(gè)壓邊的作用，保證拉深順利進(jìn)行。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式四相同。具體實(shí)施方式七結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置的下模組件還包括第二壓邊彈簧19，第二壓邊彈簧19套裝在拉深沖頭8下端外側(cè)壁上。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式四相同。具體實(shí)施方式八結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置還包括力傳感器20，力傳感器20安裝在下模座2內(nèi)，且力傳感器20的感應(yīng)端與拉深沖頭8的下端接觸。本實(shí)施方式中力傳感器20與數(shù)據(jù)采集裝置連接。本實(shí)施方式的技術(shù)效果是數(shù)據(jù)采集裝置可通過(guò)力傳感器采集微拉深成形過(guò)程中箔板的變化數(shù)值信息。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二、三、四、五、六或七相同。具體實(shí)施方式九結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置，其特征在于：所述高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置包括上模座(1)、下模座(2)、磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器(3)、凸模(4)、背壓頂桿(5)、背壓彈簧(6)、導(dǎo)柱(7)、拉深沖頭(8)、蝶形彈簧(21)、上模組件和下模組件，上模座(1)、上模組件、下模組件、下模座(2)由上至下依次設(shè)置，上模組件的上端與上模座(1)的下表面連接，下模組件的下端與下模座(2)的上表面連接，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器(3)、凸模(4)由上至下依次設(shè)置在上模組件內(nèi)，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器(3)與高頻電源連接，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器(3)的動(dòng)力輸出端與凸模(4)的上端連接，背壓彈簧(6)和背壓頂桿(5)由上至下依次設(shè)置在凸模(4)的空腔內(nèi)，拉深沖頭(8)插裝在下模組件的上表面上，且拉深沖頭(8)上端的端部可穿過(guò)凸模(4)下端端面的通孔與凸模(4)空腔內(nèi)的背壓頂桿(5)的下端端面接觸，導(dǎo)柱(7)的上端插裝在上模組件內(nèi)，導(dǎo)柱(7)的下端插裝在下模組件內(nèi)，蝶形彈簧(21)套裝在凸模(4)上端的外側(cè)壁上。
【技術(shù)特征摘要】
1.高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置，其特征在于所述高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置包括上模座(I)、下模座(2)、磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器(3)、凸模(4)、背壓頂桿(5)、背壓彈簧(6)、導(dǎo)柱(7)、拉深沖頭(8)、蝶形彈簧(21)、上模組件和下模組件，上模座(I)、上模組件、下模組件、下模座(2)由上至下依次設(shè)置，上模組件的上端與上模座(I)的下表面連接， 下模組件的下端與下模座(2)的上表面連接，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器(3)、凸模(4)由上至下依次設(shè)置在上模組件內(nèi)，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器(3)與高頻電源連接，磁制伸縮微驅(qū)動(dòng)器(3)的動(dòng)力輸出端與凸模(4)的上端連接，背壓彈簧(6)和背壓頂桿(5)由上至下依次設(shè)置在凸模(4)的空腔內(nèi)，拉深沖頭(8)插裝在下模組件的上表面上，且拉深沖頭(8)上端的端部可穿過(guò)凸模(4)下端端面的通孔與凸模(4)空腔內(nèi)的背壓頂桿(5)的下端端面接觸，導(dǎo)柱(7) 的上端插裝在上模組件內(nèi)，導(dǎo)柱(7)的下端插裝在下模組件內(nèi)，蝶形彈簧(21)套裝在凸模(4)上端的外側(cè)壁上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置，其特征在于所述上模組件包括上模板(9)、上模固定板(10)、落料壓邊圈(11)和限位套(12)，上模板(9)、上模固定板(10)、落料壓邊圈(11)由上至下依次設(shè)置在限位套(12)內(nèi)，上模板(9)的上端與上模座(I)的下表面連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置，其特征在于所述上模組件還包括第一壓邊彈簧(13)，第一壓邊彈簧(13)設(shè)置在上模固定板(10)與落料壓邊圈(11)之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高頻振動(dòng)輔助箔板微拉深成形裝置，其特征在于所述下模組件包括凹模固定板(14)、下模板(15)和落料凹模(16)，凹模固定板(14)、下模板(15)由上至下依次設(shè)置，導(dǎo)柱(7)的下端由上至下依次穿過(guò)凹模固定板(14)和下模板(15)，落料凹模(16)嵌裝在凹模固定板(14...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王春舉，單德彬，郭斌，徐杰，皇韶峰，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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