專利名稱：薄壁鈑金件三維曲面模壓成形模具及其壓模方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種金屬壓制技術領域的裝置及其壓模方法，具體是一種薄 壁鈑金件三維曲面模壓成形模具及其壓模方法。
背景技術：
薄壁鈑金件沖壓加工是一種先進的無切削加工方法，具有成本低、效率高、 節(jié)省材料等諸多優(yōu)點，但其前提是必須制備沖壓模具，而這種模具設計制造周期 長、成本高，因此適合于大批量定型產品，不適于個性化或批量小的產品。柔性 成形模具可以根據需要加工的零件形狀進行快速重構和調整，以適應個性化和小
批量鈑金件的加工要求，在現代制造技術中具有重要意義。目前的柔性成形模具 由多個沖頭組成，每個沖頭通過一套電機驅動裝置調整位置，并由專門的鎖定裝 置固定，形成所需要的薄壁曲面零件形狀。
經過對現有技術的檢索發(fā)現，宋愛平，易紅，湯文成，倪中華，李益民.桿 系柔性成形模具及其板成形加工關鍵技術.(中國機械工程.2005,16 (1): 1966-1970)中提到的桿系柔性成形模具，沖壓頭的位置由螺桿控制，步進電機驅 動螺桿使沖壓頭置于確定的位置。這種系統造價高且難以維護，適用于大型重要 鈑金件的沖壓加工，不適用于一些小型薄壁曲面零件成形加工，如用于修復顱骨 破損醫(yī)用鈦板的成形加工。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現有技術存在的上述不足，提供一種薄壁鈑金件三維曲面模壓成 形模具及其壓模方法，本發(fā)明簡便可靠易于操作，能夠通過方便快速的組合實現 具有一定強度的金屬壓模工藝。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現的，
本發(fā)明涉及薄壁鈑金件三維曲面模壓成形模具，包括上模具、下模具和導 柱，其中上模具和下模具相對設置并分別與導柱活動連接。
所述的上模具包括上模殼體和上模沖頭，其中若干上模沖頭通過固定框 以矩陣方式固定豎直設置于上模殼體內。所述的下模具包括下模殼體和下模沖頭，其中若干下模沖頭通過固定框 以矩陣方式固定設置于下模殼體內。
所述的上模沖頭和下模沖頭的數量相同且一一對應。
所述的上模殼體和下模殼體通過導柱活動連接，上模殼體和下模殼體上分別 設有若干澆鑄孔。
本發(fā)明涉及上述薄壁鈑金件三維曲面模壓成形模具的壓模方法，包括以下步
驟
第一步、根據待制作薄壁曲面形狀制作模壓模型，并將模壓模型置于上模具 的下方進行定位，
所述的定位是指將上模具中的上模沖頭自由下降至與模壓模型的曲面相接 觸以達到要求的沖壓位置，然后將上模沖頭通過固定框進行固定；
第二步、通過上模具的澆注孔向固定框中上模沖頭的尾部灌注溶化的液態(tài)錫 合金，讓錫合金充滿上模具的固定框與上模沖頭之間的空間，然后自然冷卻至錫 合金凝固；
第三步、將上模具倒置后將下模具置于與上模具的上方進行二次定位，使下 模具的沖頭自由下降與上模具沖頭貼合；
所述的二次定位是指將下模具中的下模沖頭自由下降至與上模沖頭所組成 的曲面相接觸以達到要求的沖壓位置，然后將下模沖頭通過固定框進行固定；
第四步、通過下模具的澆注孔向固定框中下模沖頭的尾部灌注溶化的液態(tài)錫 合金，讓錫合金充滿下模具的固定框與下模沖頭之間的空間，然后自然冷卻至錫 合金凝固；
第五步、將定型后的上模具和下模具與導柱連接固定后，對薄壁鈑金件進行 曲面模壓成形加工，然后對上模具和下模具加熱至錫合金溶化后分別通過上模具 和下模具的澆注孔流出，壓模工藝完成。
本發(fā)明簡便可靠易于操作，能夠通過方便快速的組合實現具有一定強度的金 屬三維壓模工藝。


圖l是本發(fā)明結構示意圖。 圖2是實施例定位示意圖。圖3是實施例二次定位示意圖。
圖4是上模具沖頭的A-A面俯視圖。
圖5是上模沖頭及下模沖頭的立體圖。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下 進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限 于下述的實施例。
如圖1所示，本實施例涉及的薄壁鈑金件三維曲面模壓成形模具包括:包括 上模具l、下模具2和導柱3，其中上模具1和下模具2相對設置并分別與導
柱3活動連接。
如圖2和圖4所示，所述的上模具l包括上模殼體4和上模沖頭5，其中
225個上模沖頭5通過固定框6以矩陣方式固定豎直設置于上模殼體4內。
所述的下模具2包括下模殼體7和下模沖頭8，其中225個下模沖頭8
通過固定框6以矩陣方式固定設置于下模殼體7內。 所述的上模沖頭5和下模沖頭8的位置一一對應。
如圖4和圖5所示，所述的225個上模沖頭5的四個側面相互平行且緊密貼 合；所述的225個下模沖頭8的四個側面相互平行且緊密貼合。
所述的上模殼體4和下模殼體7通過導柱3活動連接，上模殼體4和下模殼 體7上分別設有若干澆鑄孔9。
本實施例涉及上述薄壁鈑金件三維曲面模壓成形模具的壓模方法，包括以下 步驟
第一步、根據待制作薄壁曲面形狀制作模壓模型IO，并將模壓模型10置于 上模具1的下方進行定位，
所述的定位是指將上模具1中的上模沖頭5自由下降至與模壓模型10的 曲面相接觸以達到要求的沖壓位置，然后將上模沖頭5通過固定框6進行固定；
第二步、如圖2所示，通過上模具1的澆注孔向固定框6中上模沖頭5的尾 部灌注溶化的液態(tài)錫合金11，讓錫合金11充滿上模具1的固定框6與上模沖頭 5之間的空間，然后自然冷卻至錫合金11凝固；
第三步、如圖3所示，將上模具1倒置后將下模具2置于與上模具1的上方進行二次定位，使下模具2的沖頭自由下降與上模具1沖頭貼合；
所述的二次定位是指將下模具2中的下模沖頭8自由下降至與上模沖頭5 所組成的曲面相接觸以達到要求的沖壓位置，然后將下模沖頭8通過固定框6進 行固定；
第四步、通過下模具2的澆注孔向固定框6中下模沖頭8的尾部灌注溶化的 液態(tài)錫合金ll，讓錫合金11充滿下模具2的固定框6與下模沖頭8之間的空間， 然后自然冷卻至錫合金11凝固；
第五步、將定型后的上模具1和下模具2與導柱3連接固定后，對薄壁鈑金 件進行曲面模壓成形加工，然后對上模具1和下模具2加熱至錫合金11溶化后 分別通過上模具1和下模具2的澆注孔流出，壓模工藝完成。
本實施例簡便可靠易于操作，能夠通過方便快速的組合實現具有一定強度的 金屬三維壓模工藝。
權利要求
1、一種薄壁鈑金件三維曲面模壓成形模具，包括上模具、下模具和導柱，其特征在于其中上模具和下模具相對設置并分別與導柱活動連接，所述的上模具包括上模殼體和上模沖頭，其中若干上模沖頭通過固定框以矩陣方式固定豎直設置于上模殼體內；所述的下模具包括下模殼體和下模沖頭，其中若干下模沖頭通過固定框以矩陣方式固定設置于下模殼體內。
2、 根據權利要求1所述的薄壁鈑金件三維曲面模壓成形模具，其特征是， 所述的上模沖頭和下模沖頭的數量相同且一一對應。
3、 根據權利要求1所述的薄壁鈑金件三維曲面模壓成形模具，其特征是， 所述的上模殼體和下模殼體上分別設有若干澆鑄孔。
4、 根據權利要求1或2所述的薄壁鈑金件三維曲面模壓成形模具，其特征 是，所述的上模沖頭的四個側面相互平行且緊密貼合；所述的下模沖頭的四個側 面相互平行且緊密貼合。
5、 一種根據權利要求1所述的薄壁鈑金件三維曲面模壓成形模具的壓模方 法，其特征在于，包括以下步驟第一步、根據待制作薄壁曲面形狀制作模壓模型，并將模壓模3^置于上模具 的下方進行定位，第二步、通過上模具的澆注孔向固定框中上模沖頭的尾部灌注溶化的液態(tài)錫 合金，讓錫合金充滿上模具的固定框與上模沖頭之間的空間，然后自然冷卻至錫 合金凝固；第三步、將上模具倒置后將下模具置于與上模具的上方進行二次定位，使下 模具的沖頭自由下降與上模具沖頭貼合；第四步、通過下模具的澆注孔向固定框中下模沖頭的尾部灌注溶化的液態(tài)錫 合金，讓錫合金充滿下模具的固定框與下模沖頭之間的空間，然后自然冷卻至錫 合金凝固；第五步、將定型后的上模具和下模具與導柱連接固定后，對薄壁鈑金件進行 曲面模壓成形加工，然后對上模具和下模具加熱至錫合金溶化后分別通過上模具 和下模具的澆注孔流出，壓模工藝完成。
6、 根據權利要求5所述的薄壁鈑金件三維曲面模壓成形模具的壓模方法， 其特征是，所述的定位是指將上模具中的上模沖頭自由下降至與模壓模型的曲 面相接觸以達到要求的沖壓位置，然后將上模沖頭通過固定框進行固定。
7、 根據權利要求5所述的薄壁鈑金件三維曲面模壓成形模具的壓模方法， 其特征是，所述的二次定位是指將下模具中的下模沖頭自由下降至與上模沖頭 所組成的曲面相接觸以達到要求的沖壓位置，然后將下模沖頭通過固定框進行固 定。
全文摘要
一種金屬壓制技術領域的薄壁鈑金件三維曲面模壓成形模具及其壓模方法，包括上模具、下模具和導柱，其中上模具和下模具相對設置并分別與導柱活動連接，所述的上模具包括上模殼體和上模沖頭，其中若干上模沖頭通過固定框以矩陣方式固定豎直設置于上模殼體內；所述的下模具包括下模殼體和下模沖頭，其中若干下模沖頭通過固定框以矩陣方式固定設置于下模殼體內。本發(fā)明簡便可靠易于操作，能夠通過方便快速的組合實現具有一定強度的金屬三維壓模工藝。
文檔編號B21D37/00GK101623736SQ20091005597
公開日2010年1月13日 申請日期2009年8月6日 優(yōu)先權日2009年8月6日
發(fā)明者鋒 李, 王成燾, 韋建和 申請人:上海交通大學