專利名稱：一種微型鈑金零件拉深成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成形方法，特別是涉及一種微型鈑金零件拉深成形方法。
背景技術(shù)：
拉深是利用拉深模具將平板毛坯壓制成各種開口的空心工件，或?qū)⒁阎瞥傻拈_口空心件加工成其它形狀空心件的一種沖壓加工方法，拉深也叫拉延。其形變過程是隨著凸模的不斷下行，留在凹模端面上的毛坯外圍尺寸不斷縮小，毛坯逐漸被拉進(jìn)凸模與凹模間的間隙中形成直壁，而處于凸模下面的材料則成為拉深件的底，平面毛坯就變成具有一定的水平尺寸和高度的空心件。為防止拉深成形過程中凹模型腔邊緣和周圍的板料產(chǎn)生起皺現(xiàn)象，一般需要設(shè)置壓邊圈，且需要控制凸模與凹模之間的間隙均勻性。對于普通鈑金零件的拉深成形，凸模與凹模的定位相對比較容易做到，而對于厚度為O. 3mm以下、其它尺寸為
3.Omm以下的微型鈑金零件的拉深成形，由于鈑金零件厚度薄且尺寸小，凸模與凹模間隙以及凸模截面都相當(dāng)細(xì)微，加工困難，承受載荷能力低，造成模具壽命短、甚至撞損模具。且對于微型鈑金零件的拉深成形，由于晶粒尺寸、取向和摩擦帶來的尺寸效應(yīng)，也是嚴(yán)重影響其成形十分困難的因素。此外，現(xiàn)有超聲波焊接工藝主要用于各種板料或塊體之間的焊接，尚未見有用于將高分子粉末材料熔化后使之作為軟性凸模的微型鈑金零件的拉深成形工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種微型鈑金零件拉深成形方法。本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以解決。這種微型鈑金零件拉深成形方法，用于厚度為O. 3mm以下、其它尺寸為3. Omm以下的微型鈑金零件的拉深成形，包括以下步驟1)制作凹模；2)將金屬箔料定位于凹模之上； 3)將粉末材料鋪設(shè)于金屬箔料之上；4)加熱加壓；5)分離開模；6)取出成形零件。這種微型鈑金零件拉深成形方法的特點(diǎn)是所述步驟1)的制作凹模，是制作微型型腔凹模。所述步驟4)的加熱加壓，是啟動功率至多為800瓦的超聲波焊機(jī)加熱，熔接時(shí)間為O. I秒 20. O秒，壓力為O. 05MPa L OOMPa，保壓時(shí)間為O. I秒 20. O秒，通過超聲波振動使所述粉末材料之間產(chǎn)生的熱量將其瞬間熔化為熔融體，由超聲波焊機(jī)焊頭通過粉末材料的熔融體作為軟性凸模對金屬箔料產(chǎn)生壓力和振動，使其填充并且緊貼微型凹模型腔，快速累積成形。有效防止拉深成形過程的起皺現(xiàn)象的產(chǎn)生，不必設(shè)置壓邊圈，且徹底解決了凸模與凹模之間間隙均勻化問題，顯著提高模具使用壽命，還明顯減少了由于晶粒尺寸、取向和摩擦帶來的尺寸效應(yīng)對成形困難的影響。本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決。所述步驟1)的微型型腔凹模的制作方法和材料，與現(xiàn)有鈑金零件的型腔凹模的制作方法和材料完全相同。
所述步驟2)的金屬箔料，是銅箔、鋁箔和鋼箔中的一種，與現(xiàn)有微型鈑金零件拉深成形用的金屬箔料完全相同。所述步驟3)的粉末材料，是高分子材料粉末。所述高分子材料粉末，是聚氯乙烯(Polyvinylchlorid,縮略詞為PVC)粉末、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene,縮略詞為ABS)粉末、聚丙烯 (Polypropylene,縮略詞為PP)粉末、聚乙烯(Polyethylene,縮略詞為PE)粉末、聚甲醒 (Polyoxymethylene,縮略詞為Ρ0Μ)粉末、聚苯乙烯(Polystyrene,縮略詞為PS)粉末和乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer,縮略詞為EVA)粉末中的一種。所述步驟5)的分離開模，是抬起所述超聲波焊頭開模。所述步驟6)取出成形零件，是將成形的微型鈑金零件從凹模型腔中取出，并且將粘附其上的高分子材料粉末的凝固物去除。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是本發(fā)明的拉深成形方法可以有效防止微型鈑金零件拉深成形過程的起皺現(xiàn)象的產(chǎn)生，不必設(shè)置壓邊圈，且徹底解決了凸模與凹模之間間隙均勻化問題，顯著提高模具使用壽命，還明顯減少了由于晶粒尺寸、取向和摩擦帶來的尺寸效應(yīng)對成形困難的影響。


圖I是本發(fā)明具體實(shí)施方式
成形前的示意圖；圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式
成形后的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
并對照附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明。一種如圖1、2所示的用于厚度為0. 3mm以下、其它尺寸為3. Omm以下的微型鈑金零件拉深成形方法，依次有以下步驟I)制作微型型腔凹模3，其制作方法和材料，與現(xiàn)有鈑金零件的型腔凹模的制作方法和材料完全相同；2)將銅箔料4定位于微型型腔凹模3之上；3)將PVC粉末2鋪設(shè)于銅箔料4之上；4)加熱加壓啟動功率為500瓦的超聲波焊機(jī)加熱，熔接時(shí)間為10.O秒，壓力為0. IMPa，保壓時(shí)間為10. O秒，通過超聲波振動使PVC粉末2之間產(chǎn)生的熱量將其瞬間熔化為熔融體，由超聲波焊機(jī)焊頭I通過PVC粉末2的熔融體作為軟性凸模對銅箔料4產(chǎn)生壓力和振動，使其填充并且緊貼微型型腔凹模3的型腔，快速累積成形，有效防止拉深成形過程的起皺現(xiàn)象的產(chǎn)生，不必設(shè)置壓邊圈，且徹底解決了凸模與凹模之間間隙均勻化問題，顯著提高模具使用壽命，還明顯減少了由于晶粒尺寸、取向和摩擦帶來的尺寸效應(yīng)對成形困難的影響；5)分離開模抬起超聲波焊頭I開模；6)取出成形零件將拉深成形后的微型鈑金零件5從微型型腔凹模3中取出，并且將粘附其上的PVC粉末2的凝固物去除。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種微型鈑金零件拉深成形方法，用于厚度為o. 3mm以下、其它尺寸為3. Omm以下的微型鈑金零件的拉深成形，包括以下步驟.1)制作凹模；.2)將金屬箔料定位于凹模之上；.3)將粉末材料鋪設(shè)于金屬箔料之上；.4)加熱加壓；.5)分離開模；.6)取出成形零件；其特征在于所述步驟I)的制作凹模，是制作微型型腔凹模；所述步驟4)的加熱加壓，是啟動功率至多為800瓦的超聲波焊機(jī)加熱，熔接時(shí)間為0. I 秒 20. 0秒，壓力為0. 05MPa I. OOMPa,保壓時(shí)間為0. I秒 .20. 0秒，通過超聲波振動使所述粉末材料之間產(chǎn)生的熱量將其瞬間熔化為熔融體，由超聲波焊機(jī)焊頭通過粉末材料的熔融體作為軟性凸模對金屬箔料產(chǎn)生壓力和振動，使其填充并且緊貼微型凹模型腔，快速累積成形。
2.如權(quán)利要求I所述的微型鈑金零件拉深成形方法，其特征在于所述步驟I)的微型型腔凹模的制作方法和材料，與現(xiàn)有鈑金零件的型腔凹模的制作方法和材料完全相同。
3.如權(quán)利要求I或2所述的微型鈑金零件拉深成形方法，其特征在于所述步驟2)的金屬箔料，是銅箔、鋁箔和鋼箔中的一種，與現(xiàn)有微型鈑金零件拉深成形用的金屬箔料完全相同。
4.如權(quán)利要求3所述的微型鈑金零件拉深成形方法，其特征在于所述步驟3)的粉末材料，是高分子材料粉末。
5.如權(quán)利要求4所述的微型鈑金零件拉深成形方法，其特征在于所述高分子材料粉末，是聚氯乙烯PVC粉末、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS粉末、聚丙烯 PP粉末、聚乙烯PE粉末、聚甲醛POM粉末、聚苯乙烯PS粉末和乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA 粉末中的一種。
6.如權(quán)利要求5所述的微型鈑金零件拉深成形方法，其特征在于所述步驟5)的分離開模，是抬起所述超聲波焊頭開模。
7.如權(quán)利要求6所述的微型鈑金零件拉深成形方法，其特征在于所述步驟6)取出成形零件，是將成形的微型鈑金零件從凹模型腔中取出，并且將粘附其上的高分子材料粉末的凝固物去除。
全文摘要
一種微型鈑金零件拉深成形方法，包括步驟；制作微型型腔凹模；將金屬箔料定位于凹模之上；將粉末材料鋪設(shè)于金屬箔料之上；加熱加壓；分離開模以及取出成形零件。加熱加壓是啟動功率至多為800瓦的超聲波焊機(jī)加熱，熔接時(shí)間為0.1～20秒，壓力為0.05～1MPa，保壓時(shí)間為0.1～20秒，通過超聲波振動使粉末材料之間產(chǎn)生的熱量將其瞬間熔化為熔融體，由超聲波焊機(jī)焊頭通過粉末材料的熔融體作為軟性凸模對金屬箔料產(chǎn)生壓力和振動，使其填充并且緊貼微型凹模型腔，快速累積成形?？梢杂行Х乐估畛尚芜^程的起皺現(xiàn)象的產(chǎn)生，且徹底解決了凸模與凹模之間間隙均勻化問題，顯著提高模具使用壽命，還明顯減少了尺寸效應(yīng)對成形困難的影響。
文檔編號B21D22/20GK102581106SQ201210059399
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者伍曉宇, 彭太江, 梁雄, 程式蓉, 羅烽, 鐘金明 申請人:深圳大學(xué)