專利名稱：用于檢測(cè)板材擴(kuò)孔性能的拉伸沖孔擴(kuò)孔復(fù)合模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)合模具，具體是一種用于檢測(cè)板材擴(kuò) 孔性能的拉伸沖孔擴(kuò)孔復(fù)合模具。
背景技術(shù)：
中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 15825.4-1995金屬薄板成形性能和試驗(yàn)方 法/擴(kuò)孔試驗(yàn)》給出了進(jìn)行板材擴(kuò)孔試驗(yàn)的通用方法，該方法試驗(yàn)時(shí)，將中心帶 有預(yù)制圓孔的試樣置于凹模與壓邊圈之間壓緊，通過(guò)凸模將其下部的試樣材料壓 入凹模，使預(yù)制圓孔直徑不斷脹大，直至孔緣局部發(fā)生開裂，停止凸模運(yùn)動(dòng)，測(cè) 量試樣孔徑的最大值和最小值，用它們計(jì)算擴(kuò)孔率作為金屬薄板的擴(kuò)孔性能指 標(biāo)。
根據(jù)板材厚度不同，所采用的預(yù)制圓孔直徑也不相同。標(biāo)準(zhǔn)將板材分為三個(gè) 厚度范圍O, 20~1. 00咖，1. 00 2. OOmra， 2. 00 4. 00咖，對(duì)于0. 20 1. OOmm， 1.00 2.00mm厚度范圍的待沖孔板料，可采用三種直徑的預(yù)制圓孔。試驗(yàn)時(shí)， 優(yōu)先采用該厚度范圍內(nèi)最大的預(yù)制圓孔直徑，當(dāng)孔緣不發(fā)生開裂時(shí)，依次取較小 一種預(yù)制圓孔直徑并更換與其相應(yīng)的導(dǎo)銷。對(duì)于2. 00 4. OOmm厚度范圍的待沖 孔板料，采用一種直徑的預(yù)制圓孔。
經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，鄧明、許洪斌和劉峰在《鎂合金板材脹形和擴(kuò) 孔性能研究》(鍛壓技術(shù),2004, 4:33-36)上公開了一種擴(kuò)孔方法，在試樣上加 工出試樣厚度所對(duì)應(yīng)的厚度范圍內(nèi)的最大直徑的預(yù)制圓孔，然后在成形試驗(yàn)機(jī)上 進(jìn)行擴(kuò)孔試驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)要求每種試驗(yàn)材料需完成10次有效重復(fù)試驗(yàn)，因此至少要 準(zhǔn)備10片以上的試樣。倘若孔緣不發(fā)生開裂，則還需要預(yù)制較小直徑的圓孔， 再進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)于需要預(yù)拉伸再進(jìn)行擴(kuò)孔操作的試驗(yàn)，還需要單獨(dú)的拉伸模具。 現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于需要采用多套模具、有時(shí)甚至需要兩套設(shè)備；如果孔緣不 發(fā)生開裂，有可能會(huì)造成試樣制備物力人力的浪費(fèi)；由于需要多套模具，試驗(yàn)操作復(fù)雜，周期長(zhǎng)；在很多情況下，還會(huì)造成工期的延誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種用于檢測(cè)板材擴(kuò)孔性能的拉 伸沖孔擴(kuò)孔復(fù)合模具，在同一套模具內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)預(yù)拉伸、沖孔預(yù)制中心圓孔和擴(kuò) 孔試驗(yàn)這三個(gè)工藝，并解決將三個(gè)工藝過(guò)程整合中產(chǎn)生的控制問題；同時(shí)，還可 以解決由于孔緣不發(fā)生開裂情況下試樣準(zhǔn)備方面存在的物力人力的浪費(fèi)問題。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括上模部分、下模部分、導(dǎo) 套和導(dǎo)柱，其中導(dǎo)套固定設(shè)置于上模部分，導(dǎo)柱固定設(shè)置于下模部分，上模部 分與下模部分為相對(duì)設(shè)置，導(dǎo)柱與導(dǎo)套的位置相匹配，下模部分的下端面與壓力 機(jī)相連。
所述的上模部分包括上模座、凸模固定板和沖孔凸模，其中上模座與沖 壓設(shè)備活動(dòng)連接，沖孔凸模與凸模固定板配合并同時(shí)固定在上模座上。 所述的上模座內(nèi)設(shè)有壓邊圈，壓邊圈與上模座活動(dòng)連接。 所述的壓邊圈上設(shè)有通孔，該通孔的孔徑與沖孔凹模的外徑相匹配。 所述的下模部分包括下模座、下模墊板、導(dǎo)軌、預(yù)拉伸滑塊、擋板、模套、 擴(kuò)孔頂桿、預(yù)拉伸頂桿和沖孔凹模，其中下模墊板、模套和下模墊板分別固定 設(shè)置于下模座上，導(dǎo)軌和擋板固定設(shè)置于下模墊板上，預(yù)拉伸滑'塊滑動(dòng)設(shè)置于導(dǎo) 軌內(nèi)并與擋板活動(dòng)連接，預(yù)拉伸滑塊的下端面與預(yù)拉伸頂桿相接觸，沖孔凹模的 下端面與擴(kuò)孔頂桿相接觸，預(yù)拉伸頂桿和擴(kuò)孔頂桿分別與壓力機(jī)相連。
所述的沖孔凹模的下端面上設(shè)有凹模墊塊，凹模墊塊與擴(kuò)孔頂桿相接觸。 所述的預(yù)拉伸滑塊的下端面為傾斜度為45°的斜面，所述的預(yù)拉伸頂桿近 預(yù)拉伸滑塊的一端設(shè)有楔塊，該楔塊的斜面與預(yù)拉伸滑塊的下端面相匹配。
本發(fā)明通過(guò)以下步驟進(jìn)行工作啟動(dòng)壓力機(jī)并推動(dòng)預(yù)拉伸頂桿上頂，預(yù)拉伸 滑塊受到楔塊的推力在導(dǎo)軌內(nèi)沿水平方向運(yùn)動(dòng)，待沖孔板料已通過(guò)螺栓擰緊固定 于預(yù)拉伸滑塊上表面，從而實(shí)現(xiàn)待沖孔板料的預(yù)拉伸，卸載后預(yù)拉伸滑塊靠預(yù)拉 伸彈簧的推力回復(fù)原位；上模座下行帶動(dòng)沖孔凸模完成沖孔動(dòng)作；擴(kuò)孔頂桿上行 通過(guò)凹模墊塊將沖孔凹模頂出，完成擴(kuò)孔動(dòng)作。
本發(fā)明利用預(yù)拉伸滑塊與楔塊的配合，將壓力機(jī)的垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為水平方向 的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)待沖孔板料的預(yù)拉伸；沖孔凹模外表面在擴(kuò)孔過(guò)程中起到擴(kuò)孔凸模的作用，沖孔凸模和沖孔凹模設(shè)計(jì)成鑲塊式，便于更換，滿足不同孔徑的要求。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比減少模具數(shù)量的同時(shí)沖孔凹模采用鑲塊式結(jié)構(gòu)，通過(guò)更換
鑲塊，能實(shí)現(xiàn)多種不同形式的沖孔或擴(kuò)孔。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明下模部分的俯視圖。
圖3為待沖孔試樣俯視圖。
圖4a為壓力機(jī)下臺(tái)面的俯視圖，圖4b為壓力機(jī)下臺(tái)面的側(cè)視圖。 圖5a為壓力機(jī)上臺(tái)面的俯視圖，圖5b為壓力機(jī)上臺(tái)面的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下 進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限 于下述的實(shí)施例。
如圖l、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實(shí)施例包括上模部分l、下模部 分2、導(dǎo)套3和導(dǎo)柱4，其中導(dǎo)套3固定設(shè)置于上模部分1，導(dǎo)柱4固定設(shè)置 于下模部分2，上模部分1與下模部分2為相對(duì)設(shè)置，導(dǎo)柱4與導(dǎo)套3的位置相 匹配，下模部分2的下端面與壓力機(jī)5相連。
所述的上模部分l包括上模座6、凸模固定板7和沖孔凸模8，其中上 模座6與沖壓設(shè)備9活動(dòng)連接，沖孔凸模8與凸模固定板7配合并同時(shí)固定在 上模座6上。
所述的上模座6內(nèi)設(shè)有壓邊圈10，壓邊圈10與上模座6活動(dòng)連接。 所述的壓邊圈10上設(shè)有通孔，該通孔的孔徑與沖孔凹模19的外徑相匹配。 所述的下模部分2包括下模座11、下模墊板12、導(dǎo)軌13、預(yù)拉伸滑塊14、 擋板15、模套16、擴(kuò)孔頂桿17、預(yù)拉伸頂桿18和沖孔凹模19,其中下模墊 板12和模套16分別固定設(shè)置于下模座11上，導(dǎo)軌13和擋板15固定設(shè)置于下 模墊板12上，預(yù)拉伸滑塊14滑動(dòng)設(shè)置于導(dǎo)軌13內(nèi)并與擋板15活動(dòng)連接，預(yù) 拉伸滑塊14的下端面與預(yù)拉伸頂桿18相接觸，沖孔凹模19的下端面與擴(kuò)孔頂 桿17相接觸，預(yù)拉伸頂桿18和擴(kuò)孔頂桿17分別與壓力機(jī)5相連。
所述的沖孔凹模19的下端面上設(shè)有凹模墊塊20，凹模墊塊20與擴(kuò)孔頂桿17相接觸。
所述的預(yù)拉伸滑塊14的下端面為傾斜度為45°的斜面，所述的預(yù)拉伸頂桿 18近預(yù)拉伸滑塊14的一端設(shè)有楔塊21，該楔塊21的斜面與預(yù)拉伸滑塊14的 下端面相匹配。
本實(shí)施例通過(guò)以下方式進(jìn)行工作
將待沖孔試樣22通過(guò)螺栓擰緊固定于預(yù)拉伸滑塊14上，頂桿通過(guò)壓力機(jī)5 液壓墊上升，推動(dòng)楔塊21上行，使預(yù)拉伸滑塊沿導(dǎo)軌13向外運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)拉 伸；降低上模座6，壓邊圈10與模套16、預(yù)拉伸滑塊14相接觸，使第一彈簧 23受到壓縮產(chǎn)生變形，提供壓邊力，實(shí)現(xiàn)壓邊；沖孔凸模8隨之下降，穿過(guò)待 沖孔試樣22，實(shí)現(xiàn)沖預(yù)制孔；
當(dāng)沖孔凸模8頂穿待沖孔試樣22后，插入沖孔凹模19內(nèi)，發(fā)揮擴(kuò)孔試驗(yàn)時(shí) 的導(dǎo)向作用。之后擴(kuò)孔頂桿通過(guò)液壓墊上升，推動(dòng)墊塊及沖孔凹模19向上運(yùn)動(dòng)， 沖孔凹模19發(fā)揮擴(kuò)孔試驗(yàn)時(shí)的擴(kuò)孔凸模作用，從而完成擴(kuò)孔；預(yù)拉伸時(shí)，預(yù)拉 伸滑塊14向外運(yùn)動(dòng)，使第二彈簧24受到壓縮產(chǎn)生變形，操作結(jié)束后彈簧推動(dòng) 滑塊回到原位，完成整個(gè)擴(kuò)孔工藝。
權(quán)利要求
1、一種用于檢測(cè)板材擴(kuò)孔性能的拉伸沖孔擴(kuò)孔復(fù)合模具，其特征在于，包括上模部分、下模部分、導(dǎo)套和導(dǎo)柱，其中導(dǎo)套固定設(shè)置于上模部分，導(dǎo)柱固定設(shè)置于下模部分，上模部分與下模部分為相對(duì)設(shè)置，導(dǎo)柱與導(dǎo)套的位置相匹配，下模部分的下端面與壓力機(jī)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)板材擴(kuò)孔性能的拉伸沖孔擴(kuò)孔復(fù)合模具， 其特征是，所述的上模部分包括上模座、凸模固定板和沖孔凸模，其中上模 座與沖壓設(shè)備活動(dòng)連接，沖孔凸模與凸模固定板配合并同時(shí)固定在上模座上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于檢測(cè)板材擴(kuò)孔性能的拉伸沖孔擴(kuò)孔復(fù)合模具， 其特征是，所述的上模座內(nèi)設(shè)有壓邊圈，壓邊圈與上模座活動(dòng)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于檢測(cè)板材擴(kuò)孔性能的拉伸沖孔擴(kuò)孔復(fù)合模具， 其特征是，所述的壓邊圈上設(shè)有通孔，該通孔的孔徑與沖孔凹模的外徑相匹配。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)板材擴(kuò)孔性能的拉伸沖孔擴(kuò)孔復(fù)合模具， 其特征是，所述的下模部分包括下模座、下模墊板、導(dǎo)軌、預(yù)拉伸滑塊、擋板、 模套、擴(kuò)孔頂桿、預(yù)拉伸頂桿和沖孔凹模，其中下模墊板、模套和下模墊板分 別固定設(shè)置于下模座上，導(dǎo)軌和擋板固定設(shè)置于下模墊板上，預(yù)拉伸滑塊滑動(dòng)設(shè) 置于導(dǎo)軌內(nèi)并與擋板活動(dòng)連接，預(yù)拉伸滑塊的下端面與預(yù)拉伸頂桿相接觸，沖孔 凹模的下端面與擴(kuò)孔頂桿相接觸，預(yù)拉伸頂桿和擴(kuò)孔頂桿分別與壓力機(jī)相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于檢測(cè)板材擴(kuò)孔性能的拉伸沖孔擴(kuò)孔復(fù)合模具， 其特征是，所述的沖孔凹模的下端面上設(shè)有凹模墊塊，凹模墊塊與擴(kuò)孔頂桿相接 觸。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于檢測(cè)板材擴(kuò)孔性能的拉伸沖孔擴(kuò)孔復(fù)合模具， 其特征是，所述的預(yù)拉伸滑塊的下端面為傾斜度為45°的斜面。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的用于檢測(cè)板材擴(kuò)孔性能的拉伸沖孔擴(kuò)孔復(fù)合 模具，其特征是，所述的預(yù)拉伸頂桿近預(yù)拉伸滑塊的一端設(shè)有楔塊，該楔塊的斜 面與預(yù)拉伸滑塊的下端面相匹配。
全文摘要
一種板材檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的用于檢測(cè)板材擴(kuò)孔性能的拉伸沖孔擴(kuò)孔復(fù)合模具，包括上模部分、下模部分、導(dǎo)套和導(dǎo)柱，其中導(dǎo)套固定設(shè)置于上模部分，導(dǎo)柱固定設(shè)置于下模部分，上模部分與下模部分為相對(duì)設(shè)置，導(dǎo)柱與導(dǎo)套的位置相匹配，下模部分的下端面與壓力機(jī)相連。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比減少模具數(shù)量的同時(shí)沖孔凹模采用鑲塊式結(jié)構(gòu)，通過(guò)更換鑲塊，能實(shí)現(xiàn)多種不同形式的沖孔或擴(kuò)孔。
文檔編號(hào)G01N1/28GK101614628SQ20091005490
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者周文濤, 嘯 孔, 范瑞麟, 陸文瓊, 軍 陳, 陳劼實(shí) 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué);上海模具技術(shù)研究所有限公司