一种小型圆筒拉伸装置.pdf

本发明涉及成型制造领域，公开了一种小型圆筒拉伸装置，包括拉伸凸模杆、凹模板和定位导向板，拉伸凸模杆头部外表面与待拉伸件所需拉伸的外形结构一致；拉伸凸模杆柄部为受力部位，用于承受外力对拉伸凸模杆所施加的压力；定位导向板开设有直径大于拉伸凸模杆头部外径的定位导向口；凹模板上开设有与拉伸凸模杆头部外表面结构相套合的型腔，凹模板安装在导向板下端，凹模板的型腔对准导向板的定位导向口；拉伸凸模杆头部穿过定位导向口，向定位于凹模板和定位导向板之间的待拉伸件施力。本发明适用于各种材料的小型圆筒拉伸成形制造，具有轻盈、精致、小巧、造价低、使用方便，能够缩短生产周期的特点，在各种型号的同类产品制造能够得到广泛应用。

1.  一种小型圆筒拉伸装置，其特征在于，包括拉伸凸模杆、凹模板和定位导向板，
所述拉伸凸模杆的头部外表面与待拉伸件所需拉伸的外形结构一致；拉伸凸模杆的柄部为受力部位，用于承受外力对拉伸凸模杆所施加的压力；
所述定位导向板开设定位导向口，定位导向口的直径大于所述拉伸凸模杆头部外径；
所述凹模板上开设有型腔，所述型腔的结构与拉伸凸模杆头部外表面结构相套合，凹模板安装在所述导向板的下端，凹模板的型腔对准导向板的定位导向口；
拉伸凸模杆的头部穿过所述定位导向板上开设的定位导向口，向定位于凹模板和定位导向板之间的待拉伸件施力。

2.  如权利要求1所述的一种小型拉伸装置，其特征在于，还包括预紧机构，所述预紧机构穿过所述导向板上开设的定位导向口，压在定位于凹模板和定位导向板之间的待拉伸件的成形位置的周围，预紧机构压在待拉伸件成形位置周围的那面为一平面。

3.  如权利要求2所述的一种小型拉伸装置，其特征在于，所述预紧机构包括所述定位块和预紧垫，
所述定位块开设有定位孔，定位孔的孔径大于所述拉伸凸模杆的头部外径，定位块安装在定位导向板的定位导向口里，定位孔与定位导向口同轴；
所述拉伸凸模杆的柄部与头部之间设置有凸块；
所述预紧垫开有通孔，通孔的孔径大于拉伸凸模杆的外径小于拉伸凸模杆上凸块的外径，通孔与所述定位块的定位孔同轴，预紧垫位于定位块之上与拉伸凸模杆的凸块相接触，拉伸凸模杆的头部穿过预紧垫的通孔和定位块的定位孔，向定位于凹模板和定位导向板之间的待拉伸件施力，所述预紧垫与导向块形成的高度大于拉伸凸模杆凸块下端到头部顶端的距离，施力过程中，拉伸凸模杆上的凸块将拉伸凸模杆柄部受到压力传递给预紧垫，推动导向块首先与待拉伸件接触，达到预压紧的目的，当预紧垫完全压缩后与导向块形成的高度小于拉伸凸模杆凸块下端到头部顶端的距离。

4.  如权利要求1至3中任意一项所述的一种小型拉伸装置，其特征在于，所述凹模板和定位导向板的工作面，面与面之间通过可拆方式相互间隙固定连接。

5.  如权利要求4所述的一种小型拉伸装置，其特征在于，所述凹模板和定位导向板的工作面，面与面之间通过导柱间隙固定连接，定位导向板开设有导柱孔，导柱固定安装在所述凹模板7上，定位导向板通过导柱孔与导柱的套合定位在凹模板上。

6.  如权利要求5所述的一种小型拉伸装置，其特征在于，还包括定位针，所述定位针根据待拉伸件的外形尺寸，安装在所述凹模板开有型腔的工作面上，与待拉伸毛坯的边缘相接处，用于固定待拉伸毛坯的位置。

7.  如权利要求6所述的一种小型拉伸装置，其特征在于，所述导柱设置于定位在凹模板和定位导向板之间的待拉伸件的两个相对边的边缘位置，所述定位钉设置于待拉伸件的另外一个边的边缘位置，导柱与定位钉配合，对待拉伸件形成三点定位。

8.  如权利要求4所述的一种小型拉伸装置，其特征在于，所述拉伸凸模杆的柄部与带有旋转主轴的立式设备的主轴相连接；通过带有旋转主轴的立式设备带动拉伸凸模杆作旋转向下运动。

9.  如权利要求5所述的一种小型拉伸装置，其特征在于，所述拉伸凸模杆的柄部与带有旋转主轴的立式设备的主轴相连接；通过带有旋转主轴的立式设备带动拉伸凸模杆作旋转向下运动。

10.  如权利要求6所述的一种小型拉伸装置，其特征在于，所述拉伸凸模杆的柄部与带有旋转主轴的立式设备的主轴相连接；通过带有旋转主轴的立式设备带动拉伸凸模杆作旋转向下运动。

一种小型圆筒拉伸装置
技术领域
本发明涉及成型制造领域。
背景技术
在产品研制过程中，我们常遇到一种小型圆筒式结构的产品。比如产品电池安装盒内的电池触头，其制作材料一般采用磷青铜QSn6.5-0.1一类的薄型材质，需要对该材质加工出直径小、深度浅的圆筒式结构。例如需加工直径为Φ5mm，深5.3(5+0.3)mm的圆筒式结构，其壁厚为0.3mm。在传统行业中，对于此类产品制造通常有两种方法：一种是设计拉伸模具，采用一次或多次拉伸，最后校平端面完成；另一种就是采用机械加工的办法加工完成。
现有技术在实际应用中存在以下问题：
1.采用设计拉伸模具，通过一次或多次拉伸，最后校平端面完成的方式进行加工，其拉伸模具体积大、成本高，且制作周期长。
2.采用机械加工的办法加工完成，存在成本高、由于加工出的成品要求壁薄，使得加工难度大、合格率低。
3.当产品处于研制阶段时，零件数量少，往往设计状态又不稳定，采用上述两种方法成本过高，生产周期过长，不适合市场经济发展的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种小型圆筒拉伸装置，它具有根据所需拉伸出的小型圆筒结构设计的拉伸凸模杆和凹模板，拉伸凸模杆通过定位导向板的定位和导向保证拉伸凸模杆与凹模感的型腔的同轴度，通过外力对拉伸凸模杆施加压力，拉伸凸模杆通过导向板导向定位，将压力准确的施加在待拉伸件上，利用凹模板和拉伸凸模杆拉伸出预定的小型圆筒结构，具有体积小，易操作的特点。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种小型圆筒拉伸装置，其特征在于，包括拉伸凸模杆、凹模板和定位导向板，
所述拉伸凸模杆的头部外表面与待拉伸件所需拉伸的外形结构一致；拉伸凸模杆的柄部为受力部位，用于承受外力对拉伸凸模杆所施加的压力；
所述定位导向板开设定位导向口，定位导向口的直径大于所述拉伸凸模杆头部外径；
所述凹模板上开设有型腔，所述型腔的结构与拉伸凸模杆头部外表面结构相套合，凹模板安装在所述导向板的下端，凹模板的型腔对准导向板的定位导向口；
拉伸凸模杆的头部穿过所述定位导向板上开设的定位导向口，向定位于凹模板和定位导向板之间的待拉伸件施力。
对上述基础结构的改进为，还包括预紧机构，所述预紧机构穿过所述导向板上开设的定位导向口，压在定位于凹模板和定位导向板之间的待拉伸件的成形位置的周围，预紧机构压在待拉伸件成形位置周围的那面为一平面。
对上述结构的优化方案为，所述预紧机构包括所述定位块和预紧垫，
所述定位块开设有定位孔，定位孔的孔径大于所述拉伸凸模杆的头部外径，定位块安装在定位导向板的定位导向口里，定位孔与定位导向口同轴；
所述拉伸凸模杆的柄部与头部之间设置有凸块；
所述预紧垫开有通孔，通孔的孔径大于拉伸凸模杆的外径小于拉伸凸模杆上凸块的外径，通孔与所述定位块的定位孔同轴，预紧垫位于定位块之上与拉伸凸模杆的凸块相接触，拉伸凸模杆的头部穿过预紧垫的通孔和定位块的定位孔，向定位于凹模板和定位导向板之间的待拉伸件施力，所述预紧垫与导向块形成的高度大于拉伸凸模杆凸块下端到头部顶端的距离，施力过程中，拉伸凸模杆上的凸块将拉伸凸模杆柄部受到压力传递给预紧垫，推动导向块首先与待拉伸件接触，达到预压紧的目的，当预紧垫完全压缩后与导向块形成的高度小于拉伸凸模杆凸块下端到头部顶端的距离。
对上述结构的进一步改进为，所述凹模板和定位导向板的工作面，面与面之间通过可拆方式相互间隙固定连接。
优选的技术方案为，所述凹模板和定位导向板的工作面，面与面之间通过导柱间隙固定连接，定位导向板开设有导柱孔，导柱固定安装在所述凹模板7上，定位导向板通过导柱孔与导柱的套合定位在凹模板上。
对上述结构更进一步改进为，还包括定位针，所述定位针根据待拉伸件的外形尺寸，安装在所述凹模板开有型腔的工作面上，与待拉伸毛坯的边缘相接处，用于固定待拉伸毛坯的位置。
进一步优化的方案为，所述导柱设置于定位在凹模板和定位导向板之间的待拉伸件的两个相对边的边缘位置，所述定位钉设置于待拉伸件的另外一个边的边缘位置，导柱与定位钉配合，对待拉伸件形成三点定位。
对上述结构的更进一步的优化方案为，所述拉伸凸模杆的柄部与带有旋转主轴的立式设备的主轴相连接；通过带有旋转主轴的立式设备带动拉伸凸模杆作旋转向下运动。
本发明的优点在于：
1.提供一种小型圆筒拉伸装置，该装置的各组成结构根据所需拉伸出的小型圆筒结构设计，其体积小、成本低，通过外力对拉伸凸模杆施加压力，定位导向板对拉伸凸模杆进行定位、导向，利用凹模板和拉伸凸模杆拉伸出预定的小型圆筒结构，使得操作简便，能够解决现有技术中采用设计拉伸模具，通过一次或多次拉伸，其拉伸模具体积大、成本高，且制作周期长，以及采用机械加工的办法加工完成，成本高的问题。
2.通过预紧结构首先与待拉伸件成型位置周围的部分压紧、挤压，达到预压紧的目的，避免在拉伸中出现起皱现象。由预紧垫和导向块组成的预紧结构，在拉伸待拉伸件时，待拉伸件是置于定位导向板和凹模板之间的，外力作用于拉伸凸模杆，对其施加压力，使之向下移动时，拉伸凸模杆上的凸块带动预紧垫和导向块向下移动至导向块的下端面接触到待拉伸件表面，拉伸凸模杆继续向下移动，预紧垫受压变形，产生张力，张力通过导向块传递到待拉伸件上，保证待拉伸件翻边在拉伸中不起皱。本发明所提供小型圆筒拉伸装置，在拉伸过程中就能够解决待拉伸件翻边起皱的问题，解决了现有技术采用拉伸模具，在拉伸出所需结构后还要进行校平端面，加工周期长的问题。
3.通过采用在凹模板上固定导柱，导向板开设相应的导柱孔，使得导向板能够与凹模板自由拆合，并且使得导向板的定位导向口能够对准凹模板上的成型型腔，导柱还可以对待拉伸件进行限位。
4.由于待拉伸件材质薄，采用带行径主轴的立式设备对拉伸凸模杆施力，能够使拉伸凸模杆在设备主轴的带动下做旋转向下的运动，使得压力更加均匀渐进的施加到待拉伸件上，使得防治翻遍起皱和拉伸成型的效果更好，并且，还解决了现有技术中采用机械加工的办法加工，存在由于加工出的成品要求壁薄，使得加工难度大、合格率低的问题。
5.本发明所提供的小型圆筒拉伸装置，体积小、成本低，能够解决当产品处于研制阶段时，零件数量少，往往设计状态又不稳定，采用现有技术的设计拉伸模具或机械加工方法，成本过高，生产周期过长，不适合市场经济发展的需要的问题。
本发明应用于在各种材料的小型圆筒拉伸成形制造中，适用于拉伸内孔直径小于Φ8mm，拉伸深度小于6mm的圆筒拉伸，最大外形尺寸在(60×60×60)mm范围内，具有轻盈、精致、轻巧、造价低、使用方便，能够缩短生产周期的特点，因此在各种型号的同类产品制造能够得到广泛应用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。
图1为某型号产品电池安装盒内电池触头剖视图；
图2是本发明的主视图；
图3是本发明的俯视图。
其中，1-导柱，2-定位导向板，3-导向块，4-拉伸凸模杆，5-预紧垫，6-定位钉，7-凹模板，8-待拉伸件，9-带旋转主轴的立式设备的主轴，10-夹具，11-待拉伸件的厚度，12-待拉伸成型圆筒的深度，13-待拉伸成型圆筒的直径。
具体实施方式
如图1所示，图中表示的是某型号产品电池安装盒内电池触头，其形状为直径13为Φ5mm，深度12为5.3(5+0.3)mm的圆筒式结构，待拉伸件的材料为QSn6.5-0.1，待拉伸件的厚度11为0.3mm。下面结合附图2和附图3所示的本发明的主视图及俯视图，给出以下制作本发明的实施例，利用以下实施例所提供的本发明能够将待拉伸件拉伸成图1所示的结构。
实施例一：
首先，加工出本实施例所需的各个组成部件：
制作拉伸凸模杆4：将拉伸凸模杆4的头部外表面按照待拉伸件8所需拉伸的外形结构进行设计；拉伸凸模杆4的柄部为受力端，用于承受外力作用所施加的压力；
制作定位导向板2和凹模板7：在定位导向板2上开设定位导向口，定位导向口的直径大于拉伸凸模杆4的头部外径，优选的为拉伸凸模杆4的头部能够与定位导向板2的定位导向口间隙配合；在凹模板7上开设型腔，该型腔的结构与拉伸凸模杆4的头部外表面结构相套合，凹模板7安装在导向板2的下端，凹模板7的型腔对准定位导向板2的定位导向口。使凹模板7的型腔对准导向板2的定位导向口，可以采用螺栓将凹模板7与导向板2通过可拆方式定位；或者在凹模板7与导向板2上设计相互套合的凸块和凹槽，实现两者间的可拆合定位；优选的为，采用导柱1与凹模板7过盈连接，当定位导向板2的定位导向口对准凹模板7的型腔时，在定位导向板2上与导柱1相应的位置处，开设导柱孔，导柱孔与导柱1间隙配合，从而实现定位导向板2通过导柱孔与导柱1的间隙配合安装在凹模板7上。
对于导柱1位置的设定，优选的为导柱1布置于待拉伸件8的待拉伸位置位于凹模板7的型腔与定位导向板2的定位导向口之间时，待拉伸件8四个边所处的位置。此时，导柱1不仅起到了连接凹模板7和定位导向板2的作用，还起到了给待拉伸件8定位的作用，使得拉伸位置更加准确。
参照图3所示的本发明的俯视图，为了节约材质，降低本发明所提供的一种小型圆筒拉伸装置的制作成本，可以只在定位导向板2的长度方向设置导柱1，定位导向板2的宽度方向可以比待拉伸件8的尺寸窄，利用定位钉6对与定位导向板2宽度方向平行的待拉伸件8的边缘位置进行定位，更优选的为，只需在与定位导向板2宽度方向平行的待拉伸件8的边缘其中的一边边缘位置设置定位钉6，即可与两侧的导柱1配合，对待拉伸件8形成三点定位。
接下来，将上述部件进行连接，并利用连接好的本发明所提供的小型圆筒拉伸装置对待拉伸件8进行拉伸：将待拉伸件8放在凹模板7和定位导向板2之间，利用导柱1和定位钉6三点定位，定位导向板2的定位导向口对准凹模板7的型腔，将拉伸凸模杆4的头部穿过定位导向板2上开设的定位导向口，利用外力对拉伸凸模杆4施加压力，使其向下移动，与定位于凹模板7和定位导向板2之间的待拉伸件8接触，并传递压力，利用凹模板7的型腔和拉伸凸模杆4头部的配合拉伸出预定的结构。
通过本实施例一提供的装置对待拉伸件实施拉伸操作，简单易行，拉伸出预定的结构之后，再通过校平端面对拉伸件的翻边进行加工。
实施例二：
本实施例，是在实施例一的基础上增设预紧结构，本实施例中，采用定位块3和预紧垫5组成预紧结构，使待拉伸件在拉伸过程中，就能解决翻遍起皱的问题。
首先，对实施例一中的已有组成部件进行加工改进：将拉伸凸模杆4在实施例一中所述的加工基础上，在其头部和柄部之间设置凸块，对于凸块的形状，优选的为环形；将定位导向板2上开设定位导向口的进行加工，使其能够与定位块3间隙配合。
接下来，对新增的预紧结构进行加工：一、在定位块3上开设定位孔，定位孔的孔径大于拉伸凸模杆4的头部外径，定位块3需要安装在定位导向板2的定位导向口里，并且定位孔与定位导向口同轴，对于定位块3的结构，定位块3的端面，即与定位块3上开设的定位孔垂直方向的两个面，至少有一个端面为平面，该平面用来与待拉伸件8相接触。优选的，定位块3的结构为环形，保证定位块3与上下接触件的端面均平整。二、将预紧垫5开设通孔，通孔的孔径大于拉伸凸模杆4的外径小于拉伸凸模杆4上凸块的外径，预紧垫5的通孔与定位块3的定位孔同轴，对于预紧垫5的结构，优选的采用环形。
将拉伸凸模杆4的头部依次穿过预紧垫5和定位块3，此时，预紧垫5的上端受到拉伸凸模杆4上的凸块的限制。拉伸前，定位块3与预紧垫5所形成的高度要大于拉伸凸模杆4的凸块下端到头部顶端的距离，拉伸过程中，当预紧垫5完全压缩后与定位块3形成的距离小于拉伸凸模杆4的凸块下端到头部顶端的距离。
拉伸凸模杆4的头部穿过预紧垫5的通孔和定位块3的定位孔，当拉伸凸模杆4的柄部受压向下移动时，拉伸凸模杆4上的凸块带动预紧垫5和导向块3向下移动至导向块3的下端面接触到待拉伸件8的表面，拉伸凸模杆4继续向下移动，预紧垫5受压变形，产生张力，张力通过导向块3传递到待拉伸件上，保证待拉伸件翻边在拉伸中不起皱，达到预压紧的目的。拉伸凸模杆4继续向下移动，迫使待拉伸件沿着凹模板7的型腔变形拉伸，最终形成所需要的拉伸结构。
参照附图2所示的本发明的主视图，对于向拉伸凸模杆4所受的外力，其施加压力的设备，优选的采用带有旋转主轴的立式设备，例如钻床。将拉伸凸模杆4装夹在设备的主轴9上，可以利用夹具10进行装夹，其余部分平放在设备的平台上，调整上下部分的位置，保证拉伸凸模杆4与导向块3、导向块3与定为导向板2的定位导向口相互之间能自如的滑动，然后将凹模板7固定在设备的工作台上；
将待拉伸件8按照图3示意的位置放置于定位导向板2与凹模板7之间；
开启设备电源，设备主轴9带动拉伸凸模杆4开始旋转，操纵设备，使主轴9带动拉伸凸模杆4缓慢下移，完成待拉伸件8的预压紧和拉伸成形，退出拉伸凸模杆4，关闭设备电源，取下定位导向板2、定位块3，取出成形后的零件。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。