筒形件受力支撑工具的制作方法

1.本发明属于冲压加工领域，是根据冲压加工特性及工件毛坯的特征设计出的一种辅助支撑工具，防止冲压加工后工件发生塑性变形，保证冲压加工后材料填充状态满足产品要求，同时满足批量生产时工件快速装卸的要求。


背景技术：

2.筒形件在受到径向压力时，当冲压力达到一定程度，超出材料的强度极限时，必将发生塑性变形，因尺寸、形状发生变化而不符合设计要求，所以在筒形件进行冲压加工时，通常会在工件内放入一个支撑工具，在工件受力时起到一定的支撑作用，防止筒形件在受到冲压时产生较大的变形量。使用时，将支撑塞入工件受力一端内孔中，加工完成后取出，塞入待加工工件内孔。此种支撑方式对支撑堵与工件间的间隙要求非常严格，如果间隙过大，冲压后工件塑性变形量将超出工艺要求，材料填充效果不好；如果间隙过小，又会造成支撑塞入工件难度增加，不便于生产操作，生产效率受到影响。设计支撑堵时，考虑产品要求及工件实际尺寸公差情况，通常需要每0.1mm公差范围设计一个型号的支撑，例如工件内径尺寸公差为0.5mm，支撑型号就需要设计5种，在生产过程中，要由大中小号支撑轮流尝试，才能找到相对合适的支撑，过程较为繁琐，生产效率较低，即便如此，也不能保证所有加工工件塑性变形量都满足产品要求。如图1所示。底座1、支撑堵2、填充材料3、工件4、冲头5。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决筒形件受冲压力变形的问题，提高批量生产效率而设计的一种固定支撑工具。
4.筒形件受力支撑工具，其特征在于，由底座(1)、支撑堵(2)两个零件组成；底座(1)的底部为平面，上部是弧形槽，即轴向圆柱外形的一部分；弧形槽有凸起的弧形状支撑筋，底座侧面有立面，立面中间为轴向圆柱孔；支撑堵(2)为圆柱结构，一侧有定位面，使用时，位于底座(1)轴向圆柱孔；将支撑堵(2)通过过盈配合方式安装在底座(1)侧面的圆柱孔内。
5.进一步地，生产时，将工件一端套入支撑堵(2)上，工件一端与底座(1)立面贴合定位，随着冲头(5)每次冲压，逐步旋转工件(4)，完成工件整个圆周的材料填充工作。
6.解决筒形件受冲压力变形的方法，其特征在于，采用权利要求1所述的筒形件受力支撑工具，将工件一端套入支撑堵(2)上，工件一端与底座1)立面贴合定位，随着冲头(5)每次冲压，逐步旋转工件(4)，完成工件整个圆周的材料填充工作。
7.本发明的技术效果是：与活动式支撑的工件上下一起受力情况相比，工件发生变形的程度大大降低。
附图说明
8.图1为活动式支撑堵使用示意图；
9.图2为本发明筒形件受力支撑工具使用示意图；
10.图3为筒形件受力支撑工具工作时受力截面图。
具体实施方式
11.筒形件受力支撑工具由2个零件组成，底座1，支撑堵2。
12.底座1的底部为平面，上部是弧形槽(轴向圆柱外形的一部分)；弧形槽有凸起的弧形状支撑筋，底座侧面有立面，立面中间为轴向圆柱孔。
13.支撑堵2为圆柱结构，一侧有定位面。使用时，位于底座1轴向圆柱孔。
14.将支撑堵2通过过盈配合方式安装在底座1侧面的圆柱孔内。
15.生产时，将工件一端套入支撑堵2上，工件一端与底座1立面贴合定位，随着冲头5每次冲压，逐步旋转工件4，完成工件整个圆周的材料填充工作。如图2所示。
16.本发明的原理：
17.根据实际工作情况分析，冲头5位置固定，冲压力的方向及受力点固定，加工过程中通过工件4转动来完成圆周冲压，受力点一直停留在冲头冲压位置，可以采用固定式支撑，将支撑点(工件4与支撑堵2接触的位置)固定在冲头下方，完全可以起到支撑作用。
18.筒形件受力支撑工具是将支撑堵通过过赢配合的方式固定在底座1上，通过固定式支撑与底座上的辅助支撑点支撑工件，主要受力点(即支撑点)为工件与支撑堵接触面积的位置，该位置承受冲头的冲击力，工件侧壁冲压点位置受力，与活动式支撑的工件上下一起受力情况相比，工件发生变形的程度大大降低。
19.活动式支撑采用活动式支撑时，当冲头5冲压时，工件4上端冲压位置受冲压力，下端与底座1接触的位置受支撑的反作用力，工件4上下齐受力，变形几率大大增加。
20.由于固定式支撑方式支撑的位置是受力工件壁的内侧，支撑堵的外径与工件4的内径相差1毫米也可以有效防止工件4受冲压时发生变形原因，所以支撑堵与工件之间的间隙要求相对宽松；
21.采用固定式支撑时，工作过程中各部件受力的截面如图3所示。
22.固定式支撑对支撑堵与工件之间的间隙要求相对宽松，方便加工过程中装卸工件，便于生产；支撑点即为受力点，支撑位置准确，支撑效果理想。
23.一是支撑堵的尺寸选择，主要由工件与支撑堵接触时，工件内径与支撑堵外径的弧形吻合程度确定，同时也受冲压面大小影响，冲压面越大，对弧形吻合度要求越高。接触位置的弧形面吻合度较差，变形量就会增大；尺寸过小，支撑效果不好，工件塑性变形大。二是支撑堵与底座之间的过赢配合长度及过赢量的选定，由工作中冲压力决定。
24.通过固定式支撑的使用，即满足了产品加工后的工艺要求，又达到了快速装卸工件的目的，提高了生产效率。


技术特征：
1.筒形件受力支撑工具，其特征在于，由底座(1)、支撑堵(2)两个零件组成；底座(1)的底部为平面，上部是弧形槽，即轴向圆柱外形的一部分；底座侧面有立面，立面中间为轴向圆柱孔；支撑堵(2)为圆柱结构，一侧有定位面，使用时，位于底座(1)轴向圆柱孔；将支撑堵(2)通过过盈配合方式安装在底座(1)侧面的圆柱孔内。2.根据权利要求1所述的筒形件受力支撑工具，其特征在于，弧形槽有凸起的弧形状支撑筋。3.根据权利要求1所述的筒形件受力支撑工具，其特征在于，生产时，将工件一端套入支撑堵(2)上，工件一端与底座(1)立面贴合定位，随着冲头(5)每次冲压，逐步旋转工件(4)，完成工件整个圆周的材料填充工作。4.解决筒形件受冲压力变形的方法，其特征在于，采用权利要求1所述的筒形件受力支撑工具，将工件一端套入支撑堵(2)上，工件一端与底座1)立面贴合定位，随着冲头(5)每次冲压，逐步旋转工件(4)，完成工件整个圆周的材料填充工作。

技术总结
本发明提供了一种筒形件受力支撑工具，为了解决筒形件受冲压力变形的问题，提高批量生产效率而设计的一种固定支撑工具。由底座(1)、支撑堵(2)两个零件组成；底座(1)的底部为平面，上部是弧形槽；底座侧面有立面，立面中间为轴向圆柱孔；支撑堵(2)为圆柱结构，一侧有定位面，使用时，位于底座(1)轴向圆柱孔；将支撑堵(2)通过过盈配合方式安装在底座(1)侧面的圆柱孔内。生产时，将工件一端套入支撑堵(2)上，工件一端与底座(1)立面贴合定位，随着冲头(5)每次冲压，逐步旋转工件(4)，完成工件整个圆周的材料填充工作。与活动式支撑的工件上下一起受力情况相比，工件发生变形的程度大大降低。工件发生变形的程度大大降低。工件发生变形的程度大大降低。


技术研发人员：郑利民 张林 庞丹 李美丽 刘强 谢晨明 梁岚 邱瑞涛 肇坤 马金琳 任华杰
受保护的技术使用者：辽沈工业集团有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/4/15