[实用新型]用于成型板料的工具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液体成型工具，尤其涉及用于使用液体抵靠刚性成型表面以成型部件的工具的密封。

背景技术

液体成型工艺总体上包括在一侧设有液体的工具内成型工件的工艺。工具的另一侧总体上为刚性模具，部件抵靠其成型。液体成型工艺的示例包括液压成型、球胆挤压成型(bladder press forming)、超塑成型、电液成型和爆炸成型。

这些应用的传统密封包括弹性密封，例如O形圈。液压成型应用中使用的弹性密封可表现为O形圈插入至将要液压成型的管道内推进的圆周槽内。这种O形圈密封在液压成型应用中使用寿命较短。在板料成型应用中，密封要求更加严格。弹性密封抵抗板料的凸缘被拉伸越过该密封。

在液压成型应用中使用包括心轴的金属-金属密封，该心轴包括被插入要被液压成型的管道内的圆锥表面。轴向地移动该心轴以便为成型工艺提供额外的材料。该方法不适用于板料成型工艺以允许金属薄板坯的凸缘外缘被拉伸至成型模具内。

在液压机械拉伸工序中，已经提出金属-金属表面接触，其中形成在模具上的肋部直接地接触金属板料。这种方法会经受相当多的液体从模腔里泄漏出来。使用这种方法，必须限制成型工艺内使用的压力水平。该方法的缺点为模具上形成的肋部会过度磨损。

在超塑成型工序中，使用通过将底座元件或肋部缩进板料的主体内以达到金属-金属接触的密封。使用这种方法，仅允许板料越过密封管的最小运动。

在电液成型工艺中，利用弹性密封元件，例如O形圈密封。在电液成型中，弹性密封的寿命受限于成型数十个部件，且一定当然无法期望超过几百个部件。结果，电液成型受限于低产量的应用。电液成型的密封要求比液压成型更为严格，因为密封系统必须能够在板料和模具之间保存真空，并且必须在板料的侧面上设有面向填充液体的腔室的其它密封以容纳液体。

由如下概述的发明人的研究来解决与密封液体成型应用相关的上述问题。

发明内容

部分由于需要研发有效密封系统，一些液体成型技术(例如电液成型)已经受限于低产量。发明人已经在对电液成型工具的实验室测试中发现与使用弹性O形圈密封件相关的长期存在的问题。如果允许金属越过弹性O形圈密封表面移动或流动，在数次循环之后密封表面会变得严重变形。该问题严重地限制或妨碍了高批量生产应用中使用电液成型。针对相关技术中存在的一个或多个问题，本实用新型的目的在于提供一种用于成型板料的工具，其能够有效解决成型工具的密封问题。

依照本实用新型一方面，金属密封件设置为与将要被成型的板料接触。在一个实施例中，金属密封件由将金属密封件弹性偏置为与板料的一侧或两侧接合的弹性元件支撑。在其它实施例中，金属密封件构造为使用金属的内在弹性以提供抵靠板料的一侧或两侧的整体弹性偏置行为。

依照本实用新型另一方面，提供一种用于成型板料的工具，包括设有模具型腔的模具；成型工具，所述成型工具设有腔室并且具有设有绕腔室延伸的槽的表面；设置于槽内的金属圈(或金属环)；用于将圈朝向板料偏置的装置；并且，其中模具型腔和腔室在板料的相对侧保持在一起以在金属圈和板料之间密封。

优选地，该用于成型板料的工具进一步包括设在成型工具内的多个镶块，这些镶块将金属圈保持在槽内。

优选地，镶块与该成型工具的表面齐平并且具有限制该槽的开口的保持唇口。

优选地，该成型工具为在腔室中包含有液体的电液成型工具，并且其中至少一个电极浸没在该液体内并且连接至蓄电电路。

优选地，当板料在模具型腔中成型时，板料的周围部分被拉伸越过金属圈。

优选地，用于偏置金属圈的装置为设置在金属圈的与板料相对的侧面上的槽内的弹性元件。

优选地，弹性元件为具有圆形截面的圈。

优选地，用于偏置该圈的装置由金属圈的结构构成。

优选地，金属圈成型为可压缩的中空管状元件。

优选地，金属圈具有由一对侧壁支撑的顶壁，这些侧壁在顶壁上施加弹力。

优选地，每个侧壁均具有下凸缘，该下凸缘朝向另一侧壁的下凸缘延伸并且与槽的底部区域接合。