[发明专利]一种矩形截面深筒薄壁金属制件拉拔模具及其加工工艺

说明书

本发明公开一种矩形截面深筒薄壁金属制件拉拔模具及其加工工艺，其拉拔模具组件包括按拉拔工艺顺序竖向排布的直角辊轮组合模圈和弧线辊轮组合模圈，其中，直角辊轮组合模圈包括至少由四个直角辊轮围成一个矩形拉拔通道的组合模具；弧线辊轮组合模圈包括至少由四个弧线辊轮围成一个矩形拉拔通道的组合模具；直角辊轮组合模圈和弧线辊轮组合模圈中的矩形拉拔通道相对应；通过采用直角辊轮组合模圈和弧线辊轮组合模圈的巧妙设计和交替布局，在保证加工质量的基础上，实现了对矩形截面工件的加工。

技术领域

本发明涉及金属容器加工技术领域，特别是涉及矩形截面深筒薄壁金属制件拉拔模具及其加工工艺。

背景技术

金属容器在汽车、消防、医疗、军工等各个领域有着极其广泛的应用，该产品具有典型的圆截面深筒薄壁特征，其成形方法一般有旋压成形、钢管焊接和拉拔成形三种技术。随着技术的进步、工业产品的发展，某些场合要求产品具有方形截面和矩形截面深筒薄壁特征，比如某些特殊的高压容器、特殊的弹体等。

对于圆形截面深筒薄壁的加工，目前主要采用刚性模圈拉拔成形，通过多道次拉拔逐渐减薄壁厚、增加高度，以达到最终的尺寸要求；如中国专利(CN204934331U)公开了一种无缝钢瓶拉伸模具，包括从上至下设置的两道以上拉拔模圈、三道以上辊轮模具和一道定径模圈，两道拉拔模圈由上至下的孔径逐渐减小、每层辊轮模具中辊轮沿轴线围成一个封闭的辊轮模孔，各层的辊轮模孔同轴，且由上至下孔径逐渐减小，定径模圈和最后一道辊轮模具中辊轮沿轴线围成一个封闭的辊轮模孔直径相同，除最后一道辊轮模孔以外，其他各道辊轮围成的辊轮模孔为圆形；又如中国专利(CN201632556U)公开了一种无缝钢瓶拉伸模具，包括两层以上的辊轮模，每层辊轮模至少由两个辊轮组成，每层辊轮模中的辊轮母线围成一个基本封闭的辊轮模孔；各层的辊轮模孔同轴，且沿着无缝钢瓶的加工方向从头到尾，各层的辊轮模孔的孔径逐渐减小，除最后一层的辊轮模孔外，沿着无缝钢瓶的加工方向从头到尾，其它各层的辊轮模孔逐渐趋于圆形；最后一层的辊轮模孔是圆形。

但是，对于方形截面深筒薄壁的加工，由于是非圆截面，旋压技术必然不适用于这种产品的成形；采用方截面钢管焊接是一种加工思路，但是瓶体和瓶底之间存在接痕缺陷，且生产效率低；所以，采用拉拔成形的思路设计一种新技术有望解决该类产品制备难题。

因此，针对现有技术中存在的上述技术问题，有必要基于拉拔成形的思路设计一种针对矩形截面深筒薄壁金属制件的拉拔模具及加工工艺。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种矩形截面深筒薄壁金属制件拉拔模具及其加工工艺，通过采用直角辊轮组合模圈和弧线辊轮组合模圈的巧妙设计和交替布局，在保证加工质量的基础上，实现了对矩形截面工件的加工。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

方案一：提供一种矩形截面深筒薄壁金属制件的拉拔组件，包括按拉拔工艺顺序竖向排布的直角辊轮组合模圈和弧线辊轮组合模圈，其中，直角辊轮组合模圈包括至少由四个直角辊轮围成一个矩形拉拔通道的组合模具；弧线辊轮组合模圈包括至少由四个弧线辊轮围成一个矩形拉拔通道的组合模具；直角辊轮组合模圈和弧线辊轮组合模圈中的矩形拉拔通道相对应。

作为优选的，通过改变直角辊轮的尺寸，用以改变矩形截面的大小；通过在直角辊轮之间对应的增/减额外的直线辊轮，用以改变矩形截面的大小和/或形状。

作为优选的，通过改变相对设置的弧线辊轮的尺寸，用以改变矩形截面的大小和/或形状。

作为优选的，弧线辊轮为内凹弧线辊轮。

还提供一种矩形截面深筒薄壁金属制件拉拔模具，包括模杆、套设在模杆上的坯料和组合拉拔模具，其中，组合拉拔模具包括刚性定径模圈、刚性整形模圈和竖向布置在刚性定径模圈和刚性整形模圈之间的至少一组如方案一中的拉拔组件，且拉拔组件中的矩形拉拔通道与刚性定径模圈和刚性整形模圈上的矩形截面开口相对应。