多工位衝壓裝配複合模具的製作方法

2023-09-17 04:24:40 2

專利名稱：多工位衝壓裝配複合模具的製作方法
技術領域：
本發明涉及複合模具，尤其是涉及一種多工位衝壓裝配複合模具。
背景技術：
目前在鈑金行業中，用於固定鈑金件的連接螺母普遍採用鉚接方式將螺母固定在鈑金件上的方法，鉚接螺母的工裝有2種方式，其一是採用鉚槍鉚接，主要用於小批量及以單件修配為主的鈑金件鉚接；其二是採用衝壓模具鉚接，主要用於大批量單一品種鈑金件鉚接。且鈑金件的衝壓成形與壓鉚螺母的裝配分別在兩套模具上完成。這樣就不可避免的產生了大量設備、能源、材料和人力資源的浪費，而且生產效率低，對螺母的精度偏差兼容性低，壓鉚質量不穩定。

發明內容
為了解決上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種多工位衝壓裝配複合模具，將U型鈑金件衝壓成形與壓鉚螺母在U型鈑金件上的壓鉚裝配(每個U型件的兩臂上均鉚接一個壓鉚螺母)集中於一套模具上完成的多工位模具，實現壓鉚螺母的自動送料、精準定位和衝壓鉚接。使工件通過「一模」完成衝孔、壓鉚裝配和落料成形的全部工序。本發明採用的技術方案是
本發明以級進衝壓模具為基體，級進衝壓模具結構從上到下依次為模柄、上模座、凸模墊板、上模固定板、卸料板、凹模墊板和下模座，上下模座結構均為矩形，尺寸相同，從級進衝壓模具的下模座和上模座間的一側到另一側依次設有衝定位孔工位、衝裝配孔工位、衝裝配孔工位、切除搭邊廢料工位、落料工位、空工位、落料工位；在衝裝配孔工位和切除搭邊廢料工位之間依次增設空工位和壓鉚裝配工位，在壓鉚裝配工位位置級進衝壓模具的上模座上設有壓鉚裝配凸模，級進衝壓模下模座上設有壓鉚裝配凹模模塊，壓鉚裝配凹模的工作部分為平面，與其它凹模模面平齊，在級進衝壓模具的上模座平行於料帶送進方向的兩個側面上分別安裝壓頭，每個側面上兩個，以壓鉚裝配工位的中心線對稱安裝，級進衝壓模具下模座結構由矩形變為十字型結構，十字型結構的對稱中心與壓鉚裝配工位中心重合， 在級進衝壓模具的上模座兩側面的壓頭的正下方的下模座十字結構上，安裝用於壓鉚螺母自動送料的閘門式自動送料機構。所述閘門式自動送料機構由兩套結構相同的部件組成，每套機構均包括搖杆、銷軸、頂杆、支架、彈簧；搖杆有一個長臂和一個短臂組成直角結構，直角部位開有孔，套裝在銷軸上，每個銷軸上套裝有兩個搖杆，搖杆短臂水平長臂豎直，每個搖杆的短臂端部均位於壓頭的正下方，搖杆繞銷軸轉動，銷軸兩端由兩個支架共同支撐，頂杆頂在搖杆短臂內側的中部，頂杆上套裝有彈簧，開模狀態，彈簧處於自然狀態，搖杆短臂處於水平狀態，兩套機構以級進衝壓模具下模座平行於料帶送進方向的中心線為對稱中心線，對稱安裝在級進衝壓模下模座十字結構上，定位板一端開有方孔與安裝在複合模具一側的搖杆長臂以滑動副連結，長度方向垂直於料帶送進方向放置在級進衝壓模下模座上，定位板另一端端面為階梯
3狀結構；送料板一端開有方孔與安裝在複合模具另一側的搖杆長臂以滑動副連結，長度方向垂直於料帶送進方向放置在級進衝壓模下模座上，送料板另一端端面為四個V形面結構；送料板與級進衝壓模下模座之間和定位板與級進衝壓模下模座之間分別安裝有墊板， 墊板厚度為料帶厚度，長度小於送料板長度，兩塊墊板之間的間距為料帶寬度，儲料匣安裝在壓鉚裝配凹模模塊外裝有送料板一側的級進衝壓模的下模座上，長度方向平行於料帶送進方向，儲料匣有四個豎直通孔，孔徑大於壓鉚螺母外徑，四個豎直通孔的相對位置與料帶上被衝出的四個裝配孔相對位置相同，儲料匣下端開有高度為4/3倍壓鉚螺母高度的通槽，槽寬大於送料板寬度，送料板從槽內通過。所述壓鉚凸模採用同時壓鉚四個螺母的整體凸模，凸模尾部為矩形。頭部壓鉚圓槽口有45°倒角，壓鉚凸模的長度短於級進衝壓模上所有衝孔凸模，模具完全閉合時，壓鉚凸模端面與料帶面接觸。本發明具有的有益效果是
本發明是將鈑金的衝壓成形與壓鉚螺母在鈑金件上的壓鉚裝配組合到一起，實現U型鈑金的衝壓成形和壓鉚螺母在U型鈑金件上的壓鉚裝配在一套級進模上同時完成，壓鉚螺母採用間門式自動送料裝置送進，實現了生產的連續性和完全自動化。減少了對設備和材料的需求、提高了效率，同時減少了對操作人員的需求。


圖1是本發明的衝壓裝配複合模具的主視圖。圖2是本發明的衝壓裝配複合模具的左視圖。圖3是本發明的衝壓裝配複合模具下模俯視圖。圖4是本發明的衝壓裝配複合模具下模平行於送料方向的剖面圖。圖5是圖4的局部放大圖。圖6是本發明的衝壓裝配複合模具下模垂直於送料方向的剖面圖。圖7是圖6的局部放大圖。圖8是本發明的衝壓裝配複合模具上模仰視圖。圖9是本發明的衝壓裝配複合模具的壓鉚凸模結構圖。圖10是本發明的衝壓裝配複合模具的壓鉚凸模剖視圖。圖11是圖10的局部放大圖。圖12是本發明的衝壓裝配複合模具的落料凸模左視圖。圖13是本發明的衝壓裝配複合模具的落料凸模主視圖。圖14是本發明的衝壓裝配複合模具的落料凸模俯視圖。圖15是壓鉚螺母與連接件鉚接示意圖。圖16實例U型件的排樣示意圖。圖中1、模柄，2、上模座，3、凸模墊板，4、凸模固定板，5、卸料板，6、凹模墊板，7、下模座，8、衝壓凹模模塊，9、壓鉚裝配凹模模塊，10、落料凹模模塊，11、衝定位孔工位，12、衝裝配孔工位，13、衝裝配孔工位，14、空工位，15、鉚接裝配工位，16、切除搭邊廢料工位，17、 落料工位，18、空工位，19、落料工位，20、壓頭，21、搖杆，22、銷軸，23、導料板，M、頂槓，25、 支架，26、彈簧，27、定位板，28、送料板，29、儲料匣，30、墊板，31、衝定位孔凸模，32、衝裝配孔凸模，33、導正銷，34、衝裝配孔凸模，35、壓鉚凸模，36、切除廢料凸模，37、落料凸模，38、 落料凸模，39、壓鉚螺母，40、定位孔，41、裝配孔，42、裝配孔，43、搭邊廢料，44、下排工件， 45、上排工件。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。如圖1、圖2、圖3、圖8所示，本發明以級進衝壓模具為基體，級進衝壓模具結構從上到下依次為模柄1、上模座2、凸模墊板3、上模固定板4、卸料板5、凹模墊板6、下模座7， 卸料板5採用彈性卸料板結構，安裝在上模座2上，在衝壓過程中具有為凸模導向的作用， 上下模座結構均為矩形，尺寸相同，從級進衝壓模具的下模座和上模座間的一側到另一側依次設有衝定位孔工位11、衝裝配孔工位12、衝裝配孔工位13、切除搭邊廢料工位16、落料工位17、空工位18、落料工位19 ；壓鉚裝配模具只有一個壓鉚裝配工位，其結構從上到下依次為壓鉚裝配模具的上模座、壓鉚凸模、壓鉚凹模、下模座。在級進衝壓模具的衝裝配孔工位13和切除搭邊廢料工位16之間依次增設空工位14和壓鉚裝配工位15，在壓鉚裝配工位 15位置的級進衝壓模具的上模座2上設有壓鉚裝配凸模35，級進衝壓模下模座7上設有壓鉚裝配凹模模塊9，壓鉚裝配凹模的工作部分為平面，與其它凹模模面平齊，在級進衝壓模具的上模座2平行於料帶送進方向的兩個側面上分別安裝壓頭20，每個側面上兩個，以壓鉚裝配工位15的中心線為對稱中心線對稱安裝，級進衝壓模具下模座結構由矩形變為十字型結構，十字型結構的對稱中心與壓鉚裝配工位15中心重合，在級進衝壓模具的上模座 2兩側面的壓頭20正下方的級進衝壓模具的下模座7的十字結構上，安裝用於壓鉚螺母的自動送料閘門式自動送料機構。為便於凹模的維修和更換，衝壓裝配複合模具的凹模全部設計為模塊形式，各凹模模塊與級進衝壓模具的下模座7之間設有凹模墊板6，各凹模模塊均由螺釘固定在級進衝壓模具的下模座7上，從級進衝壓模具的下模座得一側到另一側依次為衝壓凹模模塊8 (包括衝定位孔工位11、衝裝配孔工位12、衝裝配孔工位13、空工位14)、壓鉚裝配凹模模塊 9 (壓鉚裝配工位15、切除搭邊廢料工位16)和落料凹模模塊10 (落料工位17、空工位18、 落料工位19)；級進衝壓模具的上模座2上與各凹模相對應位置上依次安裝有衝定位孔凸模31、衝裝配孔凸模32、定位銷33、衝裝配孔凸模34、壓鉚凸模35、切除搭邊廢料凸模36和落料凸模37，對排落料凸模38，凸模均做成臺階式，配合止轉銷由凸模固定板4將其固定在級進衝壓模具的上模座2上，凸模固定板4和級進衝壓模具的上模座2之間設有凸模墊板 3。級進衝壓模具的上模座2與級進衝壓模具的下模座7之間由導柱導套連接構成模架。如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，所述閘門式自動送料機構由兩套結構相同的部件組成，每套機構均包括搖杆21、銷軸22、頂杆M、支架25、彈簧沈；搖杆21有一個長臂和一個短臂組成直角結構，直角部位開有孔，套裝在銷軸22上，搖杆21短臂水平長臂豎直，一個銷軸22上套裝有兩了搖杆21，每個搖杆21的短臂端部均位於壓頭20的正下方，搖杆21繞銷軸22轉動，銷軸22的兩端由兩個支架25共同支撐，頂杆M頂在搖杆21 短臂內側的中部，頂杆M上套裝有彈簧沈，開模狀態，彈簧沈處於自然狀態，搖杆21短臂處於水平狀態，長臂處於豎直狀態；兩套機構以級進衝壓模具的下模座7平行於料帶送進方向的中心線為對稱中心線，對稱安裝在級進衝壓模下模座7的十字結構上，定位板27 —端開有方孔與安裝在複合模具一側的搖杆21長臂以滑動副連結，長度方向垂直於料帶送進方向放置在級進衝壓模下模座7上，定位板27另一端端面為階梯狀結構；送料板觀一端開有方孔與安裝在複合模具另一側的搖杆21長臂以滑動副連結，長度方向垂直於料帶送進方向放置在級進衝壓模下模座7上，送料板觀另一端端面為四個V形面結構；送料板觀與級進衝壓模具的下模座7之間和定位板27與級進衝壓模具的下模座7之間分別安裝有一塊墊板30，兩塊墊板30安裝在料帶兩側的級進衝壓模下模座7上，墊板30的厚度為料帶厚度，長度小於送料板觀的長度，兩塊墊板30之間的間距為料帶寬度，儲料匣四安裝在壓鉚裝配凹模模塊9外裝有送料板觀一側的級進衝壓模的下模座7上，長度方向平行於料帶送進方向，儲料匣四有四個豎直通孔，孔徑大於壓鉚螺母外徑，四個豎直通孔的相對位置與料帶上被衝出的四個裝配孔相對位置相同，儲料匣四下端開有高度為4/3倍壓鉚螺母高的通槽，槽寬大於送料板寬度，送料板從槽內通過。如圖9、圖10、圖11所示，所述壓鉚凸模35採用同時壓鉚四個螺母的整體凸模，凸模尾部為矩形。端部壓鉚圓槽口有45°倒角，壓鉚凸模35的長度短於級進衝壓模具上所有的衝孔凸模長度，模具完全閉合時，壓鉚凸模端面與料帶面接觸。以U型件直對排排樣(如圖16所示)中對排的一對工件的生產為例詳細說明衝壓裝配複合模具的工作過程
本發明衝壓裝配複合模具共有七個工作工位和兩個空工位；在衝壓過程中，料帶依次通過模具各工位，被連續實現衝壓、壓鉚裝配，切除廢料和落料成形；
首先料帶在導料板23的導向下進入衝壓裝配複合模具的第一個工位——衝定位孔工位11，衝壓裝配複合模具完成一次衝壓後，在該工位，料帶的邊緣沿對角線方向被衝出兩個定位孔40，在以後的各工位加工中，定位孔40配合導正銷33為料帶做精確定位，在下一次衝壓來臨前，料帶被向前送進一個步距，進入衝壓裝配複合模具的第二個工位——衝裝配孔工位12，在該工位衝壓裝配複合模具完成一次衝壓後，分別在直對排排樣的上排和下排 U型件的一個直臂上各衝出一個裝配孔41 ；在下一次衝壓來臨前，料帶被向前送進一個步距，進入衝壓裝配複合模具的第三個工位——衝裝配孔工位13，在該工位衝壓裝配複合模具完成一次衝壓後，分別在直對排排樣的上排和下排U型件的另一個直臂上各衝出一個裝配孔42，裝配孔41和裝配孔42的孔徑尺寸有一定的要求，按0 +0. 075mm的公差尺寸衝孔加工；為增加模具的剛度，在衝裝配孔工位13後增加了一個空工位14，料帶通過空工位 14，衝壓裝配複合模具衝壓時不對料帶進行加工；在下一次衝壓來臨前，料帶被向前送進一個步距，進入衝壓裝配複合模具的第五個工位——壓鉚裝配工位15，在該工位衝壓裝配複合模具衝壓時將四個壓鉚螺母39同時壓鉚裝配在裝配孔41和裝配孔42上，壓鉚時壓鉚凸模35端部壓鉚圓槽口的45°倒角先與壓鉚螺母39接觸，對其再次進行精確定位，隨著壓鉚凸模下壓，在壓鉚裝配凹模平面的支撐下，壓鉚螺母39下端發生變形鉚接在U型件上，如圖 15所示，該工位使用的壓鉚螺母39採用閘門式送料機構自動送進，現以閘門式送料機構送料過程中送料板觀的動作說明送料機構的功能(因送料機構對稱安裝在模座的兩側，定位板27的動作總與送料板觀的動作同步但方向相反，這裡不再贅述)，儲料匣四有四個豎直通孔，孔的直徑大於壓鉚螺母39外徑，用於儲存壓鉚螺母，儲料匣四平行於料帶送進方向安裝在裝配凹模模塊外下模座上，下端開有高度為4/3倍壓鉚螺母高度、寬度略大於送料板28寬度的槽，形成出料口，送料板從槽下通過，開模狀態時，送料板位於槽的下方，阻擋了壓鉚螺母的下落，在上模下壓時，壓頭20迫使搖杆21繞銷軸22轉動，搖杆21帶動送料板後撤，送料板觀逐漸從儲料匣四出料口抽出，壓鉚螺母39從儲料匣四下落四個壓鉚螺母至墊板30上，上模上行時，在彈簧沈的作用下頂杆M推動搖杆21迴轉，搖杆21帶動送料板觀向前平移，送料板觀穿過儲料匣四出料口，送料板觀端面的四個V型面推動落至墊板30 (墊板30的上表面與坯料的上表面平齊)上的四個壓鉚螺母39向前移動，送料板28 將四個壓鉚螺母39推至坯料的裝配孔上方，同定位板27相遇後夾緊壓鉚螺，利用送料板觀的V型面和定位板27的階梯端面將四個壓鉚螺母39定位在料帶上裝配孔41和裝配孔42 的正上方；在下一次衝壓來臨前，料帶被向前送進一個步距，進入衝壓裝配複合模具的第六個工位——切除搭邊廢料工位16，衝裁工件間壓鉚螺母兩側的搭邊廢料43，避免落料時鉚接在U型件兩臂上的壓鉚螺母對落料凸模37產生幹涉，切除直對排兩U型件之間的搭邊廢料後，落料凸模結構如圖12、圖13、圖14所示；在下一次衝壓來臨前，料帶被向前送進一個步距，進入衝壓裝配複合模具的第七個工位——落料工位17，在該工位衝壓裝配複合模具完成一次衝壓後，落料凸模37將直對排U型件的下排工件44落下，為增加模具的剛度，便於凸模的安裝，將直對排的兩個U型件分別放在兩個工位上落料，並在兩個落料工位之間設有一個空工位，衝壓裝配複合模具的第八個工位——空工位18，料帶通過空工位18，衝壓裝配複合模具衝壓時不對料帶進行加工；在下一次衝壓來臨前，料帶被向前送進一個步距， 進入衝壓裝配複合模具的第九個工位——落料工位19，在該工位衝壓裝配複合模具完成一次衝壓後，落料凸模38將直對排U型件的上排工件45落下；如此，料帶依次通過衝壓裝配複合模具的各工位，實現工件的成形。 如上所述，對本發明的實例進行了詳細說明，但只要實質上沒有脫離本發明的創新點及效果可以有很多種變化，這對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種多工位衝壓裝配複合模具，以級進衝壓模具為基體，級進衝壓模具結構從上到下依次為模柄(1)、上模座(2 )、凸模墊板(3 )、上模固定板(4)、卸料板(5 )、凹模墊板(6 )和下模座(7)，上下模座結構均為矩形，尺寸相同；從下模座(7)和上模座(2)間的一側到另一側依次設有衝定位孔工位(11)、衝裝配孔工位(12)、衝裝配孔工位(13)、切除搭邊廢料工位(16)、落料工位(17)、空工位(18)和落料工位(19)；壓鉚裝配模具只有一個壓鉚裝配工位；其特徵在於在衝裝配孔工位(13)和切除搭邊廢料工位(16)之間依次增設空工位(14)和壓鉚裝配工位(15)，在壓鉚裝配工位(15)位置的級進衝壓模上模座(7)上設有壓鉚裝配凸模(35)，級進衝壓模下模座(7)上設有壓鉚裝配凹模模塊(9)，壓鉚裝配凹模的工作部分為平面，與其它凹模模面平齊，在級進衝壓模具的上模座(2)平行於料帶送進方向的兩個側面上分別安裝壓頭(20)，每個側面上兩個，以壓鉚裝配工位(15)的中心線對稱安裝， 級進衝壓模具下模座結構由矩形變為十字型結構，十字型結構的對稱中心與壓鉚裝配工位(15)中心重合，在級進衝壓模具的上模座(2)兩側面的壓頭(20)正下方的下模座十字結構上，安裝用於壓鉚螺母的自動送料閘門式自動送料機構。
2.根據權利1所述的一種多工位衝壓裝配複合模具，其特徵在於所述間門式自動送料機構由兩套結構相同的部件組成，每套機構均包括搖杆(21)、銷軸(22)、頂杆(24)、支架 (25)、彈簧(26);搖杆(21)有一個長臂和一個短臂組成直角結構，直角部位開有孔，套裝在銷軸(22)上，每個銷軸(22)上套裝有兩個搖杆(21)，搖杆(21)短臂水平長臂豎直，每個搖杆(21)的短臂端部均位於同側壓頭(20)的正下方，搖杆(21)繞銷軸(22)轉動，銷軸(22) 由兩個支架(25)共同支撐，頂杆M頂在搖杆(21)短臂內側的中部，頂杆(24)上套裝有彈簧(26)，開模狀態，彈簧(26)處於自然狀態，搖杆(21)短臂處於水平狀態，兩套機構以級進衝壓模下模座(7)平行於料帶送進方向的中心線為對稱中心線，對稱安裝在級進衝壓模下模座(7)的十字結構上，定位板(27) —端開有方孔與安裝在複合模具一側的搖杆長臂以滑動副連結，長度方向垂直於料帶送進方向放置在級進衝壓模下模座(7)上，定位板(XT)另一端端面為階梯狀結構；送料板08) —端開有方孔與安裝在複合模具另一側的搖杆長臂以滑動副連結，長度方向垂直於料帶送進方向放置在級進衝壓模下模座(7) 上，送料板08)另一端端面為四個V形面結構；送料板08)與級進衝壓模下模座(7)之間和定位板(XT)與級進衝壓模下模座(7)之間分別安裝有墊板(30)，墊板安裝在料帶兩側的級進衝壓模下模座(7)上，厚度為料帶厚度，長度小於送料板(28)的長度，兩塊墊板(30) 之間的間距為料帶寬度，儲料匣09)安裝在壓鉚裝配凹模模塊(9)外裝有送料板08) — 側的級進衝壓模的下模座(7)上，長度方向平行於料帶送進方向，儲料匣09)有四個豎直通孔，孔徑大於壓鉚螺母外徑，四個豎直通孔的相對位置與料帶上被衝出的四個裝配孔相對位置相同，儲料匣09)下端開有高度為4/3倍壓鉚螺母高度的通槽，槽寬大於送料板寬度，送料板從槽內通過。
3.根據權利1所述的一種多工位衝壓裝配複合模具，其特徵在於所述壓鉚凸模(35) 採用同時壓鉚四個螺母的整體凸模，凸模尾部為矩形，頭部壓鉚圓槽槽口有45°倒角，壓鉚凸模(3 的長度短於級進衝壓模具上所有的衝孔凸模，模具完全閉合時，壓鉚凸模端面與料帶面接觸。
全文摘要
本發明公開了一種多工位衝壓裝配複合模具。以級進衝壓模具為基體的上、下模座間依次設有衝定位孔、衝裝配孔、衝裝配孔、切除搭邊廢料、落料、空工位和落料工位；在衝裝配孔和切除搭邊廢料工位之間依次增設空工位和壓鉚裝配工位，在壓鉚裝配工位位置級進衝壓模具的上模座上設有壓鉚裝配凸模，下模座上設有壓鉚裝配凹模模塊，上模座平行於料帶送進方向的兩個側面上分別安裝兩個壓頭，級進衝壓模具下模座結構由矩形變為十字型結構，十字型結構的對稱中心與壓鉚裝配工位中心重合，在級進衝壓模具的上模座兩側面的壓頭的正下方的下模座十字結構上，安裝用於壓鉚螺母自動送料的閘門式自動送料機構。本發明實現了生產的連續性和完全自動化。
文檔編號B21D37/10GK102274896SQ20111019865
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月14日 優先權日2011年7月14日
發明者常勇, 李湘生 申請人:浙江理工大學