一種鋼製零件衝深孔專用五金模具的製作方法
2023-07-20 05:36:21 2
一種鋼製零件衝深孔專用五金模具的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋼製零件衝深孔專用五金模具，包括上模、下模和導向機構，下模包括凹模組件和下模座，上模包括衝針、卸料板和上模座，衝針安裝在上模座上，卸料板上設有與衝針相適配的導向孔，凹模組件包括凹模芯和凹模緊圈，凹模緊圈固定安裝在下模座上，凹模芯鑲嵌在凹模緊圈內；卸料板上設有抵壓並穩固鋼製零件的頂塊，頂塊上設有導向面，導向面沿導向孔的孔壁向下方延伸；衝針為多個，衝針的背面與導向面貼合導向，衝針包括針頭和針身，針頭由斜面過渡至針身，針身與導向孔相適配，當針頭處於衝孔位置時，針身位於導向孔內。本實用新型具有結構簡單、成本低和壽命長的有益效果。
【專利說明】一種鋼製零件衝深孔專用五金模具
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種五金模具，特別是一種鋼製零件衝深孔專用五金模具。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著汽車行業的快速發展，汽車空調業也跟著快速增長，空調零配件的需求量也快速增加。因此，對於汽車空調零配件廠家來說，要麼提高產能，要麼提高效率，而提升生產產能需要投入大量的資金購買設備和僱傭人工，企業大多都難以承受，而提高生產效率對大多數企業來說相對較為容易實現。提高生產效率通常是從生產工藝和生產設備改進著手，而五金模具是主要的加工設備，設計出結構更合理、壽命更長的五金模具顯得至關重要。
[0003]汽車空調用的鋼製零件，產品硬度較高，而且產品的尺寸也較小，衝孔難度大，尤其是深孔(孔的長徑比大於1.0)加工，極易造成衝針崩刃斷裂，為解決該問題，現有技術採用了單針循環衝孔的技術方案，只設置一個衝針，衝完一個孔之後，先進行重新定位然後再衝下一個孔，這種方案保證了衝每一個孔時都能使得定位精確，避免了衝斷針的問題，而且單針衝孔，衝壓機的負載小，可以選用較小噸位的衝壓機。但是，也正是上述原因造成了孔加工時容易錯位，需要反覆修理檢測，存在多個孔時，加工效率非常低，因此亟需一種改進的五金模具以解決現有鋼製零件深孔加工時存在的各種問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在於克服上述現有技術的不足而提供一種定位準確、加工效率高、結構簡單且使用方便的鋼製零件衝深孔專用五金模具。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型採用了以下技術方案:
[0006]一種鋼製零件衝深孔專用五金模具，包括上模、下模和導向機構，下模包括凹模組件和下模座，上模包括衝針、卸料板和上模座，衝針安裝在上模座上，卸料板上設有與衝針相適配的導向孔，凹模組件包括凹模芯和凹模緊圈，凹模緊圈固定安裝在下模座上，凹模芯鑲嵌在凹模緊圈內；卸料板上設有抵壓並穩固鋼製零件的頂塊，頂塊上設有導向面，導向面沿導向孔的孔壁向下方延伸；衝針為多個，衝針的背面與導向面貼合導向，衝針包括針頭和針身，針頭由斜面過渡至針身，針身與導向孔相適配，當針頭處於衝孔位置時，針身位於導向孔內，針頭長度為8-25mm。
[0007]上述技術方案還可以通過以下技術措施進一步完善:
[0008]衝針為兩組且分別呈環狀分布，兩組衝針相背設置，頂塊具有內外兩個導向面，內外兩個導向面分別與兩組衝針的背面貼合導向。凹模芯由高強度五金模具鋼製成，凹模緊圈由45號中碳鋼製成。上模和下模之間設有限定上模行程的限位擋塊，限位擋塊固定安裝在卸料板上。凹模芯上設有向上方凸出的支撐凸臺，支撐凸臺牴觸在鋼製零件上的底面上。上模座包括固公板、上墊板和上座板，衝針安裝在固公板上，衝針的底部抵壓在上墊板上，固公板和卸料板之間設有推動卸料板復位的主彈性件。上模座還包括打料裝置，打料裝置包括打料杆和打料板，打料板設在上墊板上方，上墊板上設有容讓孔，打料杆穿過容讓孔並牴觸在卸料板上對應頂塊的位置上，打料板和上座板之間設有副彈性件。固公板上還安裝有導杆，卸料板上安裝有上導套，凹模緊圈上安裝有下導套，導杆穿過上導套並與下導套活動配合導向。下模座包括下墊板和下座板，下墊板安裝在下座板上，凹模緊圈安裝在下墊板上。五金模具專用於加工汽車空調用鋼製零件的腰形深孔，腰形深孔的孔深大於5mm，且孔深為衝針厚度的1.2倍以上，兩組衝針為整體車削加工後再線切割加工分割為單個衝針製成。
[0009]由於採用了以上技術方案，本實用新型具有以下技術效果:
[0010]本實用新型設置了多個衝針，可以一次完成多個衝孔，當鋼製零件上的孔時，可以顯著提高生產效率。由於本實用新型對衝針的結構進行了優化，且採用一體加工成形再分隔的加工方法製成，顯著提高了衝針的強度和一致性，在卸料板上設置導向孔和頂塊，頂塊上設置導向面，提高了衝針下行衝孔時的定位精度，同時導向面與衝針的背面貼合進一步提高了衝針的抗彎折能力，保證了同時衝多個孔時的定位精度以及衝針的強度。
[0011]本實用新型的凹模芯為鑲嵌入凹模緊圈中，凹模芯和凹模緊圈採用不同的材料加工，在不提高模具成本的前提下，可以提高凹模芯的強度，降低凹模緊圈的成本，同時凹模芯的尺寸小，更易於加工，尺寸加工精度可以進一步提高，進一步保證同時衝多孔時，鋼製零件的定位精度和支撐強度也得到提高，衝針的衝孔定位精度得到提高，模具壽命更長。另夕卜，頂塊上的導向面沿導向孔向下延伸，二者一次加工成形，使得衝針的定位精度更高，也進一步保證了卸料時頂塊不會對衝針產生作用力導致衝針斷裂。
[0012]本實用新型還具有結構簡單、成本低的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的五金模具的總裝結構示意圖。
[0014]圖2是鋼製零件的結構示意圖。
[0015]圖3是凹模組件的結構示意圖。
[0016]圖4是卸料板的結構示意圖。
[0017]圖5是加工衝針用坯料結構示意圖。
[0018]圖6是加工完成的衝針結構示意圖。
[0019]附圖標記說明:
[0020]1.上模；2.下模；3.導向機構；4.鋼製零件；101.上模座；102.上墊板；103.衝針；104.固公板；105.卸料板；106.限位擋塊；107.主彈性件；108.上導套；109.導杆；110.打料板；111.打料杆；112.副彈性件；201.下模座；202.下墊板；203.凹模緊圈；204.凹模芯；205.下導套；401.外環深孔；402.內環深孔；1031.外環衝針；1032.內環衝針。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明:
[0022]如圖1、圖2所示，本實施例的一種鋼製零件衝深孔專用五金模具，該鋼製零件可以是壓縮機用皮帶輪、吸盤等需要衝孔的零件，本實施例中的鋼製零件為皮帶輪，五金模具包括上模1、下模2和導向機構3,導向機構3設置在上模I和下模2之間，為上模I下行時提供導向，保障模具的整體定位穩定性，下模2包括凹模組件和下模座201，上模I包括衝針103、卸料板105和上模座101，衝針103安裝在上模座101上，卸料板105上設有與衝針相適配的導向孔，凹模組件包括凹模芯204和凹模緊圈203，凹模緊圈203固定安裝在下模座201上，凹模芯204鑲嵌在凹模緊圈203內；卸料板105上設有抵壓並穩固鋼製零件4的頂塊，頂塊上設有導向面，導向面沿導向孔的孔壁向下方延伸；衝針103為多個，衝針103的背面與導向面貼合導向。
[0023]本實施例中的五金模具專用於汽車空調用鋼製零件4的腰形深孔的加工，腰形深孔的孔深大於5mm，而深孔是指孔的寬度或直徑小於孔深度的孔，如圖2中所示，尺寸H為尺寸D的1.2倍以上，對於本實施例尺寸H為尺寸D的1.5倍。
[0024]如圖3所示的凹模組件包括凹模芯204和凹模緊圈203，凹模芯204以一定的過盈量鑲嵌在凹模緊圈203內，凹模芯204和凹模緊圈203採用不同的材料加工，凹模芯204由高強度五金模具鋼製成，凹模緊圈203由45號中碳鋼製成，在本實施例中凹模芯204採用Crl2Mov材料製造。在不提聞|旲具成本的如提下，提聞了凹|旲芯204的強度，降低了凹|旲緊圈203的成本，同時凹|旲芯204的尺寸適當，更易於加工，尺寸加工精度可以進一步提聞，進一步保證同時衝多孔時，鋼製零件4的定位精度和支撐強度也得到提高，衝針的衝孔定位精度得到提高，模具壽命更長。下模座201包括下墊板202和下座板，下墊板202安裝在下座板上，凹模緊圈203安裝在下墊板202上。凹模芯204上設有向上方凸出的支撐凸臺，支撐凸臺牴觸在鋼製零件4上的底面上，凹模芯204中部安裝有定位件，定位件與鋼製零件4上的定位孔相互配合，實現對鋼製零件4的定位。
[0025]如圖1、圖5和圖6所示，衝針為兩組且分別呈環狀分布，每組衝針6個，兩組衝針分別為內環衝針1032和外環衝針1031，外環衝針1031和鋼製零件上外環深孔401相對應，內環衝針1032和鋼製零件上的內環深孔402相對應，內環衝針1032和外環衝針1031相背設置，頂塊上具有內外兩個導向面，內側導向面與內環衝針的背面貼合為內環衝針1032提供導向，外側導向面與外環衝針1031的背面貼合為外環衝針提供導向。衝針包括針頭和針身，針頭由斜面過渡至針身，針身大於針頭的尺寸，強度也大於針頭，針頭長度有限8-25mm，針身與導向孔相適配，當針頭處於衝孔位置時，針身位於導向孔內，從而保證整個衝針的衝孔穩定性，防止衝針發生崩斷。上模座101包括固公板104、上墊板102和上座板，衝針103安裝在固公板104上，衝針103的底部抵壓在上墊板102上，衝針103的根部設有用於固定的尾板，尾板嵌入在固公板104內。
[0026]如圖5和圖6所示，兩組衝針103為整體車削加工後再線切割加工分割為單個衝針103製成，即先通過車削加工出圖5中所示的坯料，然後在進一步線切割加工，分割出單個衝針，最後再進一步精加工即可。這種加工方式提高了衝針的尺寸一致性，且每組衝針能夠形成與鋼製零件4上深孔完全對應的環形，不會產生錯位，在衝孔過程中，也不會發生衝針間受力不均衡的問題，進一步提升了衝針的使用壽命。
[0027]如圖1和圖4所示，卸料板105上設有導向孔和頂塊，頂塊上設有內外兩個導向面，頂塊由卸料板105直接加工而成，頂塊上的導向面沿導向孔向下延伸，二者一次加工成形，使得衝針103的定位精度更高，保證了整個頂塊的垂直度，卸料時頂塊不會對衝針103產生作用力導致衝針103斷裂。固公板104和卸料板105之間設有推動卸料板105復位的主彈性件107。上模座101還包括打料裝置，打料裝置包括打料杆111和打料板110，打料板Iio設在上墊板102上方，上墊板102上設有容讓孔，打料杆111穿過容讓孔並牴觸在卸料板105上對應頂塊的位置上，打料板110和上座板之間設有副彈性件，主彈性件107和副彈性件可以是彈簧或橡膠件，本實施例中採用橡膠件，打料杆111和打料板110可以一體設置，也可以分體設置，本實施例中採用了分體設置。打料裝置的設置為了進一步提高卸料裝置的平衡穩定性，防止在卸料過程中卸料板105失衡導致衝針103斷裂。
[0028]上模I和下模2之間還設有限定上模行程的限位擋塊106，限位擋塊106固定安裝在卸料板105上，當限位擋塊106與下模接觸時，上模停止下行運動。固公板104上還安裝有導杆109，卸料板105上安裝有上導套108，凹模緊圈203上安裝有下導套205，導杆109穿過上導套108並與下導套205活動配合導向。由於設置該導杆109和上下導套205，進一步提高了卸料板105和凹模組件之間的定位精度，防止衝針103衝孔時產生錯位，折斷衝針103。
[0029]本實用新型在工作過程中，卸料板先接觸零件，然後卸料板擠壓主彈性件和副彈性件變形，卸料板的頂塊在主副彈性件彈力的作用下抵壓住工件，使工件牢固定位。卸料板抵住工件後，上模繼續下行，卸料板保持靜止，衝針在導向孔和導向面的引導下隨上模下行進行衝孔，衝孔完成後，上模向上運動，衝針在導向孔和導向面的引導下向上運動脫離工件，最後卸料板脫離工件，完成一個周期的衝孔工序。
[0030]本實用新型的上述實施例僅是本實用新型的優選方案，本領域的技術人員在上述技術方案的基礎上，進行的無實質性的變化均屬於本實用新型的專利保護範圍，實施將構成侵權。
【權利要求】
1.一種鋼製零件衝深孔專用五金模具，包括上模、下模和導向機構，所述下模包括凹模組件和下模座，所述上模包括衝針、卸料板和上模座，所述衝針安裝在上模座上，卸料板上設有與衝針相適配的導向孔，其特徵在於，所述凹模組件包括凹模芯和凹模緊圈，凹模緊圈固定安裝在下模座上，凹模芯鑲嵌在凹模緊圈內；所述卸料板上設有抵壓並穩固鋼製零件的頂塊，頂塊上設有導向面，導向面沿導向孔的孔壁向下方延伸；所述衝針為多個，衝針的背面與導向面貼合導向，衝針包括針頭和針身，針頭由斜面過渡至針身，針身與導向孔相適配，當針頭處於衝孔位置時，針身位於導向孔內，針頭長度為8-25mm。
2.根據權利要求1所述的鋼製零件衝深孔專用五金模具，其特徵在於，所述衝針為兩組且分別呈環狀分布，兩組衝針相背設置，所述頂塊具有內外兩個導向面，內外兩個導向面分別與兩組衝針的背面貼合導向。
3.根據權利要求1或2所述的鋼製零件衝深孔專用五金模具，其特徵在於，所述上模和下模之間設有限定上模行程的限位擋塊，限位擋塊固定安裝在卸料板上。
4.根據權利要求1或2所述的鋼製零件衝深孔專用五金模具，其特徵在於，所述凹模芯上設有向上方凸出的支撐凸臺，所述支撐凸臺牴觸在鋼製零件上的底面上。
5.根據權利要求1所述的鋼製零件衝深孔專用五金模具，其特徵在於，所述上模座包括固公板、上墊板和上座板，所述衝針安裝在固公板上，衝針的底部抵壓在上墊板上，所述固公板和卸料板之間設有推動卸料板復位的彈性件。
6.根據權利要求5所述的鋼製零件衝深孔專用五金模具，其特徵在於，所述上模座還包括打料裝置，打料裝置包括打料杆和打料板，打料板設在上墊板上方，上墊板上設有容讓孔，打料杆穿過容讓孔並牴觸在卸料板上對應頂塊的位置上，打料板和上座板之間設有彈性件。
7.根據權利要求5所述的鋼製零件衝深孔專用五金模具，其特徵在於，所述固公板上還安裝有導杆，卸料板上安裝有上導套，凹模緊圈上安裝有下導套，導杆穿過上導套並與下導套活動配合導向。
8.根據權利要求1所述的鋼製零件衝深孔專用五金模具，其特徵在於，所述下模座包括下墊板和下座板，下墊板安裝在下座板上，凹模緊圈安裝在下墊板上。
【文檔編號】B21D28/34GK203426250SQ201320504057
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】潘勝者, 李衛英 申請人:龍泉市三和汽車空調有限公司