一種成型衝孔一體模具的製作方法

2023-05-02 09:52:46

專利名稱：一種成型衝孔一體模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鈑金模具結構，尤其是涉及一種用於成型和衝孔的鈑金模具。
背景技術：
目前，在鈑金加工中，薄板的成型與成型面上的衝孔加工通常採用分步加工方式完成，因而其生產效率較低，具體按下列兩種方式進行第一種方式是先衝孔，然後再進行拉伸成型加工。例如，一種在中國專利文獻上公開的「薄板材料的成型衝孔力法」，其公開號為CN101045M8A，該成型衝孔方法先由步進電機將工件輸送至工作檯進行衝孔，然後將已經衝好孔的工件衝壓成型。這種加工方式由於是在平板上衝孔，因此有利於簡化衝孔模具的結構，並確保衝孔模具的使用壽命，但成型後由於材料受到拉伸變形，因此孔的形狀和尺寸會有所改變，難以保證孔的尺寸精度。第二種方式是先成型，再進行衝孔加工。例如，一種在中國專利文獻上公開的「殼體立面衝孔一次成型方法及其模具」，其公布號為CN101716623A，該發明是先成型殼體，而後用多組衝頭在殼體立面上進行多孔一次衝孔成型。這種方式雖然有利於提高孔的尺寸精度，但在衝孔時很難採用壓料板，因此，在無壓料衝孔時極易使衝頭因側向受力而產生偏移，從而造成衝頭和成型孔刃口的損壞，同時，衝孔的質量也較差，容易產生較大的毛邊等。
發明內容本實用新型是為了解決現有技術的鈑金模具所存在的成型和衝孔分步進行，效率低且衝孔質量差，精度難以保證的問題，提供一種成型衝孔一體模具，該模具可一次性完成板材的成型和衝孔，並且其衝孔的精度高、質量好。為了實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案一種成型衝孔一體模具，包括上模、下模、設於上模的成型衝頭和設於下模的型腔，所述型腔的成型面上設有用於衝孔的衝孔衝頭，相對應地，所述成型衝頭的成型面上設有用於衝孔的成型孔，所述衝孔衝頭由驅動裝置驅動。本實用新型將成型和衝孔集成在一套模具上，成型用的型腔上對應衝孔的位置設置相應的衝孔衝頭，使其成為衝孔的凸模，而用於成型的成型衝頭上則設置成型孔，使其成為衝孔的凹模，這樣，當上模下行完成對板材的拉伸成型加工時，下模型腔就起到了壓料板的作用，此時通過驅動裝置驅動衝孔衝頭完成衝孔動作，即可一次性完成板材的成型和衝孔加工，並且有利於保證孔的質量，減少毛刺的產生，同時可避免衝孔衝頭因偏移而與成型孔之間產生啃切現象，有利於提高模具的使用壽命。另外，通過對驅動裝置的控制，可輕鬆地實現成型結束後再衝孔，因而可確保所衝孔的尺寸精度，避免其變形。作為優選，所述驅動裝置包括設於下模的氣缸，氣缸的活塞杆與衝孔衝頭相連接。 利用氣缸驅動衝孔衝頭，衝孔的速度快，方便其動作節奏的控制。當然，驅動裝置也可採用連杆結構，所述驅動裝置包括中部鉸接在下模上的衝孔槓桿，衝孔槓桿的一端與一連接杆的一端鉸接，連接杆的另一端與衝孔衝頭相鉸接，而衝孔槓桿的另一端沿長度方向設有一滑槽，下模上與滑槽位置對應處設有豎直的導向孔，導向孔內滑動連接有撞杆，所述撞杆上端伸出在導向孔外側，撞杆的下端為一卡接在衝孔槓桿外側的U形撥叉，U形撥叉分開的叉部設有滑動銷，滑動銷位於衝孔槓桿端部的滑槽內並構成滑動連接，在衝孔槓桿與下模之間設有復位彈簧。這樣當上模下行完成拉伸成型的同時撞擊下模上的撞杆，再通過衝孔槓桿的作用推動衝孔衝頭動作完成衝孔，由於機械連杆結構的衝擊力較大，因此有利於一些尺寸較大孔的衝孔，而復位彈簧則可推動衝孔槓桿帶動衝孔衝頭在完成衝孔後自動下行復位。進一步地，所述衝孔槓桿對應衝孔衝頭一側的力臂與對應撞杆一側的力臂之比為1.5 比1至2. 5比1，從而使衝孔槓桿可起到放大行程的作用，使上模可在接近完成拉伸成型的下限位置時再撞擊到撞杆，有利於延遲衝孔步驟，改善衝孔時的壓料效果。作為優選，所述成型衝頭上的成型孔在遠離成型面的一端設有外擴的廢料孔，從而可避免廢料在成型孔內堵塞。作為優選，所述成型衝頭由與上模固定連接的基杆以及插接在基杆下端的成形頭構成，基杆和成形頭之間為磁吸連接，因而成形頭可方便地快速拆卸，以及時清理廢料孔內的廢料。綜上所述，本實用新型具有如下有益效果可一次性完成板材的成型和衝孔，生產效率高，並且其衝孔的精度高、質量好，廢料的清理方便快捷。

圖1是本實用新型的主視圖。圖2是本實用新型的俯視剖面圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的描述。實施例1 如圖1所示的實施例中，本實用新型的一種成型衝孔一體模具，包括上模1、下模2、嵌接在上模上的成型衝頭3和設於下模的型腔4，在型腔的成型面上對應需衝孔的位置設置用於衝孔的衝孔衝頭5，相對應地，在成型衝頭的成型面上設置用於衝孔的成型孔6，成型衝頭上的成型孔在遠離成型面的上端設置外擴的廢料孔7。為方便廢料孔內廢料的清理，將成型衝頭製成由基杆31與成形頭32構成的組合結構，其中基杆嵌接在上模內並與之固定連接，基座在與成形頭連接的端面上設置沉孔34， 並在沉孔的底部設置圓環形的磁鐵33，而同樣嵌接在上模內的成形頭在與基座連接的端面上則設置相應的凸臺35，凸臺位於沉孔內，其上端面與磁鐵貼合，或者也可與磁鐵之間保持 0. 1毫米左右的間隙，以免成形頭在工作時過度擠壓磁鐵使其損壞，進一步地，成形頭與上模之間採用間隙配合，從而方便取出成形頭以清理廢料。為實現成型時的衝孔，衝孔衝頭由一氣動的驅動裝置驅動，該驅動裝置包括豎直地固定設於下模內的氣缸8，氣缸上部的活塞杆81與衝孔衝頭相連接。另外，為實現衝孔節奏的控制，可在與氣缸連接的工作氣路及復位氣路上設置相應的二位二通電磁閥(圖中未顯示)，從而可通過衝壓機上自身的邏輯控制器控制電磁閥的開閉以控制衝孔衝頭的動作。本實施例的成型衝孔一體模具在工作時，上模下行，上模上的成型衝頭和下模上的型腔對板材進行拉伸成型。當上模基本到達下部極限位置時，邏輯控制器控制電磁閥打開氣缸的工作氣路，此時氣缸的活塞杆帶動衝孔衝頭上升對拉伸成型後的板材進行衝孔， 而此時的下模就起到了壓料板的作用，使板材成型後的衝孔具有與平板衝孔相同的狀態。 接著，上模上行復位，與此同時，邏輯控制器則將電磁閥的通道切換到氣缸的復位氣路一側，此時，氣缸的復位氣路導通，活塞杆帶動衝孔衝頭復位，即可開始對下一個工件的加工。 當工件加工數量到達一定值時，可拆下成形頭，並取出廢料孔內的衝孔廢料，然後再重新裝回到基杆上即可。實施例2 本實施例的一種成型衝孔一體模具，其結構與實施例1不同之處在於將氣動的驅動裝置改為機械連杆機構，該驅動裝置包括設置在下模內的衝孔槓桿9，衝孔槓桿的中部與下模鉸接，衝孔槓桿的一端與一連接杆10的一端鉸接，而連接杆的另一端則與衝孔衝頭的底端相鉸接；另外，衝孔槓桿的另一端則與一撞杆11相連接，衝孔槓桿對應衝孔衝頭一側的力臂與對應撞杆一側的力臂之比為2比1。撞杆設置在下模相應的豎直導向孔 12內，兩者之間為間隙配合從而構成滑動連接，撞杆上端伸出在導向孔外側，並且在上模上對應撞杆的位置設置一撞塊13。為避免撞杆上下滑動時被卡死，在衝孔槓桿與撞杆連接一端沿長度方向設置一滑槽14，滑槽位置與導向孔相對應，撞杆的下端為一 U形撥叉15，該U 形撥叉卡接在槓桿外側，U形撥叉分開的叉部設置滑動銷16，滑動銷位於撞杆的滑槽內從而構成滑動連接，並且在衝孔槓桿與下模之間設置復位彈簧17以便於其自動復位，該復位彈簧是一個設置在衝孔槓桿上對應撞杆處的下側的壓簧，或者也可以是一個設置在衝孔槓桿與下模之間的鉸接軸上的扭簧。本實施例的成型衝孔一體模具在工作時，上模下行，上模上的成型衝頭和下模上的型腔對板材進行拉伸成型。當上模基本到達下部極限位置時，上模上的撞塊撞擊下模上的撞杆，撞杆推動衝孔槓桿轉動，進而通過連接杆帶動衝孔衝頭上升對拉伸成型後的板材進行衝孔，而此時的下模就起到了壓料板的作用，使板材成型後的衝孔具有與平板衝孔相同的狀態。接著，上模上行復位，與此同時，復位彈簧推動衝孔槓桿反向轉動，從而帶動撞杆及衝孔衝頭復位，即可開始對下一個工件的加工。當工件加工數量到達一定值時，可拆下成形頭，並取出廢料孔內的衝孔廢料，然後再重新裝回到基杆上即可。
權利要求1.一種成型衝孔一體模具，包括上模、下模、設於上模的成型衝頭和設於下模的型腔， 其特徵是，所述型腔(4)的成型面上設有用於衝孔的衝孔衝頭(5)，相對應地，所述成型衝頭(3)的成型面上設有用於衝孔的成型孔(6)，所述衝孔衝頭由驅動裝置驅動。
2.根據權利要求1所述的一種成型衝孔一體模具，其特徵是，所述驅動裝置包括設於下模(2)的氣缸(8)，氣缸的活塞杆(81)與衝孔衝頭相連接。
3.根據權利要求1所述的一種成型衝孔一體模具，其特徵是，所述驅動裝置包括中部鉸接在下模上的衝孔槓桿(9)，衝孔槓桿的一端與一連接杆(10)的一端鉸接，連接杆的另一端與衝孔衝頭相鉸接，而衝孔槓桿的另一端沿長度方向設有一滑槽(14)，下模上與滑槽位置對應處設有豎直的導向孔(12)，導向孔內滑動連接有撞杆(11)，所述撞杆上端伸出在導向孔外側，撞杆的下端為一卡接在衝孔槓桿外側的U形撥叉(15)，U形撥叉分開的叉部設有滑動銷(16)，滑動銷位於衝孔槓桿端部的滑槽內並構成滑動連接，在衝孔槓桿與下模之間設有復位彈簧(17)。
4.根據權利要求3所述的一種成型衝孔一體模具，其特徵是，所述衝孔槓桿對應衝孔衝頭一側的力臂與對應撞杆一側的力臂之比為1. 5比1至2. 5比1。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的一種成型衝孔一體模具，其特徵是，所述成型衝頭上的成型孔在遠離成型面的一端設有外擴的廢料孔(J)。
6.根據權利要求1或2或3或4所述的一種成型衝孔一體模具，其特徵是，所述成型衝頭由與上模(1)固定連接的基杆(31)以及插接在基杆下端的成形頭(32)構成，基杆和成形頭之間為磁吸連接。
7.根據權利要求5所述的一種成型衝孔一體模具，其特徵是，所述成型衝頭由與上模固定連接的基杆以及插接在基杆下端的成形頭構成，基杆和成形頭之間為磁吸連接。
專利摘要本實用新型公開了一種成型衝孔一體模具，包括上模、下模、設於上模的成型衝頭和設於下模的型腔，所述型腔的成型面上設有用於衝孔的衝孔衝頭，相對應地，所述成型衝頭的成型面上設有用於衝孔的成型孔，所述衝孔衝頭由驅動裝置驅動，所述驅動裝置包括設於下模的氣缸，氣缸的活塞杆與衝孔衝頭相連接；或者也可採用機械連杆機構。本實用新型可一次性完成板材的成型和衝孔，生產效率高，並且其衝孔的精度高、質量好，廢料的清理方便快捷。
文檔編號B21D35/00GK202087690SQ20112007665
公開日2011年12月28日 申請日期2011年3月22日 優先權日2011年3月22日
發明者劉金良, 徐方劍, 郭廣興 申請人:上海華普汽車模具製造有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司