专利名称：侧孔杯类级进模的制作方法
技术领域：
本发明涉及模具设计技术领域，尤其涉及一种侧孔杯类级进模。
背景技术：
级进模是现阶段比较先进的模具，其最基本的原理是将原有多副模具组合在一起，从而实现多工序自动化工作，具有效率高、加工质量更有保证等优点，是现阶段模具设计的一大发展方向。点火管是高档车系安全气囊控制的核心关键零部件，其结构如图l至2所示。由图可见，点火管为杯形结构，包括杯壁12和杯底13，在杯壁12沿圆周均匀排布6组，每组三个，共18个圆孔14。杯壁高度为20mm，外圆直径为小20. 5mm。由于加工材料采用1. 27mm厚度的SPCC冷轧钢料带，因此需要进行深拉深和侧向冲孔，且尺寸精度要求较高。而现有级进模通常适用于生产冲栽件、弯曲成形件和浅拉深件。对于像点火管这样的杯状深拉深件，若要用级进模带料连续深拉深则存在较大困难。因此目前类似于点火管的杯类带侧孔的零件均采用多副模具单工序逐步进行加工，世界范围内未见采用级进模进行加工的，因而生产效率低，加工精度难以保持稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种侧孔杯类级进模，解决现有技术中如点火管这样需要深
拉深并且需要冲侧孔的零件，只能采用多副模具单工序加工的问题。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 侧孔杯类级进模，包括设置在拉深工位对料带进行拉深的拉深装置，所述拉深装置有两套或两套以上，分两步或者两步以上进行拉深；所述侧孔杯类级进模还包括侧冲装置，所述侧冲装置设置在拉深装置之后的工位上，用于在拉深出的杯体毛坯的侧壁上侧冲出侧孔；所述的侧冲装置包括上模、下模、弹性结构、侧冲结构和卸料结构；所述侧冲结构和卸料结构设置在上模和下模之间；所述弹性结构位于上模内，作用于卸料结构和上模之间，用于配合卸料结构压紧料带及卸料。
本发明的有益效果是 由于设置了两套或者两套以上的拉深装置分步进行拉深，因而能够很好的完成深
度拉深；而且将拉深模与侧冲模组合在一起形成本发明的侧孔杯类级进模，相比现有采用多模具单工序加工侧孔杯类零件的加工方式，加工效率大大提高，能够快速大批量生产，保
证及时供货；同时使得人力成本大大降低，操作者也更加轻松。此外还避免了工件毛坯在不同工位之间搬移带来的精度误差，因此加工精度更高，质量稳定性也更好。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
图1为点火管的纵剖切结构示意图。
图2为点火管的横剖切结构示意图。
图3为本发明具体实施方式
侧孔杯类级进模的总装示意图。 图4为本发明具体实施方式
侧孔杯类级进模的排样图。 图5为本发明具体实施方式
侧孔杯类级进模闭合时其侧冲装置的结构示意图。 图6为本发明具体实施方式
侧孔杯类级进模打开时其侧冲装置的结构示意图。
具体实施例方式
如图3所示，本具体实施方式
的侧孔杯类级进模，在加工点火管时，将整个加工工艺流程分为了 gl至g22共22个工位。其中，gl工位为冲导正孔及工艺切口工位；g2工位为冲工艺切口工位；g3、g4为空工位；g5工位为第一步拉深工位；g6工位为空工位；g7工位
为第二步拉深工位；g8工位为空工位；g9工位为第一步整形工位；g10工位为空工位；gll
工位为第二步整形工位；gl2、 g13工位为空工位；gl4工位为第一次侧冲工位，冲出对称的十二个侧孔；gl5、 g16工位为空工位；gl7工位为第二次侧冲工位，再冲出六个侧孔；gl8、
g19工位为空工位；g20工位为第三步整形工位；g21工位为切边工位；g24工位为切废料工
位。所有非空工位为成型工位(或者说加工工位)，在成型工位之间设置一个或者多个空工位，主要目的在于提高模具零件的强度，及为成形工位的模具零件设计提供方便，同时也方便模具的维修。 如图4所示，对应图3中的各个非空工位，本发明具体实施方式
的侧孔杯类级进模从左至右(按照进料方向从前至后)，包括如下部分冲导正孔及工艺切口装置1、冲工艺切口装置2、第一拉深装置3、第二拉深装置4、第一整形装置5、第二整形装置6、第一侧冲装置7、第三整形装置8、切边装置9和切废料装置10。 冲导正孔及工艺切口装置1设置在冲导正孔及工艺切口工位——gl工位上，用于在料带上冲出导正孔，同时冲出部分工艺切口。冲工艺切口装置2设置在冲工艺切口工位——g2工位上，用于在料带上冲出另外的工艺切口。第一拉深装置3设置在第一拉深工位——g5工位上，用于对料带进行第一步拉深。第二拉深装置4设置在第二拉深工位——g7工位上，用于对料带进行进一步拉深。第一整形装置5设置在第一整形工位——g9工位上，用于对拉深出来的零件毛坯进行初步整形。第二整形装置6设置在第二整形工位——gll工位上，用于进一步整形。第一侧冲工位——g14工位上对称设置有四套侧冲装置7，用于对零件毛坯进行第一次侧冲，冲出对称的十二个侧孔14。第二侧冲工位——g17工位上对称设置有两套侧冲装置7，用于对零件毛坯进行第二次侧冲，再冲出六四个侧孔14。第三整形工位——g20工位上还设置有第三整形装置8，用于对零件毛坯进行最后一次整形。切边装置9设置在切边工位——g21工位上，用于将零件从料带上切下。切废料装置10设置在切废料工位——g22工位上，用于切下多于的废料。 六套侧冲装置7之间各间隔60度角布置，每套侧冲装置有三个冲头，一次可以冲出三个一组的侧孔14。具体到在本具体实施方式
中，如图3所示，gl4工位上的四套侧冲装置7分别与进料方向成30度、150度、210度、330度布置。而g17工位的两套侧冲装置7则分别与进料方向成90度、270度布置。 由于冲导正孔及工艺切口装置1、冲工艺切口装置2、第一拉深装置3、第二拉深装置4、第一整形装置5、第二整形装置6、第三整形装置8、切边装置9和切废料装置10均为常见设计，本文不再详述。本发明的发明点除了前述对整个加工工艺中各工序的排列之外，还在于对侧冲装置7的设计，下面主要结合图5、图6对侧冲装置7进行说明。 由图5和图6可见，本具体实施方式
中的侧冲装置7包括上模70、下模71、弹性
结构72、侧冲结构73和卸料结构74。 上模70包括上模座701、上垫板702和固定板703 ;三者紧贴固定连接构成上模 70，且上垫板702被夹在上模座701和固定板703之间。上垫板702需选用硬度较高的材 料。此种结构可以简化上模70的结构，以降低上模70的加工难度。 下模71包括下模座711、下垫板712、凹模固定板713和凹模714。下模座711、 下垫板712、凹模固定板713三者紧贴固定连接，且下垫板712位于下模座711的上方，并且 在凹模固定板713的下方。凹模714固定在凹模固定板713上，且向上伸出凹模固定板713 的上表面。此种结构可以方便凹模714的维修或更换，以及提高凹模714下面的支撑强度。
弹性结构72在本具体实施方式
中为三类弹簧，分别为第一类弹簧721、第二类弹 簧722和第三类弹簧723，每类弹簧根据需要可以选用一个也可以选用多个。弹性结构72 起到弹力压紧，以及帮助卸料结构74卸料的作用。 侧冲结构73位于上模70和下模71之间，用于冲出点火管侧壁上的圆孔13。侧冲 结构73包括限位块732、侧冲凸模733 、滑块734、斜楔735和连接螺钉736。
限位块732位于凹模714四周，用于对待侧冲的工件毛坯定位；待侧冲的工件毛坯 即位于凹模714和限位块732之间。而且限位块732内沿水平方向设置有导向孔，所述侧 冲凸模733的冲头即通过所述导向孔作用于待侧冲的拉深出的侧壁而冲出圆孔13。侧冲凸 模733固定在所述滑块734上，滑块734位于卸料结构74内，且可在所述斜楔735的作用 下沿卸料结构74内的滑道，相对卸料结构74水平滑动，从而带动侧冲凸模733完成侧冲的 动作。而斜楔735通过连接螺钉736固定在上模70的上垫板702下方，且可随上模70的 开闭，在竖直方向往复直线运动，从而以其斜面推动滑块734在水平方向做往复直线运动。 每个侧冲凸模733包括三个冲头，三个冲头排成一排，因而每个侧冲凸模733每次可冲出一 排三个圆孔13. 卸料结构74起到卸料以及辅助压紧的作用，具体结构包括卸料板741、卸料盖板 742、卸料板连接螺钉743、等高柱744、内限位柱745、卸料弹簧746、卸料顶杆747、内导柱 748、推件器749。 卸料板741和位于其上方的卸料盖板742固定连接，并一起通过所述卸料板连接 螺钉743与所述等高柱744固定连接。内限位柱745固定设置在下模71的凹模固定板713 内，并突出于凹模固定板713的上表面，突出的高度对应作为加工材料的料带的厚度。内限 位柱745用于在模具闭合时支撑紧卸料板741，并保持紧卸料板741处于平衡状态。等高柱 744位于上模70内，且可相对上模70在竖直方向的一定范围内滑动；且弹性结构72中的 第一类弹簧721位于等高柱744和上模座701之间，在模具闭合时通过等高柱744将卸料 板741向下压紧在内限位柱745的上端面上。卸料弹簧746和卸料顶杆747设置在下模71 内，卸料弹簧746的弹力通过卸料顶杆747作用于料带的下表面，在模具打开的时候，将料 带顶出以脱离下模71。内导柱748的一端固定在上模70内，另一端穿过卸料结构74后插 入下模71中，对上模70和下模71起到定位的作用，还对卸料结构74起到导向的作用。推 件器749位于上模70内，所述弹性结构72中的第二类弹簧722的弹力通过推件器749作 用于加工材料料带的上表面，在模具打开的后期，将料带顶出以脱离上模70。弹性结构72中的第三类弹簧723为矩形弹簧，其位于上模70内，且被压縮在上模座701和卸料板741 之间，用于对卸料板741施压以帮助卸料。 模具闭合时，首先是上模70整体向下运动，当卸料板741与下模70接触时，弹性 结构72中的各弹簧均被压縮，卸料板741被压紧。此后卸料板741停止运动，而上模70继 续向下运动，通过斜楔735推动滑块734带动侧冲凸模733进行侧冲直至模具完全闭合，此 时卸料盖板742与上模70的固定板703紧贴，而侧冲凸模733也完成了冲侧孔的动作。
当模具开启之初，卸料板741因有弹簧压着而没有运动，而只是上模70带动斜楔 735上升，同时带动滑块734及侧冲凸模733做水平抽出。模具开启后期，上模70带动卸料 板741 —起向上运动，侧冲凸模733完成抽出，并完成卸料，这样就完成了一个整个工作循 环。 需要补充说明的是，一般落料采用普通冲裁方法即可，但本具体实施方式
加工 的点火管，其产品尺寸精度及外观有比较严格的要求，产品落料之后的断面与拉深的表 面很近，针对这一情况通过长时间的摸索，最后采取精切冲裁方法即将冲裁间隙设定为 0. 05mm，能够达到最好的效果。 本具体实施方式
的侧孔杯类级进模，因结构的特殊性和复杂性，设计难度很大。但 是，若采用简易的单冲模进行开发设计模具，针对拉深必须有四个工序完成；而侧向冲孔， 一般工艺最少需要六个工序完成，切除凸缘边占一个工序，但切除凸缘边的模具设计不是 采用一般模具参数，结构也不完全相同。综上所述，采用单冲模，虽然可以节省约四分之一 的材料，但与本具体实施方式
的侧孔杯类级进模相比，人工成本远远大于所多耗材料的成 本，按单人的生产能力来计算，采用单工序生产每人要完成12个工序，一天只能生产280 件，且人员一天下来非常疲劳。而采用本发明的侧孔杯类级进模生产，一人看机每天可轻松 生产8500件，从而生产效率大大提高，使得人工成本大大降低。而且能够大批量生产，从而 可以保证及时供货。若客户需求量在每天3000件以上，按单工序生产模式生产，虽能够实 现产品生产，但零件的生产周期长，质量和交货期都很难满足客户需求，本发明的侧孔杯类 级进模必然是未来发展的必然选择。本具体实施方式
的侧孔杯类级进模，经过了长时间的 开发和实验，现已能够稳定生产合格产品，并在保密状态下进行了批量生产，为公司带来了 可观的经济效益。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
权利要求
侧孔杯类级进模，包括设置在拉深工位对料带进行拉深的拉深装置，其特征在于所述拉深装置有两套或两套以上，分两步或者两步以上进行拉深；所述侧孔杯类级进模还包括侧冲装置，所述侧冲装置设置在拉深装置之后的工位上，用于在拉深出的杯体毛坯的侧壁上侧冲出侧孔；所述的侧冲装置包括上模、下模、弹性结构、侧冲结构和卸料结构；所述侧冲结构和卸料结构设置在上模和下模之间；所述弹性结构位于上模内，作用于卸料结构和上模之间，用于配合卸料结构压紧料带及卸料。
2. 如权利要求1所述的侧孔杯类级进模，其特征在于所述的侧冲结构包括侧冲凸模、滑块、斜楔和连接螺钉；所述侧冲凸模固定在滑块上，所述滑块设置在卸料结构中，并可相对卸料结构在一定范围内往复直线滑动；所述斜楔通过连接螺钉与上模固定连接，随上模上下往复直线运动，并以斜楔的斜面驱动所述滑块在水平方向往复直线运动，从而完成侧冲的动作。
3. 如权利要求2所述的侧孔杯类级进模，其特征在于所述的侧冲结构还包括限位块，所述限位块上设有导向孔，所述侧冲凸模的冲头位于所述导向孔内，且可沿导向孔滑动。
4. 如权利要求1所述的侧孔杯类级进模，其特征在于所述的卸料结构包括卸料板、卸料盖板、卸料板连接螺钉、等高柱、内限位柱、卸料弹簧、卸料顶杆、内导柱和推件器；所述卸料板和位于其上方的卸料盖板固定连接，并一起通过所述卸料板连接螺钉与所述等高柱的下端固定连接，等高柱设置在上模内，其上端面与弹性结构弹力作用，等高柱可相对上模在一定范围内上下运动；所述内限位柱固定设置在下模内，并突出于下模的上表面；卸料弹簧和卸料顶杆设置在下模内，卸料弹簧的弹力通过卸料顶杆作用于料带的下表面；所述内导柱的一端固定在上模内，另一端穿过卸料结构后插入下模中；所述推件器的上端与弹性结构弹力作用，下端与料带的上表面弹性作用。
5. 如权利要求l所述的侧孔杯类级进模，其特征在于所述的上模包括上模座、上垫板和固定板；三者紧贴固定连接且上垫板被夹在上模座和固定板之间。
6. 如权利要求1所述的侧孔杯类级进模，其特征在于所述的下模包括下模座、下垫板、凹模固定板和凹模，下模座、下垫板、凹模固定板三者顺序紧贴固定连接，且下模座位于最下方；所述凹模固定在凹模固定板上。
7. 如权利要求1至6中任意一项所述的侧孔杯类级进模，其特征在于所述的侧冲装置设置在第一侧冲工位和第二侧冲工位上，且第一侧冲工位和第二侧冲工位之间间隔有空工位。
8. 如权利要求7所述的侧孔杯类级进模，其特征在于所述的侧孔杯类级进模还包括冲导正孔及工艺切口装置、冲工艺切口装置、整形装置、切边装置和切废料装置；所述冲导正孔及工艺切口装置和冲工艺切口装置设置在拉深装置之前的工位上；所述装置为两套，分别为第一拉深装置和第二拉深装置；所述整形装置至少有两套，其中至少有一套设置在拉深装置和侧冲装置之间的工位上，至少有另一套设置在侧冲装置之后的工位上；所述切废料装置位于最后的工位上；所述切边装置位于切废料装置之前，且紧邻切废料装置的工位上。
9. 如权利要求8所述的侧孔杯类级进模，其特征在于所述的整形装置有三套，其中第一整形装置和第二整形装置位于拉深装置和侧冲装置之间的工位上，第三整形装置位于侧冲装置和切边装置之间的工位上。
10.如权利要求9所述的侧孔杯类级进模，其特征在于所述的冲工艺切口装置与第一拉深装置之间有两个空工位；第一拉深装置和第二拉深装置之间有一个空工位；第二拉深装置和第一整形装置之间有一个空工位；第一整形装置和第二整形装置之间有一个空工位；第二整形装置和第一侧冲装置之间有两个空工位；第二侧冲装置和第三整形装置之间有两个空工位。
全文摘要
本发明公开了一种侧孔杯类级进模，包括拉深装置和侧冲装置，拉深装置有两套或两套以上；侧冲装置设置在拉深装置之后，包括上模、下模、弹性结构、侧冲结构和卸料结构；侧冲结构和卸料结构设置在上模和下模之间；弹性结构位于上模内，作用于卸料结构和上模之间。采用了本发明技术方案的侧孔杯类级进模，由于设置了两套或者两套以上的拉深装置，能够很好的完成深度拉深；而且将拉深模与侧冲模组合在一起，相比现有采用多模具单工序的加工方式，加工效率大大提高，能够快速大批量生产，保证及时供货；同时使得人力成本大大降低，操作者也更加轻松。此外还避免了工件毛坯在不同工位之间搬移带来的精度误差，因此加工精度更高，质量稳定性也更好。
文档编号B21D22/20GK101733325SQ20091025370
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月10日 优先权日2009年12月10日
发明者王正成, 王进丁, 石勇 申请人:昌辉(上海)科技集团股份有限公司