专利名称：用于板材冲孔的拉伸复合模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于金属板材冲压加工的模具组领域，具体为一种用于板材冲孔的拉 伸复合模具。
背景技术：
目前在钣金冲压加工中，在内孔上作浅拉伸或翻边作业时，一般多采用先进行预 冲孔，再作浅拉伸或翻边加工，无论在普通冲床或数控冲床上作业，都需要用两套模具经两 次工序加工完成，存在着效率低、精度差的问题。尤其对于类似太阳能热水器、中央空调散 热器生产中时所需要的密集孔加工作业，由于预冲孔时造成的板料延伸而造成后续浅拉伸 或翻边的中心偏移不重合的缺陷，直接影响到工件的加工质量，即便采用数控补偿的办法 也很难得到根治，这种缺陷最终导致浅拉伸或翻边的垂直凸缘高低不平，严重时更会造成 卡模、料废、机损等事故。若企业生产的产品种类繁多，则需要频繁更换模具，直接导致生产 效率降低和生产成本增加，近年来随着数控冲床的广泛应用，这种加工方式更不能适应要 求。
实用新型内容为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构合理紧凑、体积小巧、接口标准统一、适 用范围广的模具，本实用新型公开了一种用于板材冲孔的拉伸复合模具。本实用新型通过如下技术方案达到发明目的一种用于板材冲孔的拉伸复合模具，包括上模部和下模部，其结构为上模部包括调高螺母、锁紧螺钉、脱料压簧、模柄、脱料托板、吊紧螺钉、连接螺钉、 脱料顶杆、拉伸上凹模、上模导向体、脱料圈和冲孔凸模。上模导向体为圆柱体，上模导向体的中心开有一自上而下带两级台阶的阶梯形通 孔，阶梯形通孔自上而下分为三级且阶梯形通孔的孔径自上而下增大，模柄、脱料托板和上 模导向体这三者通过连接螺钉依次上下连接并固定，脱料托板的中心开有通孔，脱料托板 的中心通孔和上模导向体阶梯形通孔的第一级对齐。拉伸上凹模固定在上模导向体阶梯形通孔的第三级内且拉伸上凹模的上表面顶 住阶梯形通孔的台阶，拉伸上凹模的中心开有通孔，拉伸上凹模的中心通孔和上模导向体 阶梯形通孔的第二级对齐。冲孔凸模为一阶梯状的圆柱体，冲孔凸模端面较小的一端穿过拉伸上凹模的中心 通孔并插入上模导向体阶梯形通孔的第二级内且该端面顶住阶梯形通孔的台阶处，用吊紧 螺钉穿过上模导向体阶梯形通孔的第一级把冲孔凸模和上模导向体的上端固定，拉伸上凹 模、上模导向体和冲孔凸模这三者的中心轴线互相重合，冲孔凸模的下端面伸出于拉伸上 凹模的下端面之外，脱料圈悬挂在冲孔凸模的台阶上且脱料圈和冲孔凸模这两者的下端面 齐平。在上模导向体阶梯形通孔的圆周外围另开有4个顶杆通孔，顶杆通孔围绕阶梯形通孔均勻分布，顶杆通孔内插入脱料顶杆，脱料顶杆的下端顶住脱料圈而上端顶住脱料托 板；模柄内有一空腔，空腔的开口处盖在脱料托板上，空腔内设一脱料压簧，脱料压簧的两 端分别顶住模柄和脱料托板，模柄的上方和调高螺母固定连接，调高螺母的侧面连接有锁 紧螺钉。下模部包括脱料压簧、吊紧螺钉、脱料板、下模座、冲孔拉伸凹凸模和定高套管，下 模座的中心开有一阶梯形通孔，阶梯形通孔内插入冲孔拉伸凹凸模，冲孔拉伸凹凸模的侧 面有一环型凸台，环型凸台顶住下模座阶梯形通孔的台阶，阶梯形通孔的周围分别设有8 个盲孔和4个套管通孔，盲孔和套管通孔都围绕阶梯形通孔均勻分布且每两个相邻的套管 通孔之间设置两个均勻分布的盲孔，盲孔的开口处向上，盲孔内设有脱料压簧，套管通孔内 插入定高套管，脱料板的中心开有通孔，脱料板盖于下模座之上而脱料板的中心通孔套于 冲孔拉伸凹凸模之外，脱料板中心通孔的周围开有12个盲孔，盲孔的开口处向下，脱料板 上的12个盲孔分别和下模座的8个盲孔及4个套管通孔一一对应，吊紧螺钉将脱料板、定 高套管和下模座连接并固定，脱料压簧的两端分别顶住下模座的盲孔和脱料板的盲孔。所述的用于板材冲孔的拉伸复合模具，其结构为冲孔凸模端面较小的一端穿过 拉伸上凹模的中心通孔并插入上模导向体阶梯形通孔的第二级内且该端面和阶梯通孔的 台阶处之间衬有补偿垫片，下模座的中心开有一阶梯形通孔，阶梯形通孔内插入冲孔拉伸 凹凸模，冲孔拉伸凹凸模的侧面有一环型凸台，环型凸台和下模座阶梯形通孔的台阶处之 间衬有补偿垫片。所述的用于板材冲孔的拉伸复合模具，其结构为拉伸上凹模、上模导向体、冲孔 凸模和冲孔拉伸凹凸模的表面粗糙度Ra值都在0. 2 0. 8之间。本实用新型实用时，将上模导向体插入冲床配置的带上模复位装置的上模架内， 使其能沿轴线精确地上下运动；将下模座固定在冲床配置的下模架内，将调高螺母下降至 最低，通过试冲确定好模具高度后锁紧锁紧螺钉，在工件被输送到冲孔位置后，冲床滑块将 上模部压下时也将模架复位机构压下，在上模脱料圈和下模冲孔拉伸凹凸模的上下共同作 用下工件被压住；冲床滑块继续下行，冲孔凸模与冲孔拉伸凹凸模的刀口相互作用冲出拉 伸底孔；冲床滑块继续下行，拉伸上凹模与冲孔拉伸凹凸模的相互作用将工件沿底孔圆周 均勻拉起垂直凸缘，这时脱料压簧被脱料顶杆通过脱料托板顶起而压缩；下模脱料板被拉 伸上凹模压下而致脱料压簧被压缩；冲床滑块越过下死点后向上返回，上模部在模架复位 机构的作用下随冲床滑块上行，脱料压簧的弹力释放顶出脱料圈从而将工件从拉伸上凹模 腔内顶出，脱料压簧弹力释放将下模脱料板顶起，将工件顶出冲孔拉伸凹凸模，一次冲压行 程完成，上模部和下模部都回复至初始状态，并准备进行下一次冲压行程。本实用新型工 作时调高螺母和模柄之间的轴向位置不变；脱料圈与上模导向体之间留有轴向拉伸行程空 间；当冲孔凸模因修磨变短时，可用补偿垫片垫出补偿。下模座是精确传递模架或数控冲床 上下转盘中心的基体，其外圆和下端面精确的贴紧在下模座内，脱料板与下模座之间留有 轴向拉伸行程空间，当冲孔拉伸凹凸模因刃磨变短时，同样可用调整垫片垫出补偿。本实用新型将冲孔凸模、拉伸凹模、脱料机构等有序的组合在了高精度导向体的 内部，确保此模具能在标准数控冲床上使用，普通冲床上配置适当的模架后，更可以达到快 速更换模具的目的。本实用新型冲孔拉伸复合模具的冲孔凸模、拉伸凹模、冲孔拉伸凹凸模 的设计均采用组装固定式，在刀口用尽或用户需要变更加工板材厚度时，可方便的更换冲
5孔凸模、拉伸凹模或冲孔拉伸凹凸模，既经济又便捷。本实用新型将冲孔模、浅拉伸模、导向 体精密地组合在了一体，使冲床在一次冲压过程中完成冲孔和浅拉伸或翻边成型加工，避 免了分步加工的弊端，提高了加工效率和产品的加工精度。本实用新型的有益效果是结构合理紧凑、体积小巧、接口标准统一，既可在普通 冲床上快速更换而不受机床精度的影响，又可在标准数控冲床上使用，加工质量稳定可靠， 使用寿命长，维护容易，可广泛应用于板材的成形加工。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型中上模导向体的截面示意图；图3是本实用新型中脱料压簧、脱料托板、脱料顶杆和脱料圈的结构示意图；图4是本实用新型中下模座的截面示意图；图5是本实用新型的使用状态示意图；图6是加有补偿垫片的本实用新型的结构示意图；图7是加有补偿垫片的本实用新型的使用状态示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。实施例1一种用于板材冲孔的拉伸复合模具，包括上模部和下模部，如图1所示，具体结构 是上模部包括调高螺母1、锁紧螺钉2、脱料压簧3、模柄4、脱料托板5、吊紧螺钉6、连接螺 钉7、脱料顶杆8、拉伸上凹模9、上模导向体10、脱料圈11和冲孔凸模12。上模导向体10为圆柱体，上模导向体10的中心开有一自上而下带两级台阶的阶 梯形通孔101，阶梯形通孔101自上而下分为三级且孔径自上而下增大，模柄4、脱料托板5 和上模导向体10这三者通过连接螺钉7依次上下连接并固定，脱料托板5的中心开有通 孔，脱料托板5的中心通孔和上模导向体10阶梯形通孔101的第一级对齐。拉伸上凹模9固定在上模导向体10阶梯形通孔101的第三级内且拉伸上凹模9 的上表面顶住阶梯形通孔101的台阶，拉伸上凹模9的中心开有通孔，拉伸上凹模9的中心 通孔和上模导向体10阶梯形通孔101的第二级对齐。冲孔凸模12为一阶梯状的圆柱体，冲孔凸模12端面较小的一端穿过拉伸上凹模 9的中心通孔并插入上模导向体10阶梯形通孔101的第二级内且该端面顶住阶梯形通孔 101的台阶处，用吊紧螺钉6穿过上模导向体10阶梯形通孔101的第一级把冲孔凸模12和 上模导向体10的上端固定，拉伸上凹模9、上模导向体10和冲孔凸模12这三者的中心轴 线互相重合，冲孔凸模12的下端面伸出于拉伸上凹模9的下端面之外，脱料圈11悬挂在冲 孔凸模12的台阶上且脱料圈11和冲孔凸模12这两者的下端面齐平。如图2所示，在上模 导向体10阶梯形通孔101的圆周外围另开有4个顶杆通孔102，顶杆通孔102围绕阶梯形 通孔101均勻分布，即即4个顶杆通孔102的连线构成一正方形，而阶梯形通孔101的中心 位于该正方形的中心。如图3所示，脱料顶杆8的下端顶住脱料圈11而上端顶住脱料托板 5 ；模柄4内有一空腔，空腔的开口处盖在脱料托板5上，空腔内设一脱料压簧3，脱料压簧3的两端分别顶住模柄4和脱料托板5，模柄4的上方和调高螺母1固定连接，调高螺母1的 侧面连接有锁紧螺钉2。下模部包括脱料压簧3、吊紧螺钉6、脱料板17、下模座18、冲孔拉伸凹凸模19和 定高套管20，下模座18的中心开有一阶梯形通孔181，阶梯形通孔181内插入冲孔拉伸凹 凸模19，冲孔拉伸凹凸模19的侧面有一环型凸台，环型凸台顶住下模座18阶梯形通孔181 的台阶。如图4所示，阶梯形通孔181的周围分别设有8个盲孔182和4个套管通孔183， 盲孔182和套管通孔183都围绕阶梯形通孔181均勻分布，具体分布情况是4个套管通孔 183的连线构成一正方形，而阶梯形通孔181的中心位于该正方形的中心，且每两个相邻的 套管通孔183之间设置两个均勻分布的盲孔182。盲孔182的开口处向上，盲孔182内设有 脱料压簧3，套管通孔183内插入定高套管20。脱料板17的中心开有通孔，脱料板17盖于下模座18之上而脱料板17的中心通 孔套于冲孔拉伸凹凸模19之外，脱料板17中心通孔的周围开有12个盲孔，盲孔的开口处 向下，脱料板17上的12个盲孔分别和下模座18的8个盲孔182及4个套管通孔183 —一 对应，吊紧螺钉6将脱料板17、定高套管20和下模座18连接并固定，脱料压簧3的两端分 别顶住下模座18的盲孔和脱料板17的盲孔。拉伸上凹模9、上模导向体10、冲孔凸模12和冲孔拉伸凹凸模19的表面粗糙度Ra 值都在0.2 0.8之间。本实用新型使用时，如图5所示，将上模导向体10插入冲床配置的带上模复位装 置的上模架13内，使其能沿轴线精确地上下运动；将下模座18固定在冲床配置的下模架 23内，将调高螺母1下降至最低，通过试冲确定好模具高度后锁紧锁紧螺钉2，在工件15被 输送到冲孔位置后，冲床滑块将上模部压下时也将模架复位机构压下，在上模脱料圈11和 下模冲孔拉伸凹凸模19的上下共同作用下工件15被压住；冲床滑块继续下行，冲孔凸模 12与冲孔拉伸凹凸模19的刀口相互作用冲出拉伸底孔；冲床滑块继续下行，拉伸上凹模9 与冲孔拉伸凹凸模19的相互作用将工件15沿底孔圆周均勻拉起垂直凸缘，这时脱料压簧 3被脱料顶杆8通过脱料托板5顶起而压缩；下模脱料板17被拉伸上凹模9压下而致脱料 压簧3被压缩；冲床滑块越过下死点后向上返回，上模部在模架复位机构的作用下随冲床 滑块上行，脱料压簧3的弹力释放顶出脱料圈11从而将工件15从拉伸上凹模9腔内顶出， 脱料压簧3弹力释放将下模脱料板17顶起，将工件15顶出冲孔拉伸凹凸模19，一次冲压行 程完成，上模部和下模部都回复至初始状态，并准备进行下一次冲压行程。实施例2一种用于板材冲孔的拉伸复合模具包括上模部和下模部，上模部包括调高螺母1、 锁紧螺钉2、脱料压簧3、模柄4、脱料托板5、吊紧螺钉6、连接螺钉7、脱料顶杆8、拉伸上凹 模9、上模导向体10、脱料圈11、冲孔凸模12和补偿垫片13，下模部包括脱料压簧3、吊紧螺 钉6、补偿垫片13、脱料板17、下模座18、冲孔拉伸凹凸模19和定高套管20，如图6所示， 具体结构是冲孔凸模12端面较小的一端穿过拉伸上凹模9的中心通孔并插入上模导向体 10阶梯形通孔的第二级内且该端面和阶梯通孔的台阶处之间衬有补偿垫片13，下模座18 的中心开有一阶梯形通孔，阶梯形通孔内插入冲孔拉伸凹凸模19，冲孔拉伸凹凸模19的侧 面有一环型凸台，环型凸台和下模座18阶梯形通孔的台阶处之间衬有补偿垫片13。其他结 构都和实施例1同。[0036] 本实施例使用时，如图7所示，将上模导向体10插入冲床配置的带上模复位装置 的上模架13内，将下模座18固定在冲床配置的下模架23内，使用方法和实施例1同。当 冲孔凸模12因修磨变短时，可用补偿垫片13垫出补偿；当冲孔拉伸凹凸模19因刃磨变短 时，同样可用调整垫片13垫出补偿。
权利要求一种用于板材冲孔的拉伸复合模具，包括上模部和下模部，其特征是上模部包括调高螺母(1)、锁紧螺钉(2)、脱料压簧(3)、模柄(4)、脱料托板(5)、吊紧螺钉(6)、连接螺钉(7)、脱料顶杆(8)、拉伸上凹模(9)、上模导向体(10)、脱料圈(11)和冲孔凸模(12)，上模导向体(10)为圆柱体，上模导向体(10)的中心开有一自上而下带两级台阶的阶梯形通孔(101)，阶梯形通孔(101)自上而下分为三级且阶梯形通孔(101)的孔径自上而下增大，模柄(4)、脱料托板(5)和上模导向体(10)这三者通过连接螺钉(7)依次上下连接并固定，脱料托板(5)的中心开有通孔，脱料托板(5)的中心通孔和上模导向体(10)阶梯形通孔的第一级对齐，拉伸上凹模(9)固定在上模导向体(10)阶梯形通孔(101)的第三级内且拉伸上凹模(9)的上表面顶住阶梯形通孔(101)的台阶，拉伸上凹模(9)的中心开有通孔，拉伸上凹模(9)的中心通孔和上模导向体(10)阶梯形通孔(101)的第二级对齐，冲孔凸模(12)为一阶梯状的圆柱体，冲孔凸模(12)端面较小的一端穿过拉伸上凹模(9)的中心通孔并插入上模导向体(10)阶梯形通孔(101)的第二级内且该端面顶住阶梯形通孔(101)的台阶处，用吊紧螺钉(6)穿过上模导向体(10)阶梯形通孔(101)的第一级把冲孔凸模(12)和上模导向体(10)的上端固定，拉伸上凹模(9)、上模导向体(10)和冲孔凸模(12)这三者的中心轴线互相重合，冲孔凸模(12)的下端面伸出于拉伸上凹模(9)的下端面之外，脱料圈(11)悬挂在冲孔凸模(12)的台阶上且脱料圈(11)和冲孔凸模(12)这两者的下端面齐平，在上模导向体(10)阶梯形通孔(101)的圆周外围另开有4个顶杆通孔(102)，顶杆通孔(102)围绕阶梯形通孔(101)均匀分布，顶杆通孔(102)内插入脱料顶杆(8)，脱料顶杆(8)的下端顶住脱料圈(11)而上端顶住脱料托板(5)；模柄(4)内有一空腔，空腔的开口处盖在脱料托板(5)上，空腔内设一脱料压簧(3)，脱料压簧(3)的两端分别顶住模柄(4)和脱料托板(5)，模柄(4)的上方和调高螺母(1)固定连接，调高螺母(1)的侧面连接有锁紧螺钉(2)；下模部包括脱料压簧(3)、吊紧螺钉(6)、脱料板(17)、下模座(18)、冲孔拉伸凹凸模(19)和定高套管(20)，下模座(18)的中心开有一阶梯形通孔(181)，阶梯形通孔(181)内插入冲孔拉伸凹凸模(19)，冲孔拉伸凹凸模(19)的侧面有一环型凸台，环型凸台顶住下模座(18)阶梯形通孔(181)的台阶，阶梯形通孔(181)的周围分别设有8个盲孔(182)和4个套管通孔(183)，盲孔(182)和套管通孔(183)都围绕阶梯形通孔(181)均匀分布且每两个相邻的套管通孔(183)之间设置两个均匀分布的盲孔(182)，盲孔(182)的开口处向上，盲孔(182)内设有脱料压簧(3)，套管通孔(183)内插入定高套管(20)，脱料板(17)的中心开有通孔，脱料板(17)盖于下模座(18)之上而脱料板(17)的中心通孔套于冲孔拉伸凹凸模(19)之外，脱料板(17)中心通孔的周围开有12个盲孔，盲孔的开口处向下，脱料板(17)上的12个盲孔分别和下模座(18)的8个盲孔(182)及4个套管通孔(183)一一对应，吊紧螺钉(6)将脱料板(17)、定高套管(20)和下模座(18)连接并固定，脱料压簧(3)的两端分别顶住下模座(18)的盲孔和脱料板(17)的盲孔。
2.如权利要求1所述的用于板材冲孔的拉伸复合模具，其特征是冲孔凸模(12)端面 较小的一端穿过拉伸上凹模(9)的中心通孔并插入上模导向体(10)阶梯形通孔的第二级内且该端面和阶梯通孔的台阶处之间衬有补偿垫片(13)，下模座(18)的中心开有一阶梯 形通孔，阶梯形通孔内插入冲孔拉伸凹凸模(19)，冲孔拉伸凹凸模(19)的侧面有一环型凸 台，环型凸台和下模座(18)阶梯形通孔的台阶处之间衬有补偿垫片(13)。
3.如权利要求1或2所述的用于板材冲孔的拉伸复合模具，其特征是拉伸上凹模 (9)、上模导向体(10)、冲孔凸模(12)和冲孔拉伸凹凸模(19)的表面粗糙度Ra值都在 0. 2 0. 8之间。
专利摘要本实用新型涉及用于金属板材冲压加工的模具组领域，具体为一种用于板材冲孔的拉伸复合模具。一种用于板材冲孔的拉伸复合模具，包括上模部和下模部，其特征是上模部包括调高螺母(1)、锁紧螺钉(2)、脱料压簧(3)、模柄(4)、脱料托板(5)、吊紧螺钉(6)、连接螺钉(7)、脱料顶杆(8)、拉伸上凹模(9)、上模导向体(10)、脱料圈(11)和冲孔凸模(12)，上模导向体(10)为圆柱体，下模部包括脱料压簧(3)、吊紧螺钉(6)、脱料板(17)、下模座(18)、冲孔拉伸凹凸模(19)和定高套管(20)，下模座(18)的中心插入冲孔拉伸凹凸模(19)。本实用新型加工质量稳定可靠，适用范围广。
文档编号B21D22/20GK201702267SQ20102020616
公开日2011年1月12日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者万全华 申请人:上海旌文机械制造有限公司