扁孔冲压模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种扁孔冲压模具，该模具包括上模和下模；下模包括下模板和安装在下模板上的凹模、横向定位组件及纵向定位组件；凹模包括下凹模和对称设于下凹模两侧的上凹模；下凹模上部具有贯通的扁孔，底部呈中空状，顶面具有第一凹面；上凹模内侧均具有第二凹面，第二凹面与第一凹面配合形成用于夹持待冲压件的夹持面；下凹模通过横向定位组件固定在下模板上，两上凹模与横向定位组件之间均通过弹性装置连接；上模包括上模板、安装在上模板上的冲头及两个上滑块；冲头底部与扁孔相适配；上滑块对称设于冲头两侧，上滑块内侧面与上凹模外侧面相适配。本实用新型提供的扁孔冲压模具结构紧凑，操作简单，能满足大批量快速生产的要求。
【专利说明】扁孔冲压模具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及冲压技术，尤其涉及一种扁孔冲压模具。
【背景技术】
[0002]铁道部运输局装备部提出了铁路货车基础制动装置采用扁孔圆销用于防脱，扁孔圆销的结构如图1所示，需要在圆销100的尾部冲压一扁孔21a，现有的模具不具备对这种小型圆柱件进行冲压的条件，需要重新更新设计，使之结构紧凑，操作简单，顺利满足大批量快速生产的要求。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供一种扁孔冲压模具，用于克服现有技术中的缺陷，实现快速对小型圆柱件上的扁孔进行冲压，并且结构紧凑、操作简单。
[0004]本实用新型提供一种扁孔冲压模具，该模具包括上模和下模；
[0005]所述下模包括用于安装于压力机工作台面上的下模板和安装在所述下模板上的凹模、用于从两侧固定所述凹模的横向定位组件及用于从两端固定所述待冲压件的纵向定位组件；所述凹模包括下凹模和对称设于所述下凹模两侧的上凹模；所述下凹模上部具有贯通的扁孔，所述下凹模底部呈中空状，所述下凹模顶面具有第一凹面；所述上凹模内侧均具有第二凹面，所述第二凹面与第一凹面配合形成用于夹持所述待冲压件的夹持面；所述下凹模通过所述横向定位组件固定在下模板上，两所述上凹模与横向定位组件之间均通过弹性装置连接；
[0006]所述上模包括用于安装在冲压机滑块上的上模板、安装在所述上模板上的冲头及两个能在冲压机滑块的动作下插入所述上凹模与横向定位组件之间使得所述两上凹模相对靠近的上滑块；所述冲头底部与所述扁孔相适配；所述上滑块对称设于所述冲头两侧，所述上滑块内侧面与所述上凹模外侧面相适配。
[0007]其中，所述横向定位组件包括两个对称设置在所述凹模两侧的横向定位单元，每个所述横向定位单元均包括下凹模侧挡块和上凹模侧挡块，所述下凹模侧挡块和所述上凹模侧挡块均固定在所述下模板上，所述上凹模侧挡块与所述上凹模之间均通过所述弹性装
置连接。
[0008]进一步地，所述横向定位单元还包括凹模侧挡块，所述上凹模侧挡块与下凹模侧挡块均通过所述凹模侧挡块固定在所述下模板上。
[0009]特别是，所述弹性装置包括弹簧轴和弹簧，所述上凹模侧挡块中具有一台阶孔；所述弹簧轴穿设于该台阶孔中且其一端固定在所述上凹模侧面上，另一端具有轴向定位台阶，所述弹簧穿设在该弹簧轴上；所述弹簧一端抵触在所述台阶孔的台阶面上，另一端抵触在所述轴向台阶上。
[0010]其中，所述上滑块底部具有一倒置的U形槽，所述U形槽的开口大于所述弹簧轴的外径。[0011]特别是，所述上凹模外侧具有一起导向作用的第一楔形面，所述上滑块呈倒置的L形，所述上滑块底部具有第二楔形面，所述上滑块内侧具有第三楔形面，所述第二楔形面和第三楔形面均与所述第一楔形面相适配。
[0012]进一步地，所述上模板与下模板之间设置有至少一个导向装置，所述导向装置包括导套和能伸入所述导套中并与所述导套相适配的导柱。
[0013]本实用新型提供的扁孔冲压模具，初始状态，在弹性装置的作用下，两上凹模之间处于打开状态，将待冲压工件放置在下凹模上，纵向定位组件限定待冲压工件不能在纵向移动，上模在冲压机滑块的作用下向下运动，两上滑块分别插入下凹模与上凹模侧挡块之间，两上凹模相对靠近，第一凹面与两第二凹面形成夹持面将待冲压件固定与凹模中，在上滑块下移的过程中冲头同时向下移动，在下滑块下行到位时，两上凹模之间具有一间隙，该间隙与下凹模上的扁孔上下位置对中，冲头穿过该间隙在待冲压工件上冲孔，最终冲头穿过下凹模上的扁孔并运行至下凹模底部的中空部分中，扁孔冲制完成，上模随冲压机滑块上行，上滑块从上凹模与上凹模侧挡块之间退出，弹性装置回位，两上凹模自动分离，本实用新型提供的扁孔冲压模具结构紧凑，操作简单，能满足大批量快速生产的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为现有技术的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型实施例提供的扁孔冲压模具中下模的俯视图；
[0016]图3为图2中沿A-A向剖视图；
[0017]图4为本实用新型实施例提供的扁孔冲压模具中上模的主视图；
[0018]图5为本实用新型实施例提供的扁孔冲压模具的状态参考图一；
[0019]图6为本实用新型实施例提供的扁孔冲压模具的状态参考图二 ；
[0020]图7为本实用新型实施例提供的扁孔冲压模具中下凹模的主视图；
[0021]图8为图7的俯视图；
[0022]图9为本实用新型实施例提供的扁孔冲压模具中上凹模的主视图；
[0023]图10为图9的俯视图；
[0024]图11为本实用新型实施例提供的扁孔冲压模模具中冲头的主视图；
[0025]图12为图11的左视图；
[0026]图13为图11的仰视图。
【具体实施方式】
[0027]如图2-13所示，本实用新型实施例提供一种扁孔冲压模具，该模具包括上模和下模，下模包括用于安装于压力机工作台面上的下模板I和安装在下模板上的凹模2、用于从两侧固定凹模的横向定位组件3及用于从两端固定待冲压件10的纵向定位组件4 ;凹模2包括下凹模21和对称设于下凹模21两侧的上凹模22 ;下凹模21上部具有贯通的扁孔21a，下凹模21底部呈中空状21b，下凹模21顶面具有第一凹面21c ;上凹模22内侧均具有第二凹面22a，第二凹面22a与第一凹面21c配合形成用于夹持待冲压件的夹持面20 ;下凹模21通过横向定位组件3固定在下模板I上，两上凹模22与横向定位组件3之间均通过弹性装置5连接；中空状21b可以是一个孔，作用在于为冲头提供一放置空间。[0028]上模包括用于安装在冲压机滑块上的上模板6、安装在上模板6上的冲头7及两个能在冲压机滑块的动作下插入上凹模22与横向定位组件4之间使得两上凹模22相对靠近的上滑块8 ;冲头7底部与扁孔21a相适配；上滑块8对称设于冲头7两侧，上滑块8内侧面与上凹模22外侧面相适配。
[0029]本实用新型提供的扁孔冲压模具，初始状态，在弹性装置的作用下，两上凹模22之间处于打开状态，如图3、图5所示，将待冲压工件10放置在下凹模21的第一凹面21c上，纵向定位组件4限定待冲压工件10不能在纵向移动，上模在冲压机滑块的作用下向下运动，两上滑块8分别插入上凹模22与横向定位组件3之间，两上凹模22相对靠近，如图6所示，第一凹面与两第二凹面形成夹持面并将待冲压件固定与凹模中，在上滑块下移的过程中冲头同时向下移动，在下滑块下行到位时，两上凹模之间具有一间隙或一形状和大小均与扁孔21a相当的穿设孔21a’，该穿设孔21a’与下凹模上的扁孔21a中心位置上下对中，冲头7穿过该穿设孔21a’在待冲压工件上冲孔，最终冲头7穿过下凹模21上的扁孔21a并运行至下凹模21底部的中空部分中，扁孔冲制完成，上模随冲压机滑块上行，上滑块8从上凹模22与横向定位组件3之间退出，弹性装置回位，两上凹模22自动分离，本实用新型提供的扁孔冲压模具结构紧凑，操作简单，能满足大批量快速生产的要求。弹性装置5在本实施例中所起的作用在于能够弹性连接上凹模22与横向定位组件3，冲压前，通过弹性装置将两上凹模22拉拽分离，冲压时，上滑块8能够切入上凹模22与横向定位组件3之间，弹性装置发生弹性变形，在上滑块8切入的过程中，完成对待冲压工件的横向定位、垂直方向定位，进而完成冲孔。
[0030]作为上述实施例的【具体实施方式】，横向定位组件包括两个对称设置在凹模2两侧的横向定位单元，每个横向定位单元均包括下凹模侧挡块31和上凹模侧挡块32，下凹模侧挡块31和上凹模侧挡块32均固定在下模板I上，上凹模侧挡块32与上凹模22之间均通过弹性装置5连接。下凹模21通过下凹模侧挡块31始终被固定在下模板I上，上凹模22的开合动作通过上滑块8的动作使得弹性装置发生弹性变形实现，结构紧凑，动作灵敏。
[0031]在上述实施例的基础上，横向定位单元还包括凹模侧挡块33，上凹模侧挡块32与下凹模侧挡块31均通过凹模侧挡块33固定在下模板I上。下凹模侧挡块31与凹模侧挡块33之间通过插隼结构配合，实现在横向上的定位，当待冲压工件的形状和尺寸发生变化时，需要重新加工凹模，凹模的尺寸发生变化，下凹模侧挡块的尺寸也必须发生变化，采用上述通过凹模侧挡块固定下凹模侧挡块的结构，可通过现有的下凹模侧挡块配合垫片满足不同凹模尺寸的变化需求，而不必要另加工新的下凹模侧挡块，通用性较强，使用范围广，并且节约了成本。上凹模侧挡块32也可以由两个或两个以上的第一挡块32a拼组构成，凹模侧挡块33也可以由两个或两个以上的第二挡块33a拼组构成。
[0032]作为上述实施例的【具体实施方式】，弹性装置5包括弹簧轴51和弹簧52，上凹模侧挡块32中具有一台阶孔50 ;弹簧轴51穿设于该台阶孔50中且其一端固定在上凹模22侧面上，另一端具有轴向定位台阶53，弹簧52穿设在该弹簧轴51上；弹簧52 —端抵触在台阶孔50的台阶面50a上，另一端抵触在轴向台阶53上。冲压前，弹簧52处于压缩状态，上凹模22外侧面与上凹模侧挡块32贴合，上凹模22内侧面与下凹模21具有间隙，冲压时，上滑块8插入上凹模22与上凹模侧挡块32之间，上凹模22与上凹模侧挡块32被迫离开，由于上凹模侧挡块32固定在下模板I上，上凹模22向下凹模21方向靠近，两上凹模22分别带动两弹簧轴51向待冲压工件10处运动，把待冲压工件10固定在夹持面20内，以待冲头7向下完成扁孔的冲制，上述结构具有结构简单，动作可靠的优点。
[0033]在上述实施例的基础上，上滑块8底部具有一倒置的U形槽81，U形槽81的开口大于弹簧轴51的外径。上滑块8向下运动时，弹簧轴51置于U形槽81内。
[0034]作为上述实施例的优选实施方式，上凹模22外侧具有一起导向作用的第一楔形面22b，上滑块8呈倒置的L形，上滑块8底部具有第二楔形面82，上滑块8内侧具有第三楔形面83，第二楔形面82和第三楔形面83均与第一楔形面22b相适配。上滑块8向下移动时，第二楔形面82首先与第一楔形面22b接触，两楔形面的配合便于上滑块切入上凹模与上凹模侧挡块之间，待上滑块向下移动到位时，第三楔形面83与第一楔形面81贴合，通过上滑块限定上凹模的移动。
[0035]在上述实施例的基础上，为了增加上模相对于下模运动的导向性，上模板6与下模板I之间设置有至少一个导向装置，导向装置包括导套91和能伸入导套91中并与导套相适配的导柱92。本实施例中导套91上端固定在上模板6上，下端悬置；导柱92下端固定在下模板I上，上端悬置，上模相对于下模动作时，导柱92穿入导套91内，通过导柱与导套的配合限定上模的运动轨迹；当然也可以是导套固定在下模板上，导柱固定在上模板上，均不影响本实施例的导向性能。
[0036]该套模具在设计过程中要主要考虑的一个大问题就是侧滑块的定位。该套模具为热冲模具，冲头在冲孔过程中的夹紧、复位难度很大，不仅要夹紧原材料，使之不被冲头带走，另外冲头撤出后，还要使侧滑块快速复位，各个方面的力度要求都很高。这就要求各项定位、复位装置安全、准确、可靠。
[0037]利用三道侧挡块组合、上滑块与上凹模的楔形面配合保证工装夹稳可靠，计算第一楔形面、第二楔形面和第三楔形面的高度，保证冲头接触原材料之前上凹模夹紧原材料，冲头离开原材料之后打开上凹模，很好的防止产品冲孔变形的问题，并将固定块组合定位在下模板上，保证其更加可靠。
[0038]该模具要完成的动作较多，有自动夹紧、打开原料，冲孔，自动夹紧、打开结构常用的有侧滑块结构或者液压装置，液压装置结构比较复杂，因此本模具选用侧滑块结构，为了保证夹紧牢固可靠，应选择多重定位装置，将防动结构固定到下模板上。
[0039]模具的整体设计中有一项很重要的参数要重点考量，即冲头长度、上滑块的长度、上凹模的长度、以及第一楔形面的高度、第二楔形面的高度、第三楔形面的高度、导柱的长度、导套的长度一定要选择合适，以满足冲孔过程中冲头接触制件之前上凹模、横向定位组件已经到位；冲孔完毕，冲头离开制件之后，横向定位组件方可松开，最终确定为导柱与导套的接触长度 > 上滑块与上凹模侧挡块接触的直面长度 > 冲头长度。本模具动作速度快，冲出的工件一致性较好,表面质量也较好。
[0040]不同的压力机对本套模具的要求略有不同。影响模具各部尺寸的冲床参数:1、压力机行程；2、装配模具的相关尺寸；3、压力机闭合高度。为此，要根据所选用的压力机进行具体的模具各部分尺寸确定。
[0041]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种扁孔冲压模具，该模具包括上模和下模；其特征在于， 所述下模包括用于安装于压力机工作台面上的下模板和安装在所述下模板上的凹模、用于从两侧固定所述凹模的横向定位组件及用于从两端固定所述待冲压件的纵向定位组件；所述凹模包括下凹模和对称设于所述下凹模两侧的上凹模；所述下凹模上部具有贯通的扁孔，所述下凹模底部呈中空状，所述下凹模顶面具有第一凹面；所述上凹模内侧均具有第二凹面，所述第二凹面与第一凹面配合形成用于夹持所述待冲压件的夹持面；所述下凹模通过所述横向定位组件固定在下模板上，两所述上凹模与横向定位组件之间均通过弹性装置连接； 所述上模包括用于安装在冲压机滑块上的上模板、安装在所述上模板上的冲头及两个能在冲压机滑块的动作下插入所述上凹模与横向定位组件之间使得所述两上凹模相对靠近的上滑块；所述冲头底部与所述扁孔相适配；所述上滑块对称设于所述冲头两侧，所述上滑块内侧面与所述上凹模外侧面相适配。
2.根据权利要求1所述的扁孔冲压模具，其特征在于，所述横向定位组件包括两个对称设置在所述凹模两侧的横向定位单元，每个所述横向定位单元均包括下凹模侧挡块和上凹模侧挡块，所述下凹模侧挡块和所述上凹模侧挡块均固定在所述下模板上，所述上凹模侧挡块与所述上凹模之间均通过所述弹性装置连接。
3.根据权利要求2所述的扁孔冲压模具，其特征在于，所述横向定位单元还包括凹模侧挡块，所述上凹模侧挡块与下凹模侧挡块均通过所述凹模侧挡块固定在所述下模板上。
4.根据权利要求2所述的扁孔冲压模具，其特征在于，所述弹性装置包括弹簧轴和弹簧，所述上凹模侧挡块中具有一台阶孔；所述弹簧轴穿设于该台阶孔中且其一端固定在所述上凹模侧面上，另一端具有轴向定位台阶，所述弹簧穿设在该弹簧轴上；所述弹簧一端抵触在所述台阶孔的台阶面上，另一端抵触在所述轴向定位台阶上。
5.根据权利要求4所述的扁孔冲压模具，其特征在于，所述上滑块底部具有一倒置的U形槽，所述U形槽的开口大于所述弹簧轴的外径。
6.根据权利要求1-5任一所述的扁孔冲压模具，其特征在于，所述上凹模外侧具有一起导向作用的第一楔形面，所述上滑块呈倒置的L形，所述上滑块底部具有第二楔形面，所述上滑块内侧具有第三楔形面，所述第二楔形面和第三楔形面均与所述第一楔形面相适配。
7.根据权利要求6所述的扁孔冲压模具，其特征在于，所述上模板与下模板之间设置有至少一个导向装置，所述导向装置包括导套和能伸入所述导套中并与所述导套相适配的导柱。
【文档编号】B21D28/34GK203470617SQ201320437285
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年7月22日 优先权日:2013年7月22日
【发明者】颜芳, 张鹏, 宏小玲 申请人:中国北车集团沈阳机车车辆有限责任公司