一种厚板精密冲孔模具及其冲孔方法与流程

本发明涉及一种加工成型模具及成型方法，更具体地说涉及一种厚板精密冲孔模具及其冲孔方法。

背景技术：

模具作为高效率的生产工具之一，是工业生产中使用极为广泛和重要的生产设备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产，节约原材料，实现无切削加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求等优点。

冲孔模具是模具中最常见的一种，其广泛应用于加工各类带孔产品。对于厚板(厚度大于10mm)来说，通常因为其厚度太厚而导致在冲孔工序中其小孔无法用模具冲出，一般都需要先用模具打出一个较浅的凹点，再靠人工用钻头在钻床上随着打出来的凹点将孔钻穿，钻出来的孔的孔径、孔距的准确性不是很高，容易产生偏差，导致产品的报废率高，从而使生产效率降低，增加了生产成本。

冲孔时，冲针的冲裁力以及冲针头与孔的摩擦力往往都非常大，致使在冲孔时冲针头部位产生高温，易磨损，使冲孔的精度降低；且往往冲裁几十件冲针便会出现折断或者弯曲现象，需要更换或者维修冲针，这样既影响了生产效率，也使生产的成本大大增加。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可对10mm以上的厚板进行精密冲孔、可加工异形孔和盲孔，冲孔精度高，对冲针具有保护功能的冲孔模具及其冲孔方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种厚板精密冲孔模具，包括上 模座和下模座，所述上模座的下方设有垫板，所述垫板的下方设有冲针固定板，所述冲针固定板上设有纵向设置的冲针，所述冲针的外围设有冲针保护套；所述冲针固定板的下端设有上齿结构，所述冲针保护套的上端设有与所述上齿结构互补匹配的下齿结构；所述下模座的上方设有凹模座，所述凹模座的中部设有凹模，所述凹模的中部设有通孔；所述上模座和下模座之间设有导柱；所述冲针保护套的左端与所述导柱相连，所述冲针保护套的右端与保护套连接杆相连；所述保护套连接杆的上端固定在冲针固定板上，所述保护套连接杆的下端与冲针保护套相连，所述冲针保护套可沿保护套连接杆上下移动。

进一步地，所述冲针固定板下端的上齿结构位于同一圆周上且等间隔设置；所述所述冲针保护套上端的下齿结构也位于同一圆周上且等间隔设置；所述上齿结构和下齿结构为上下错位啮合设置。

进一步地，所述上齿结构共有六齿，所述下齿结构也共有六齿。

进一步地，所述上齿结构和下齿结构的高度相等，所述上齿结构和下齿结构的高度均为10～100mm。

进一步地，所述保护套连接杆的底端连有限位块，所述冲针保护套位于所述限位块的上方。

进一步地，所述凹模中部通孔的上孔口处为刀口，所述刀口与所述冲针互相配合完成冲孔。

进一步地，所述刀口下方的通孔为落料孔，所述落料孔的孔径由上至下逐渐增大。

进一步地，所述凹模座的左侧设有与导柱相匹配的导柱定位孔，所述导柱穿设于所述的导柱定位孔内。

进一步地，所述凹模座的右侧设有与保护套连接杆底端的限位块相匹配的连接杆定位孔。

所述的厚板精密冲孔模具的冲孔方法，主要包括以下步骤：在开模状态下，将待冲孔的毛坯置于凹模座的上方，使待冲孔部位对准冲针位置，此时冲针穿设于冲针固定板和冲针保护套内，且冲针前端不显露；在导柱的引导下，令上模向下运动与下模合模，冲针下端显露并插入毛坯中，完成冲孔。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的冲孔模具在冲针外围设置了冲针保护套，通过上齿结构和下齿结构之间的配合作用，可避免冲针在冲压过程中因压力增加引起弹性变形而造成的爆裂；本发明提供的厚板精密冲孔模具及其冲孔方法可以对厚板(厚度为10mm～100mm)进行精密冲孔，包括异形孔的冲穿或盲孔加工，冲孔精度可控制在5～10丝之内。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为冲针保护套的结构示意图。

图3为冲针保护套与冲针固定板的配合示意图。

图4为开模状态下冲针保护套与冲针固定板的剖面图。

图5为合模状态下冲针保护套与冲针固定板的剖面图。

图中，1-上模座；2-垫板；3-冲针固定板；4-上齿结构；5-保护套连接杆；6-冲针保护套；7-限位块；8-连接杆定位孔；9-凹模座；10-下模座；11-凹模；12-落料孔；13-导柱定位孔；14-刀口；15-毛坯件；16-下齿结构；17-导柱；18-冲针。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1～5所示，一种厚板精密冲孔模具，包括上模座1和下模座10，所述上模座1的下方设有垫板2，所述垫板2的下方设有冲针固定板3；所述冲针固定板3上设有纵向设置的冲针18，所述冲针18的外围设有冲针保护套6。所述冲针18穿设于所述的冲针固定板3和冲针保护套6中；在开模状态下时，所述冲针18的底端伸入所述冲针保护套6内；在合模状态下时，所述冲针18的底端伸出所述冲针保护套6外，便于完成冲孔。

所述冲针固定板3的下端设有上齿结构4，所述冲针保护套6的上端设有与所述上齿结构4互补匹配的下齿结构16；所述冲针固定板3下端的上齿结构4位于同一圆周上且等间隔设置；所述所述冲针保护套6上端的下齿结构16也位于同一圆周上且等间隔设置；所述上齿结构4和下齿结构16为上下错位啮合设置；所述的上齿结构4和下齿结构16均为六齿。如图4和5所示，所述冲针18穿设于所述的冲针固定板3和冲针保护套6中；开模时，上齿结构4和下齿结构16之间相互分离，冲针18的底端在所述冲针保护套6内；合模时，冲针18随着上齿结构4一起下移，上齿结构4和下齿结构16之间互相咬合，冲针18的底端伸出所述冲针保护套6外，此时便可进行冲孔操作。所述上齿结构4和下齿结构16的高度相等，所述上齿结构4和下齿结构16的高度均为10～100mm，可满足10～100mm孔径的精密冲孔需求。

所述下模座10的上方设有凹模座9，所述凹模座9的中部设有凹模11，所述凹模11的中部设有通孔；所述凹模11中部通孔的上孔口处为刀口14，所述刀口14可与所述冲针18互相配合完成冲孔。所述刀口14下方的通孔为落料孔12，所述落料孔12的孔径由上至下逐渐增大。在冲孔过程中，冲针18向下运动，穿过待冲孔的毛坯件15，在与刀口14的配合作用下，冲孔部位的坯料作为废料被去除，上述废料在冲针18的下压力的作用下向下进入落料孔12内，实现废料与冲孔毛坯件之间的分离。将落料孔12的孔径设置为由上至下逐渐增大，可加快废料下落，使其尽快与冲孔毛坯件分离。

所述上模座1和下模座10之间设有导柱17；所述凹模座9的左侧设有与导柱17相匹配的导柱定位孔13，所述导柱17穿设于所述的导柱定位孔13内，起到良好的导正效果。上模座1和下模座10通过导柱17的作用，实现开模和合模。

所述冲针保护套6的左端与所述导柱17相连，所述冲针保护套6的右端与保护套连接杆5相连。所述保护套连接杆5的上端固定在冲针固定板3上，所述保护套连接杆5的底端连有限位块7，所述冲针保护套6位于所述限位块7的上方，所述冲针保护套6可沿保护套连接杆5上下移动。所述凹模座9的右侧设有与保护套连接杆5底端的限位块7相匹配的连接杆定位孔8。上述冲孔模具在工作时，上模座1带动冲针固定板3一起向下运动，此时，保护套连接杆5也会随之一起下降，直至伸入与之相互匹配的连接杆定位孔8中，连接杆定位孔8起到很好的导正作用；冲孔完成后，上模座1向上运动，此时，保护套连接杆5也随之上升，但由于限位块7的作用，上模座1的上升距离受到限制，上模座1和下模座10可准确恢复到初始位置。

上述厚板精密冲孔模具的冲孔方法，其主要包括以下步骤：在开模状态下，将待冲孔的毛坯件15置于凹模座9的上方，使待冲孔部位对准冲针19的位置；此时冲针18穿设于冲针固定板3和冲针保护套6中，所述上齿结构4和下齿结构16之间相互分离，冲针18的底端在所述冲针保护套6内；在导柱17的作用下，上模座1、垫板2、冲针固定板3和冲针18一并向下移动，此时上齿结构4和下齿结构16之间互相咬合，冲针18的底端伸出所述冲针保护套6外，冲针18下端打入毛坯件15中，在与刀口14的配合作用下，冲孔部位的坯料作为废料被去除，上述废料在冲针18的下压力的作用下向下进入落料孔12内，完成冲孔。

本实施例中提供的冲孔模具在冲针外围设置了冲针保护套6，通过上齿结构4和下齿结构16之间的配合作用，可避免冲针18在冲压过程中因压力增加引起弹性变形而造成的爆裂；本发明提供的厚板精密冲孔模具及其冲孔方法可以对厚 板(10mm～100mm)进行精密冲孔，包括异形孔的冲穿或盲孔加工，冲孔精度可控制在5～10丝之内。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。