一种碳纤维电暖器发热线安装线槽端面处理装置的制作方法

本发明涉及模具技术领域，具体涉及一种碳纤维电暖器发热线安装线槽端面处理装置。

背景技术：

碳纤维电暖器因其零污染、零排放的清洁特性、较高的电热转换率、舒适的远红外辐射供热方式越来越受到广大用户的认可与欢迎，使用也越来越广泛。为了提高散热片的热传导效率并且适应碳纤维电暖器的使用需要，碳纤维电暖器的散热片通常需要设置更多的散热通道，并且在对散热面板内部设置用于预埋碳纤维发热线的线槽。用于盘设碳纤维发热线的线槽，在传统工艺中只是由简单线槽板围成，发热线很容易在线槽板的两端发生磨损，并且由于碳纤维发热线在工作过程中会反复发生膨胀变形和降温回缩过程，发热线膨胀和回缩过程中粗糙的线槽开口处更容易对发热线产生永久的磨损伤害。

传统的工艺中没有对发热线槽两端开口处进行处理的专用工具，手工处理难度大，形式也难以保持一致，通用的冲切工具只能线槽两端开口处进行逐个的冲花处理，这种处理方式不仅工作效率低下，而且无法达到理想的处理效果，主要表现在：线槽口两侧线槽板的冲切形式不一致，冲花效果不美观，冲切力度过猛还可能对散热面板的边缘造成损伤。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供了一种碳纤维电暖器发热线安装线槽端面处理装置，本发明可以同时冲切多条发热线线槽的端面处进行处理，减轻线槽开口端对发热线外层的磨损伤害，加固发热线在线槽中定位，不仅实用性强而且冲切效果美观。

为了达到上述技术目的本发明采用如下方案：

一种碳纤维电暖器发热线安装线槽端面处理装置，包括：基座、工作平台和冲切机构，所述的基座上设有用于承载模具的工作平台，待处理的模具经工作平台上的模具定位机构定位，工作平台的一端设有冲切机构，所述的冲切机构包括驱动装置和冲头体，冲头体后端设有连接部，连接部与驱动冲头体沿工作平台轴向运动的驱动装置相连接，工作平台的一端设有轴向延伸的滑轨，冲头体的底面处设有与所述滑轨相配合的对冲头体的轴向运动进行导向的滑块；冲头体的前端面上阵列设有2~6个冲切工位，每个冲切工位上设有一个冲切凸台，冲切凸台自前端面的几何中心处沿着轴向方向向前隆起形成冲切端面为一字型的冲刀，冲刀的冲切端面与工作台所在的平面垂直，冲切端面与工作台垂直的棱边上设有弧面倒角，冲刀的根部与冲切凸台连接处的左右两侧分别向内凹陷形成与一字型冲切端面平行的半圆柱形凹槽。

通过上述技术方案，本发明是针对碳纤维电暖器发热线安装线槽特别设计的一个成熟的冲切体系，本发明上设有可以对模具进行定位的工作平台，工作平台的一端设有冲切机构，冲切机构上的冲头体是依靠驱动装置驱动运动的，冲头体通过其后端的连接部与驱动装置连接，与冲头体连接的驱动装置可以选用气压或液压等本领域常见的驱动装置，驱动冲头体底面处的滑块与工作平台上的滑轨相互配合，对冲头体的冲切动作起导向定位的作用，保证冲切动作的平稳性。使用时通过驱动装置的驱动作用，冲头体首先沿着滑轨在工作平台上向前运动，接触到固定在工作平台上的模具后继续向前运动开始冲切，达到预定的冲程后，向后撤回完成一次冲切动作。发明的冲头体的前端设有2~6个冲切工位，每个冲切工位上都设有一个冲切凸台，冲切凸台的前端面隆起冲切端面为一字型的冲刀，因此本发明一次冲切动作可以同时完成对多个线槽的冲切动作，加大了冲切效率。

本发明对发热线安装槽端面处的冲切效果是由驱动装置、冲刀和冲切平台配合完成的，冲切平台前端冲刀的截面是一字型的，冲切端面纵向延伸的棱边上设有弧面倒角，当冲刀自线槽口处向前冲切时，发热线安装线槽端面处两侧的线槽板在冲刀的作用下被冲切向两侧，棱边上的弧面倒角使的线槽板在被冲切后向两侧平稳卷曲并具有弧形运动的初速度，此时冲刀继续向前冲切，在这一过程中前段已经被冲切掉线槽板由于冲切平台推动而继续向前运动，由于冲刀的根部与冲切凸台连接处设置了半圆柱形凹槽，因此被冲切掉的线槽板会直接进入冲切凸台上的半圆柱形凹槽中将冲刀轴向的冲切力均匀分散。

在这一过程中，被冲切掉的线槽板首先受到冲刀轴向的推动力，使金属质地的线槽板向两侧挤压发生弯曲形变，在形变过程中同时又受到半圆柱形凹槽向四周分散的推动力，从而使整体被冲切掉的线槽板呈现“自体变形和整体推进”的状态。自体变形指：线槽板被冲切掉自由端呈现自体卷曲的状态；整体推进指：被冲切掉的线槽板沿着半径逐渐减小的弧形运动路径被反向推动前进。出现这种特殊的整体推进形态的原因是：由于冲切凸台上设置了半圆柱形凹槽，弧面角度为90度，因此被推进的线槽板只能受到向心推动力，向心的推动力和冲刀在弧面倒角作用下带来的初速度相互作用，如图6所示使线槽板的两个自由端在完成弧形运动被外翻推回至线槽板的两侧，呈现卷曲状态的自由端具有恢复原状的弹性形变力，因此线槽板的两侧会受到被冲切的自由端的夹紧作用，当发热线被安装在线槽内时，被处理过的端面处不仅冲切效果美观，弧形的运动路径防止发热线在开口端被磨损，而且卷曲状态的自由端释放的弹性形变力会对发热线起到箍紧的作用，防止发热线滑出安装线槽。

进一步，本发明工作平台的左右两端对称设有冲切机构。

通过上述技术方案，本发明在工作台的左右两端同时设置了冲花机构，两套冲切机构分别受驱动装置的控制，使用时可以对模具的两端同时实现冲切处理，也可以单独对一端进行处理，大大增加了冲花的效率和灵活性。

进一步，本发明所述弧面倒角的倒圆半径为R，所述冲切装置单次冲程长度为L，L:R=5~15:1，优先L:R=8~12:1。

通过上述技术方案，本发明需要使被冲切掉的线槽板同时具有可发生弹性形变的卷曲自由端和弧形外翻的推进状态，冲刀的冲程和弧面倒角的倒圆半径会直接影响到自由端卷曲状态初速度，在这一过程中冲程长度与倒圆半径配合不当会导致只有外翻的推进状态没有卷曲效果，或卷曲圈数过多无法完成推进，因此本技术方案将合理控制倒圆半径与单次冲程的比例范围，单次冲程范围一定时，将冲切时间控制在2~5s，使冲切速度和弧面倒角相互配合，一方面控制自由端的卷曲圈数进而控制弹性形变力的大小，增强对线槽的夹紧效果；另外一方面控制了自由端外翻推进的长度，控制了夹紧距离，增强对内部发热线夹紧控制力的同时，也大大降低了冲花失败的几率，避免材料的浪费。

进一步，本发明冲刀的冲切端面与冲切凸台前端面的垂直距离为h，所述冲切端面的厚度为c，h:c=2~5:1，优选h:c=3~4:1。

进一步，本发明所述的半圆柱形凹槽内径r大于与冲切端面的厚度c。

进一步，本发明所述的滑块包括左滑块和右滑块，所述的滑块对称固设在在冲头体底面的左右两侧，两滑块分别通过顶面与冲头体的底面固定连接，滑块顶面与冲头体顶面的接触宽度为滑块宽度的0.5~0.8倍。

通过上述技术方案，本发明将滑块设计成左右分体式的结构，不仅减轻了冲刀的重量，减轻了设备的冲切功率，而且将滑块设在左右两侧中间预留了空间可以减轻冲头体底面与车床表面之间的接触面积，减轻摩擦损伤，左、滑块顶面与冲头体顶面之间留下一定的接触宽度，保证了滑块与冲头体之间的连接强度，避免滑块脱落或偏移、变形。

本发明的有益效果在于：1. 本发明是针对碳纤维电暖器发热线安装线槽特别设计的一个成熟的冲花体系，冲头体的前端设有2~6个冲切工位，使用时一次冲切即可同时处理多条发热线槽，提高了工作效率，而且优化了冲切效果。2. 本发明的冲花装置的冲花效果是由冲切凸台和冲刀配合完成的，一字型冲切端面的棱边上设有弧面倒角，棱边上的弧面倒角使线槽板在冲切过程中的运动路径呈现向两侧卷曲的弧形的状态，冲切时被冲切掉的线槽板在前进的过程中受到两侧半圆柱形凹槽的推进作用使冲切末端的线槽板外翻箍在线槽的两侧，弧形的运动路径防止发热线在开口端被磨损，而且卷曲状态的自由端释放的弹性形变力会对发热线起到箍紧的作用，防止发热线滑出安装线槽。3. 本发明将滑块设计成左右分体式的结构，不仅减轻了冲刀的重量，减轻了设备的冲切功率，而且减轻摩擦损伤，在左、右滑块的顶面与冲头体顶面之间留下一定的接触宽度，保证了滑块与冲头体之间的连接强度，避免滑块脱落或偏移、变形。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明冲头体的结构示意图。

图3为本发明冲头体的俯视图。

图4为本发明冲头体的仰视图。

图5为碳纤维电暖器发热线安装线槽处理状态示意图。

图6为碳纤维电暖器发热线安装线槽处理端的截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1~图4所示，一种碳纤维电暖器发热线安装线槽端面处理装置，包括基座1、工作平台2和冲切机构，所述的基座1上设有用于承载模具的工作平台3，待处理的模具经工作平台3上的模具定位机构定位，工作平台3左右两端对称设有冲切机构，所述的冲切机构包括驱动装置4和冲头体5，冲头体5后端设有连接部，连接部上设有连接孔5d，连接部经连接孔5d与驱动冲头体沿工作平台轴向运动的驱动装置相连接，工作平台的一端设有轴向延伸的滑轨，冲头体的底面处设有与所述滑轨相配合的对冲头体的轴向运动进行导向的滑块，所述的滑块包括左滑块6a和右滑块6b，所述的滑块对称固设在在冲头体底面的左右两侧，两滑块分别通过顶面与冲头体的底面固定连接，滑块顶面与冲头体顶面的接触宽度为滑块宽度的0.7倍；冲头体的前端面上阵列设有2~6个冲切工位，每个冲切工位上设有一个冲切凸台5a，冲切凸台5a自前端面的几何中心处沿着轴向方向向前隆起形成冲切端面为一字型的冲刀5b，冲刀的冲切端面与工作台所在的平面垂直，冲切端面与工作台垂直的棱边上设有弧面倒角，冲刀的根部与冲切凸台连接处的左右两侧分别向内凹陷形成与一字型冲切端面平行的半圆柱形凹槽5c，半圆柱形凹槽内径r大于与冲切端面的厚度c。本实施例中所述弧面倒角的倒圆半径为R，所述冲切装置单次冲程长度为L，L:R=9:1，冲刀的冲切端面与冲切凸台前端面的垂直距离为h，所述冲切端面的厚度为c，h:c=4:1。

图5的一端为未处理前的状态，另外一端为经本装置处理后的状态，未处理前线槽端面的开口处呈直角状态，开口处的直角状态在碳纤维发热线发热膨胀后极易造成反复的磨损伤害，使用过程中在发热线的膨胀作用下，线槽端面的开口处容易发生外扩，没有定位措施，长此以往发热线很容易自两头滑出脱离线槽。而从图中可以看出使用发明的装置处理之后线槽端面的开口处呈弧形过渡的状态如图5中弧形段7所示，首先可以避免开口处锋利的直角对发热线造成的损伤，并且线槽被冲切的自由端反向外推箍紧在线槽的两侧，如图6所示，控制冲程与倒角半径可以对自由端的卷曲强度进行控制，增强卷曲弹性形变能力，提高对线槽的箍紧力；自由端的卷曲状态使其具有回复自身状态的弹性形变力，卷曲状态如图5中的卷曲段8所示，因此对线槽的外侧面产生向内推紧的作用力，即使发热线发生膨胀作用，线槽的两端依然可以牢牢的夹紧发热线外壁，不会发生线槽端部外扩，发热线滑脱的窘况。