翻边机构及冲压模具的制作方法

本发明涉及冲压技术领域，尤其涉及一种翻边机构及冲压模具。

背景技术：

翻边工艺是板料冲压过程中的常规工艺。但在翻边过程中，由于模具结构的原因，加工后的板料通常会产生翻边拉毛缺陷，拉毛会使得零件厚度变薄，严重时会影响翻边面的强度。图1为板料翻边后的结构示意图，图2为传统翻边机构在对板料翻边前的状态图，图3为传统翻边机构在对板料翻边后的状态图，请同时参照图1至图3，该翻边机构包括托料芯4、压料芯3和安装在上模的翻边刀块2，在翻边过程中，通过压料芯3将放置在托料芯4上的板料1压紧，翻边刀块2随上模向下运动，当翻边刀块2接触板料1后继续向下运动，以实现板料1的翻边；但由于翻边刀块2与压料芯3之间的翻边间隙较小，在翻边过程中，极易造成板料1的拉毛缺陷。

对于这种开口式的U形零件，由于造型原因，容易产生翻边面的回弹，在模具设计时，对于具有倾斜角度的翻边，会将翻边面向回弹的反方向设置一个补偿角度，以保证零件翻边回弹后的精度，这是一个回弹补偿的过程。但对于翻边后板料的两个翻边面都平行于模具运动方向的情况下，就无法再向内进行回弹补偿，导致翻边后的板料发生回弹变形，影响产品质量。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种翻边机构及冲压模具，以实现生产加工U形零件，防止在翻边过程中，U形零件的翻边面产生拉毛缺陷，同时可以对具有任意角度的翻边面提供回弹补偿。

本发明提供了一种翻边机构，包括压料芯，所述压料芯固定设置在上模座上，其中，所述翻边机构还包括：

托料芯，所述托料芯包括第一台阶和第二台阶，所述第一台阶和所述第二台阶之间通过支撑杆固定连接；

弹性元件，所述弹性元件的一端与所述下模座固定连接，所述弹性元件的另一端与所述第二台阶固定连接；

两组对称设置的成型模块，每组所述成型模块均包括固定块和翻边刀块，所述翻边刀块与所述固定块转动连接，所述固定块固定设置在所述下模座上，所述翻边刀块包括成型块和限位块，所述成型块和所述限位块之间具有设定的角度，所述限位块设置在所述第一台阶和所述第二台阶之间。

如上所述的翻边机构，其中，优选的是，所述固定块上设置有弧形槽，所述翻边刀块上设置有与所述弧形槽配合的转轴，所述弧形槽的开口处设置有第一限位面和第二限位面，所述第一限位面和所述第二限位面之间具有设定的角度范围。

如上所述的翻边机构，其中，优选的是，所述成型模块还包括中轴和两个连接块，所述转轴上设置有与所述中轴配合的转动孔，所述中轴的两端分别与两个所述连接块的第一端固定连接，每个所述连接块的第二端均与所述固定块固定连接。

如上所述的翻边机构，其中，优选的是，两个所述固定块之间保持有距离，且所述第二台阶的两侧面分别与两个所述固定块接触。

如上所述的翻边机构，其中，优选的是，所述第二台阶的上表面为弧面。

如上所述的翻边机构，其中，优选的是，所述第二台阶的下方设置有凹槽，所述弹性元件固定卡设在所述凹槽中。

如上所述的翻边机构，其中，优选的是，所述第一台阶上设置有圆倒角，所述圆倒角与工件接触。

如上所述的翻边机构，其中，优选的是，所述成型块、所述限位块和所述转轴为一体成型。

如上所述的翻边机构，其中，优选的是，所述第一台阶和所述第二台阶之间的距离大于所述限位块的厚度。

本发明还提供了一种冲压模具，包括上模座和下模座，所述上模座上固定设置有压料芯，其中，所述冲压模具还包括本发明提供的所述翻边机构，所述固定块和所述弹性元件固定设置在所述下模座上，所述托料芯与所述压料芯配合。

本发明提供的翻边机构及冲压模具，通过设置可以转动的翻边刀块来对板料进行翻边，解决了现有技术中由于翻边间隙小而造成翻边拉毛的问题，保证了板料的翻边质量；同时，通过调整成型块和限位块之间的角度，解决了现有技术中直上直下运动的翻边机构无法对角度进行补偿的问题，且仅需改变成型块和限位块之间的角度，即可满足板料的各种翻边角度的要求，实现了该翻边机构的通用性。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为板料翻边后的结构示意图；

图2为传统翻边机构在对板料翻边前的状态图；

图3为传统翻边机构在对板料翻边后的状态图；

图4为本发明实施例提供的翻边机构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的翻边机构在翻边开始前的状态图；

图6为本发明实施例提供的翻边机构在翻边开始时的状态图；

图7为本发明实施例提供的翻边机构在翻边结束时的状态图；

图8为本发明实施例提供的翻边机构在另一具体实施例中的结构示意图；

图9为成型模块的爆炸图；

图10为托料芯的结构示意图。

附图标记说明：

1-板料 2-翻边刀块 3-压料芯

4-托料芯 100-压料芯 200-托料芯

210-第一台阶 220-第二台阶 230-支撑杆

240-凹槽 300-成型模块 310-固定块

311-弧形槽 312-第一限位面 313-第二限位面

320-翻边刀块 321-成型块 322-限位块

323-转轴 324-转动孔 330-连接块

331-第一端 332-第二端 340-中轴

400-弹性元件 500-上模座 600-下模座

700-板料 β-补偿角度

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

图4为本发明实施例提供的翻边机构的结构示意图，图5为本发明实施例提供的翻边机构在翻边开始前的状态图，图6为本发明实施例提供的翻边机构在翻边开始时的状态图，图7为本发明实施例提供的翻边机构在翻边结束时的状态图，图8为本发明实施例提供的翻边机构在另一具体实施例中的结构示意图，图9为成型模块的爆炸图，图10为托料芯的结构示意图。

请同时参照图4至图10，本发明实施例提供了一种翻边机构，包括压料芯100，该压料芯100固定设置在上模座500上，其中，该翻边机构还包括：托料芯200、弹性元件400、和两组对称设置的成型模块300；其中，托料芯200包括第一台阶210和第二台阶220，第一台阶210和第二台阶220之间通过支撑杆230固定连接；弹性元件400的一端与下模座600固定连接，弹性元件400的另一端与第二台阶220固定连接；每组成型模块300均包括固定块310和翻边刀块320，翻边刀块320与固定块310转动连接，固定块310固定设置在下模座600上，翻边刀块320包括成型块321和限位块322，成型块321和限位块322之间具有设定的角度，限位块322设置在第一台阶210和第二台阶220之间。

本发明实施例提供的翻板机构的工作原理如下：

在对板料700翻边前，板料700放置在第一台阶210上，限位块322搭设在第二台阶220上，此时板料700与成型块321的最高点保持有距离，如图5所示；当开始对板料700进行翻边时，压料芯100随上模座500向下运动，当压料芯100接触到板料700后继续向下运动，此时弹性元件400随着压料芯100的向下运动而逐渐压缩，以带动板料700向下运动，当板料700接触到成型块321时，随着压料芯100继续运动，成型块321开始对板料700翻边，如图6所示；随着压料芯100继续运动，第一台阶210的下表面抵顶在限位块322上，并驱动翻边刀块320转动，使两个成型块321逐渐相互收拢，进而实现对板料700的持续弯折，当两成型块321抵顶到第一台阶210时，翻边动作结束，如图7所示；翻边结束后，上模座500带动压料芯100做回程运动，此时弹性元件400的压缩力得到释放而开始反弹，受弹性元件400的回复力作用，第二台阶220可以将限位块322逐渐顶起，进而驱动翻边刀块320转动，当弹性元件400受到的力重新达到平衡时，翻边后的板料700被顶出模具，以便操作者取出。相对于现有技术，本发明实施例提供的翻边机构，通过设置可以转动的翻边刀块320来对板料700进行翻边，解决了现有技术中由于翻边间隙小而造成翻边拉毛的问题，保证了板料700的翻边质量。

此外，成型块321和限位块322之间的角度可以根据待加工板料700的翻边角度要求以及回弹补偿角度β要求而定，且成型块321与限位块322之间的角度为翻边角度与补偿角度β之差，如图8所示，当板料700的翻边需要与板料700底面垂直时，即翻边角度为90°，为了防止直接成型至翻边角度后，由于翻边回弹而导致翻边与板料700底面之间为钝角，需在成型块321和限位块322之间设置补偿角度β，以使发生翻边回弹后可以达到所需要的翻边角度。相对于现有技术，上述设置解决了现有技术中直上直下运动的翻边机构无法对角度进行补偿的问题，而本发明实施例提供的翻边机构仅需改变成型块321和限位块322之间的角度，即可满足板料700的各种翻边角度的要求，实现了本发明实施例提供的翻边机构的通用性。

为了保证成型块321在对板料700翻边的过程中不会划伤板料700，第一台阶210上设置有圆倒角，通过圆倒角与工件间的相对滑动来实现翻边。

进一步地，固定块310上设置有弧形槽311，翻边刀块320上设置有与弧形槽311配合的转轴323，弧形槽311的开口处设置有第一限位面312和第二限位面313；其中，弧形槽311的截面圆弧周长大于圆周的一半，由此可以防止转轴323从弧形槽311的径向方向上脱出；此外，第一限位面312可以为水平面，在第一台阶210的下表面推动限位块322转动的过程中，当限位块322的下表面抵顶在第一限位面312上时，成型块321也抵顶在第一台阶210上，从而完成了翻边动作，起到了翻边限位的作用；当压料芯100随着上模座500做回程运动时，弹性元件400逐渐将托料芯200顶起，同时第二台阶220将限位块322逐渐顶起，并驱动限位块322转动，直到成型块321抵顶在第二限位面313上时，托料芯200停止上行，从而防止了托料芯200被弹性元件400过度弹出，起到了对托料芯200回程限位的作用。另外，第一限位面312和第二限位面313之间具有设定的角度范围，以保证翻边刀块320具有足够的转动空间，同时实现对托料芯200运动的限位，可以理解的是，具体的角度范围可以根据翻边刀块320与托料芯200的实际组装情况而定，以实现翻边刀块320在工作过程中的功能为准。

需要说明的是，第一台阶210和第二台阶220之间的距离大于限位块322的厚度，从而可以保证在托料芯200向下运动过程中，限位块322可以仅受第一台阶210的推动而转动，而不会与第二台阶220发生干涉，相应地，在托料芯200向上运动过程中，限位块322可以仅受第二台阶220的推动而转动，而不会与第一台阶210发生干涉，阻碍限位块322的转动。

可以理解的是，为了便于翻边刀块320的加工，成型块321、限位块322和转轴323可以一体成型；相应地，第一台阶210、支撑杆230和第二台阶220也可以一体成型。

进一步地，参照图9，成型模块300还包括中轴340和两个连接块330，转轴323上设置有与中轴340配合的转动孔324，中轴340的两端分别与两个连接块330的第一端331固定连接，每个连接块330的第二端332均与固定块310固定连接，从而可以限制转轴323在弧形槽311的轴向方向滑动，保证了转轴323转动的可靠性。

需要说明的是，中轴340与连接块330可以有多种方式固定连接，比如焊接、卡接等，在本实施例中，为了便于中轴340与连接块330的拆装，中轴340与连接块330可以为螺栓连接，具体地，中轴340的两端均开设有螺纹孔，连接块330上也开设有与螺纹孔配合的孔，从而可以通过螺栓来实现中轴340和连接块330的固定；相应地，连接块330也可以与固定块310螺栓连接。

进一步地，两个固定块310之间保持有距离，且第二台阶220的两侧面分别与两个固定块310接触，从而可以为托料芯200的运动提供导向。

为了便于第二台阶220顶起限位块322，减小第二台阶220与限位块322之间相对滑动的阻力，第二台阶220的上表面可以为弧面。

进一步地，参照图10，为了保证弹性元件400与托料芯200之间的固定稳定性，第二台阶220的下方可以设置有凹槽240，弹性元件400固定卡设在凹槽240中；其中，弹性元件400可以为弹簧。

本发明实施例还提供了一种冲压模具，包括上模座500和下模座600，上模座500上固定设置有压料芯100，其中，该冲压模具还包括本发明任意实施例提供的翻边机构，翻边机构上的固定块310和弹性元件400均固定设置在下模座600上，托料芯200与压料芯100配合。

本发明实施例提供的翻边机构及冲压模具，通过设置可以转动的翻边刀块来对板料进行翻边，解决了现有技术中由于翻边间隙小而造成翻边拉毛的问题，保证了板料的翻边质量；同时，通过调整成型块和限位块之间的角度，解决了现有技术中直上直下运动的翻边机构无法对角度进行补偿的问题，且仅需改变成型块和限位块之间的角度，即可满足板料的各种翻边角度的要求，实现了该翻边机构的通用性。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。