压料翻边模具和压力机的制作方法

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种压料翻边模具和压力机。

背景技术：

翻边工艺是一种利用模具把板料上的孔缘或外缘翻成整边的冲压加工方法，在翻边工艺时为了获得更好的翻边效果，通常会使用压料翻边模具。

压料翻边模具包括压料装置和翻边装置，压料装置包括上压芯和凸模，上压芯和凸模配合夹住板料的不成型部分，翻边装置包括翻边刀块和下托芯，翻边刀块和下托芯配合夹住板料的边缘部分，并对板料的成型部分进行翻边，形成法兰。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

翻边过程完成后，在模具回程过程中，翻边刀块上升，下托芯受到的压力减小。由于下托芯的底部设有第二弹性组件，在第二弹性组件的作用下，下托芯随着翻边刀块上升，使得承载在下托芯上的法兰受到向上的作用力，但此时，上压芯在其顶部的第一弹性组件的作用下，不会立即随着翻边刀块上升，仍然停留在原位置，使得不成型部分处于原位置，也即是法兰相对于不成形部分发生移动，因此造成法兰变形。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种压料翻边模具，能够使上压芯和下托芯在回程过程中同步运动，行程一致，从而避免法兰变形，提高良品率。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种压料翻边模具，包括翻边刀块、下托芯、上压芯、凸模、第一弹性组件和第二弹性组件，翻边刀块和下托芯相互配合，上压芯和凸模相互配合，翻边刀块和上压芯在模具相对运动方向上位于同一侧；第一弹性组件的伸缩方向和第二弹性组件的伸缩方向均沿模具相对运动方向布置，第一弹性组件的一端固定在上压芯远离凸模的一侧；第二弹性组件的一端固定在下托芯远离翻边刀块的一侧；

该压料翻边模具还包括行程差消除装置，行程差消除装置包括：底座、第一顶块和第二顶块。底座与下托芯相连；第一顶块设置在底座靠近上压芯的表面上；第二顶块固定在上压芯上，第一顶块与第二顶块被配置为在翻边刀块回程的过程中相抵。

可选地，行程差消除装置还包括移动组件，移动组件用于驱动第一顶块在第一位置和第二位置之间的移动，第一位置为第一顶块与第二顶块沿模具相对运动方向的投影不重合的位置，第二位置为第一顶块与第二顶块沿模具相对运动方向的投影重合的位置。

可选地，移动组件包括：动力源以及直线运动部件，直线运动部件的一端连接动力源，直线运动部件的另一端连接第一顶块。

可选地，底座上具有导向滑槽，第一顶块位于导向滑槽中，导向滑槽的宽度等于第一顶块的宽度。

可选地，移动组件还包括安装板，安装板固定在底座上，安装板靠近第一顶块的一端具有导向滑槽。

可选地，移动组件还包括定位板，第一顶块与定位板相连，安装板靠近底座的一面具有定位槽，定位槽与底座组成容置腔，定位板在容置腔内沿第一顶块的移动方向滑动。

可选地，凸模具有安装槽，行程差消除装置的一侧固定在下托芯的外侧面上，行程差消除装置的另一侧穿过安装槽，固定在上压芯的外侧面上。

可选地，压料翻边模具包括多个行程差消除装置，多个行程差消除装置对称布置在下托芯相对的两侧面上。

可选地，底座和下托芯为一体成型结构。

第二方面，本申请实施例提供了一种压力机，包括本发明第一方面的压料翻边模具。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在翻边完成后，法兰在下托芯上，第一弹性组件和第二弹性组件均处于压缩状态。在翻边刀块回程过程中，上模座的带动翻边刀块上升。在第二弹性组件的弹性作用下，下托芯随着翻边刀块上升。第一顶块与第二顶块被配置为在翻边刀块回程过程中相抵，以便将下托芯的上升力通过第一顶块和第二顶块传递到上托芯上，使得上托芯与下托芯一起沿着翻边刀块的回程方向移动，进而使上压芯和下托芯在回程过程中同步运动，行程一致，从而避免法兰变形，提高良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是天窗的顶盖1的俯视图；

图2是天窗的顶盖1的局部结构图；

图3是相关技术中一种处于成型状态的压料翻边模具的部分结构示意图；

图4是图3的i处局部放大图；

图5为相关技术中一种处于回程状态的压料翻边模具的部分结构示意图；

图6是本发明实施例的处于成型状态的压料翻边模具的部分结构示意图；

图7是图6的ii处局部放大图；

图8是本发明实施例的压料翻边模具下托芯和行程差消除装置的结构示意图；

图9是本发明实施例的上压芯与行程差消除装置在未成型状态下的装配图；

图10为本发明实施例的上压芯与行程差消除装置在成型状态下的装配图；

图11为本发明实施例的上压芯与行程差消除装置在准备回程状态下的装配图；

图12是本发明实施例的移动组件的结构图；

图13是本发明实施例的安装板的结构图；

图14是本发明实施例的定位板和固定座的结构图；

图15为本发明实施例的处于未成形状态下的压料翻边模具的部分结构示意图；

图16为本发明实施例的处于回程状态下的压料翻边模具的部分结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

由于全景天窗顶盖的翻边深度相对于小天窗加深了一倍。在生产过程中，为了控制顶盖天窗四角的变形，通常会使用压料翻边模具，以获得更好的翻边效果。本申请以全景天窗顶盖的翻边工艺为例，介绍本发明的一种压料翻边模具。

图1是天窗的顶盖1的俯视图，图2是天窗的顶盖1的局部结构图，如图1和图2所示，天窗的顶盖1包含法兰11，本发明的一种压料翻边模具用于制作该带法兰11的翻边。

图3是相关技术中一种处于成型状态的压料翻边模具的部分结构示意图。如图3所示，该拉延模包括：翻边刀块110a、下托芯120a、上压芯130a、凸模140a、第一弹性组件150a和第二弹性组件160a。

图4是图1的3处局部放大图，如图4所示，翻边刀块110a具有上成型面111a，下托芯120a具有下成型面122a，上成型面111a和下成型面122a相互匹配，上压芯130a具有上压料面131a，凸模140a具有与上压料面131a匹配的下压料面141a，上压芯130a的上压料面131a位于翻边刀块110a的上成型面111a周围，凸模140a的下压料面141a位于下托芯120a的下成型面122a周围。

如图3和图4所示，使用时，翻边刀块110a安装在上模座21a上，上压芯130a通过第一弹性组件150a与上模座21a连接。凸模140a安装在下模座22a上，下托芯120a通过第二弹性组件160a与下模座22a连接。第一弹性组件150a和第二弹性组件160a的伸缩方向均沿翻边刀块110a和下托芯120a的闭合方向，第一弹性组件150a的一端固定在上压芯130a远离凸模140a的一侧，第二弹性组件160a的一端固定在下托芯120a远离翻边刀块110a的一侧。

图5为相关技术中一种处于回程状态的压料翻边模具的部分结构示意图。如图5所示，在翻边完成后，法兰11a在下托芯120a上，第一弹性组件150a和第二弹性组件160a均处于压缩状态。在翻边刀块110a回程过程中，上模座21a带动翻边刀块110a上升。在第二弹性组件160a的弹性作用下，下托芯120a随着翻边刀块110a上升。此时，上模座21a带动第一弹性组件150a的一端移动，第一弹性组件150a被部分释放，长度增加，但第一弹性组件150a的压力并未完全释放，仍有压力作用在上压芯130a上，使得上压芯130a不移动，从而使得上压芯130a和凸模140a之间的顶盖1a的不成型部分也保持不动。但顶盖1a的法兰11a由于受到下托芯120a上升力的作用，向上运动，导致下托芯120a将法兰11a顶变形，进而降低了良品率。

为此，本发明实施例提供了一种压料翻边模具，能够使上压芯130和下托芯120在回程过程中同步运动，行程一致，从而避免法兰11变形，提高良品率。

图6是本发明实施例的处于成型状态的压料翻边模具的部分结构示意图。如图6所示，本发明提供的压料翻边模具包括：翻边刀块110、下托芯120、上压芯130、凸模140、第一弹性组件150和第二弹性组件160和行程差消除装置200。翻边刀块110和下托芯120相互配合，上压芯130和凸模140相互配合，翻边刀块110和上压芯130在模具相对运动方向上位于同一侧。

图7是图6的ii处局部放大图，如图7所示，翻边刀块110具有上成型面111，下托芯120的第一表面121的边缘部分具有下成型面122，第一表面121为下托芯120垂直于翻边刀块110和下托芯120的闭合方向p的表面。上成型面111和下成型面122相互匹配，上压芯130具有上压料面131，凸模140具有与上压料面131匹配的下压料面141。

如图6和图7所示，翻边刀块110安装在上模座21上，上压芯130通过第一弹性组件150与上模座21连接，凸模140安装在下模座22上，下托芯120通过第二弹性组件160与下模座22连接。第一弹性组件150和第二弹性组件160的伸缩方向均沿翻边刀块110和下托芯120的闭合方向p，第一弹性组件150的一端固定在上压芯130远离凸模140的一侧，第二弹性组件160的一端固定在下托芯120远离翻边刀块110的一侧。

图8为本发明实施例的压料翻边模具下托芯120和行程差消除装置200的结构示意图。行程差消除装置200包括底座210、第一顶块220和第二顶块230，底座210的一侧与下托芯120相连，第一顶块220设置在底座210靠近上压芯130的表面上，第二顶块230固定在上压芯130上，第一顶块220与第二顶块230被配置为在翻边刀块回程过程中相抵。

在翻边完成后，法兰11在下托芯120上，第一弹性组件150和第二弹性组件160均处于压缩状态。在翻边刀块110回程过程中，上模座21的带动翻边刀块110上升。在第二弹性组件160的弹性作用下，下托芯120随着翻边刀块110上升。第一顶块220与第二顶块230被配置为在翻边刀块回程过程中相抵。以便将下托芯120的上升力通过第一顶块220和第二顶块230传递到上托芯上，使得上托芯与下托芯120一起沿着翻边刀块110的回程方向移动，进而使上压芯130和下托芯120在回程过程中同步运动，行程一致，从而避免法兰11变形，提高良品率。

由于天窗顶盖的翻边是对板料的孔缘进行翻边，因此，如图6所示，上压芯130的上压料面131位于翻边刀块110的上成型面111周围，凸模140的下压料面141位于下托芯120的下成型面122周围。

参见图6，本发明的一种实施例中，凸模140具有安装槽142，行程差消除装置200的一侧固定在下托芯120的靠近凸模140的侧面上，行程差消除装置200的另一侧穿过安装槽142与固定在上压芯130的远离翻边刀块110的侧面上，以便避开凸模140的下压料面141和上压芯130的上压料面131匹配的压料区域，减少行程差消除装置200对翻边过程的影响。

本发明的另一种实施例中，也可以将安装槽142设置在上模座21上。此时，行程差消除装置200的一侧与下托芯120的第一表面121固定，行程差消除装置200的另一侧穿过安装槽142与上压芯130的靠近翻边刀块110的侧面固定。

可选地，第一弹性组件150和第二弹性组件160可以是多个氮气弹簧，以保证在短行程范围内提供足够的力。

可选地，底座210的远离翻边刀块110的一面与下托芯120远离翻边刀块110的一面水平，部分氮气弹簧也可以设置在底座210远离翻边刀块110的一面，以便增加传递到上托芯上的推力。

参见图8，多个行程差消除装置200对称布置在下托芯120相对的两侧面上，以便下托芯120通过行程差消除装置200为上压芯130提供均匀的推力，同时减少下托芯120的应力集中，延长下托芯120的寿命。

可选地，多个行程差消除装置200集中设置下托芯120的相对的两侧面，避免在下托芯120的每个侧面均设置行程差消除装置200和安装槽142，从而减少安装槽142的数量，进而减少模具的复杂程度。可以选择设置在下托芯120的两个较长的侧边上，以便有足够的空间设置行程差消除装置200。

可选地，多个行程差消除装置200沿着下托芯120的边缘依次排列，以便于减少行程差消除装置200占用的体积。

可选地，下托芯120的一个侧面固定有两个行程差消除装置200，以便在保证足够推力的情况下，进一步减少行程差消除装置200占用的体积。

可选地，底座210和下托芯120可以为一体成型结构。例如，下托芯120和底座210同时铸造成型，以保证两者之间不会因松动产生位移，进而使得下托芯120和下托芯120的行程一致。示例性地，材料可以为球磨铸铁qt600。在其他实施例中，底座210也可以通过螺栓固定在下托芯120上。

可选地，下托芯120上设置有减重孔123，底座210上设置有减重槽211，以便减少压料翻边模具的自重，减少能耗。

可选地，两个行程差消除装置200的第一顶块220间隔设置，使得第一顶块220与第二顶块230相抵位置分散，使得推力更为均匀。例如，一个行程差消除装置200的第一顶块220与第二顶块230相抵位置设置在下托芯120长度方向的1/4位置处，另一个行程差消除装置200的第一顶块220与第二顶块230相抵位置设置在下托芯120长度方向的3/4位置处。

参见图6，由于图6是成型状态，上模座21带动翻边刀块110与下托芯120闭合，第二弹性组件160被压缩，下托芯120和第一顶块220随着翻边刀块110下移，到达翻边成型位置。上压芯130与凸模140匹配，凸模140位置不变，因此，上模座21下移只是使第一弹性组件150被压缩，而不改变上压芯130的位置。由于第二顶块230固定在上压芯130上，因此，第二顶块230的位置不改变。

图9是本发明实施例的上压芯130与行程差消除装置200在未成型状态下的装配图。如图9所示，为了保证成型后，下移了的行程差消除装置200的第一顶块220和第二顶块230能够相抵，未成型状态下的第一顶块220和第二顶块230在高度方向上会有重合区域h。

图10为本发明实施例的上压芯130与行程差消除装置200在成型状态下的装配图，如图10所示，当翻边完毕，下托芯120和第一顶块220随着翻边刀块100下移到成型位置，第一顶块220的上表面和第二顶块230的下表面平齐。

图11为本发明实施例的上压芯130与行程差消除装置200在准备回程状态下的装配图，如图11所示，第一顶块220达到第二位置b，第一顶块220与第二顶块230相抵。

参见图9-图11，在一种实施例中，行程差消除装置200还包括移动组件240，移动组件240用于实现第一顶块220在第一位置a和第二位置b的切换。第一位置a为第一顶块220与第二顶块230沿翻边刀块110和下托芯120的闭合方向p的投影不重合的位置，第二位置b为第一顶块220与第二顶块230沿翻边刀块110和下托芯120的闭合方向p的投影重合的位置。这样能够避免第一顶块220一直处于第二位置b，而在成型过程中与第二顶块230发生干涉。

在另一种实施例中，第一顶块220可以包含固定块和活动块(未示出)，活动块沿翻边刀块110和下托芯120的闭合方向p的高度为下托芯120的下移行程长度。在未成型状态下和成型过程中，去除活动块，以避免与第二顶块230发生干涉。在成型完毕后，加入活动块，使得第一顶块220和第二顶块230相抵，实现第一顶块220对第二顶块230力的传递。

可选地，活动块与固定块套设在一起，活动块的去除和加入也可以由动力源完成，比如设置一个垂直于沿翻边刀块110和下托芯120的闭合方向p的气缸，在需要加入活动块时，推出活动块；在需要去除活动块时，拉回活动块。

图12是本发明实施例的移动组件240的结构图。如图12所示，移动组件240包括动力源241和直线运动部件，直线运动部件的一端动力源241，直线运动部件的另一端连接第一顶块。动力源241为第一顶块220的移动提供动力，实现第一顶块220的自动移动，提高生产效率。

可选地，动力源241可以是气缸，气缸可以通过模具的控制系统统一控制，直线运动部件可以是伸缩部件，气缸推动伸缩部件运动，确保第一顶块220自动及时到达需要的位置。

可选地，动力源241可以是电机，直线运动部件可以由丝杆螺母组成，电机带动丝杆旋转，带动螺母移动，从而带动第一顶块220移动到需要的位置。

底座上具有导向滑槽2431，第一顶块220位于导向滑槽2431中，导向滑槽2431的宽度等于第一顶块220的宽度。在动力源241移动第一顶块220的过程中，导向滑槽2431可以起到导向的作用，保证第一顶块220和第二顶块230正对，从而保证更好的传力。

可选地，动力源241通过安装座固定在底座210上。

可选地，动力源241可以是气缸，气缸可以通过模具的控制系统统一控制，确保第一顶块220自动及时到达第二位置b。

移动组件240还包括安装板243，安装板243固定在底座210上，安装座242固定在安装板243上。图13是本发明实施例的安装板243的结构图。如图13所示，安装板243靠近第一顶块220的一端具有导向滑槽2431，在动力源241移动第一顶块220的过程中，导向滑槽2431可以起到导向的作用。

图14是本发明实施例的定位板244和固定座245的结构图。参见图12、图13和图14，移动组件240还包括定位板244。第一顶块220与定位板244相连。安装板243靠近底座210的一面具有定位槽2432，定位槽2432的宽度大于第一顶块220的宽度，定位槽2432的高度小于安装板243的高度，定位槽2432与底座210组成容置腔，定位板244在容置腔内沿气缸推动方向移动。当第一顶块220被推到第二位置b时，定位板244仍处于定位槽2432内，使得气缸在收回第一顶块220时，第一顶块220不会因为复位不及时而卡住。

可选地，移动组件还包括固定座245，固定座245包括相互垂直第一固定板2451和第二固定板2452，第一固定板2451与第一顶块220连接，第二固定板2452与定位板244相连。

下面结合图6、图9～图11、图15、图16介绍下，该压料翻边模具的工作过程。其中，由于压料翻边模具为对称图形，为了查看方便，图6，图15，图16为仅保留了1/2截面的部分结构示意图。

未成型状态，图15为本发明实施例的处于未成形状态下的压料翻边模具的部分结构示意图，如图15所示，在下托芯120和凸模140上放置顶盖1，上模座21下移带动翻边刀块100和上压芯130压住顶盖1，翻边刀块100的上成型面和下托芯120的下成型面在顶盖1成型部分闭合，上压芯130的上压料面和凸模140的下压料面在顶盖1不成型部分闭合。参见图9，气缸回缩，第一顶块220位于第一位置a。

成型状态，如图6所示，上模座21带动翻边刀块110下移，下托芯120和第一顶块220随着翻边刀块110下移，第二弹性组件160被压缩，顶盖1成型部分到达翻边成型位置。上压芯130与凸模140匹配，凸模140固定在下模座22上，位置不变。上模座21下移使第一弹性组件150被压缩，为上压芯130提供顶盖1不成型部分的压边力。图10为本发明实施例的上压芯130与行程差消除装置200在成型状态下的装配图，如图10所示，当翻边完毕，下托芯120和第一顶块220随着翻边刀块100下移到成型位置，第一顶块220的上表面和第二顶块230的下表面平齐。

图11为本发明实施例的上压芯130与行程差消除装置200在准备回程状态下的装配图，如图11所示，气缸推动第一顶块220达到第二位置b，第一顶块220与第二顶块230相抵。

回程状态，图16为本发明实施例的处于回程状态下的压料翻边模具的部分结构示意图，如图16所示，上模座21带动翻边刀块110上升。在第二弹性组件160的弹性作用下，下托芯120随着翻边刀块110上升。底座210的一侧与下托芯120的侧面相连，将下托芯120的上升力传递给第一顶块220。第一顶块220与第二顶块230相抵，将下托芯120的上升力通过第一顶块220和第二顶块230传递到上托芯上，为上压芯130提供沿回程方向f的推力，使得上压芯130和下托芯120在回程过程中同步运动，行程一致，从而避免法兰11变形，提高良品率。

本申请还提供了一种使用之前描述的压料翻边模具的压力机，该动压力机包括上模座21、下模座22及压料翻边模具。上模座21、下模座22及压料翻边模具的结构可参见前文相关描述，在此不再赘述。

在翻边刀块回程过程中，上模座21的带动翻边刀块上升，下托芯随着翻边刀块上升。行程差消除装置的一端与下托芯固定，行程差消除装置的一端与上压芯固定，下托芯通过行程差消除装置，为上压芯提供沿回程方向f的推力，使得上压芯和下托芯在回程过程中同步运动，行程一致，从而避免法兰变形，提高良品率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。