一种高精度冲压模具的制作方法

本发明属于冲压模具制备技术领域，具体的说是一种高精度冲压模具。

背景技术：

冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具(俗称冷冲模)，冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法，现有技术中在冲模设计时，凸模的固定方式通常有机械固定和粘连这两种方式，常用的机械固定方法有横销固定法、螺钉紧钉法、凸模翻铆法和左右半固定板固定法，而粘连法常使用环氧树脂、低熔点合金进行粘连，但是这些固定方式均存在一些问题，如螺钉紧钉法、紧钉力度有限、凸模容易被拔出，翻铆法凸模垂直度受影响，粘连法需要博还原粘连层且间隙需重新调整，且以上方法均存在拆卸麻烦、复杂的问题，不能对凸模进行快速频繁更换，使凸模在长时间的工作过程中严重影响产品精度的控制。

中国专利发布的一种方便拆卸的冲孔凸模，专利号201510890869，该方案包括冲压端和与凸模固定板相固定的固定端；所述冲压端的下端部边沿具有刀刃；所述固定端的尾端设有一个防转动限位块；所述防转动限位块截面呈六边形；所述防转动限位块的最小直径大于固定端的直径；所述防转动限位块上端部开设有一个一字槽；所述一字槽的横截面成倒t型；所述固定端靠近防转动限位块处设有凹槽，所述凹槽内安装有橡胶圈，该发明结构简单稳定拆装方便，拆卸冲孔凸模时，无需敲击冲压端，只需用起拔装置通过尾端的一字槽，即可方便地将冲孔凸模从凸模固定板中拔出，但是该方案在进行更换凸模时需要将凸模固定端一同拆卸，才能将凸模拆卸，拆卸工作仍旧麻烦。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，解决现有冲压模具中凸模安装方式比较为复杂，在凸模磨损后不能及时频繁的更换以保证产品精度、以及冲材在冲压过程中容易发生振动位移导致精度不足的问题，本发明提出的一种高精度冲压模具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种高精度冲压模具，包括上模板和下模板；所述下模板靠近上模板一侧开设有第一环形槽；所述第一环形槽远离上模板一侧开设有第二环形槽；所述第一环形槽内通过弹簧弹性连接有支撑板；所述支撑板“t”形设计；所述第二环形槽内固连有挤压囊；所述下模板位于第一环形槽外侧开设有均匀布置的第一滑槽；所述第一滑槽内均滑动连接有固定滑块；所述固定滑块与第一滑槽远离第一环形槽一侧之间均固连有充气囊；所述充气囊与挤压囊均通过导管导通；所述支撑板上固连有定位针；所述上模板靠近下模板一侧固连有导向杆；所述导向杆内部开设有第二滑槽；所述第二滑槽“t”形设计；所述所述第二滑槽内通过弹簧弹性连接有“t”形滑动杆；所述滑动杆靠近下模板一侧表面固连有挤压块；所述挤压块橡胶材料制成且下表面粗糙设置；

工作时，将上模板与下模板通过螺栓分别固定于冲压机与机台上，将冲材对准定位针放置于支撑板上，启动冲压机，上模板在冲压机的带动下匀速下压，在下压的过程中，挤压块首先接触冲材，并向下挤压冲材，冲材受到向下挤压的力带动支撑板下移，支撑板下移的过程中，固连在第二滑槽内的挤压囊受到挤压，将内腔中气体通过导管输入充气囊，第一滑槽内充气囊气压增大，将固定滑块向第一滑槽外部挤压，从而使均匀布置在第一滑槽内的固定滑块从侧面对冲材进行夹紧固定，同时，随着上模板的持续下压，滑动杆逐渐向第二滑槽内部移动，并持续向冲材施加向下的压力，当冲压完成后，上模板在冲压机的带动下向上移动，此时滑动杆下表面固连的挤压块仍旧挤压冲材，随着上模板上移到一定距离后，挤压块脱离冲材，支撑板受力消失时，支撑板在第一环形槽内弹簧的作用下向上移动复位，在支撑板复位的同时，充气囊内的气体回流至挤压囊内，从而带动滑动块复位，定位针以及固定滑块、挤压块的共同设置，在水平以及垂直方向对代加工的冲材进行多方位的固定的作用，防止冲材在冲压过程中发生震动、产生位移，从而导致加工后的冲材产生误差，使加工后的冲材尺寸、切面平整度等精度不达标，无法保障产品的精度，同时支撑板以及环形槽的设立使加工过程发生在下模板表面的凹陷处内，可以有效地防止加工过程中发生意外，避免碎屑四向溅射，造成一定的安全隐患，而挤压块橡胶材质的设立，可以使挤压块对冲材施加压力时可以有效地避免挤压块对冲材表面造成损坏，最终影响产品的性能。

优选的，所述滑动杆远离下模板一侧侧面开设有第三滑槽；所述第三滑槽环形设计；所述第三滑槽内滑动连接有滚珠；所述第三滑槽内壁弹性连接有弹力板；

工作时，在冲压机连续性快速重复性作业中，使用滚珠与第二滑槽转动连接，可以有效地减少与第二滑槽侧壁的摩擦力，避免快速工作过程中瞬间摩擦力过大导致滑动杆发生断裂、形变等不利变化，最终造成额外的维修费用以及不必要的安全隐患，同时维修必将消耗大量的时间，对生产效率将产生极大的影响，而弹力板的设定，可以在水平方向给滚珠留有部分缓冲余地，可以有效地缓解滚珠因快速滑动而产生的摩擦力，可以有效地减少滚珠抱死导致装置受到损伤的几率，使装置的性能更加优越。

优选的，所述上模板靠近下模板一侧表面开设有第一凹槽；所述第一凹槽内安装有固定柱；所述上模板位于第一凹槽一侧开设有第二凹槽；所述第二凹槽倒“l”形设计；所述第二凹槽与第一凹槽导通；所述固定柱正对第二凹槽处开设有导槽；所述第二凹槽靠近固定柱一侧滑动连接有定位珠；所述第二凹槽内通过螺纹连接有挤压杆；所述固定柱中空设计且内腔安装有冲头；所述固定柱内壁开设有均匀布置的第三凹槽；所述第三凹槽内均滑动连接有固定块；所述固定块靠近冲头一侧弧面设计、远离冲头一侧斜面设计；所述固定柱位于第三凹槽下方开设有第四凹槽且第四凹槽与第三凹槽导通设计；所述第四凹槽内滑动连接有转动环；所述转动环靠近第三凹槽一侧表面固连有转动杆且转动杆延伸至第三凹槽内设计；所述第四凹槽位于固定柱靠近下模板一侧侧壁处开口设计；所述固定柱位于第四凹槽开口处螺纹连接有紧固环；所述紧固环与转动环固连；

工作时，将冲头插入固定柱内腔中，转动紧固环，紧固环转动带动转动环转动，从而使转动杆于第三凹槽内进行转动，转动的转动杆对固定块进行挤压，从而使固定块向第三凹槽外运动，使处于固定柱内腔的冲头受到挤压从而固定，此时再将固定柱插入第一凹槽内，拧动挤压杆，使挤压杆上升从而使第二凹槽内的定位柱受到挤压从而进入固定柱上开设的导槽内，使固定柱于第一凹槽内固定，在模具进行大量重复性操作后，因为冲头与冲材大量的相互挤压的因故，冲头产生磨损，精度会产生下降，此时需要将冲头进行维护或者更换，当需要更换冲头时，仅需要将紧固环反向转动，从而带动转动杆减轻对固定块的压力，此时可直接将冲头取下进行更换或者维护，当固定装置整体发生故障或者定期维修时，可将挤压杆反方向转动，使定位珠不受挤压，此时可以将固定柱整个取下，固定柱以及冲头可拆卸式安装可以进行选择性的拆卸损坏件进行维护或更换，而不是整体拆卸，不仅在紧急情况时可以更加方便快捷的对装置进行维修，减少拆卸与装载需要耗费的时间，加快维修的效率，同时可选择性拆卸也减轻了维护人员的工作力量，使更换工作进行的更加快捷，同时结构设置上的简便性使维修难度降低，使装置维修成本降低。

优选的，所述固定块靠近冲头一侧表面固连有气垫层；所述气垫层中空且表面粗糙设计；所述第三凹槽内位于转动杆转动方向固连有橡胶囊；所述橡胶囊中空设计；所述橡胶囊与气垫层通过导管导通；工作时，转动杆在第三滑槽内转动时对橡胶囊进行挤压，从而使橡胶囊内气体通过导管进入气垫层内部，使气垫层发生膨胀，增大气垫层表面与冲头的接触面积，从而使装置的紧固效果更加优越，可以有效地提升冲头在固定柱内腔的牢固度，避免冲头在上升时受力过大产生脱落等现象，造成装置故障以及一定的安全隐患。

优选的，所述固定柱内腔安装有护套；所述护套内部阶梯状中空设计；所述护套内腔滑动连接有冲头；所述冲头与护套内腔远离下模板一端之间安装有缓冲柱；所述缓冲柱橡胶材料制成；工作时，将冲头插入护套内腔，再将缓冲柱装入，最后将护套安装在固定柱内腔中，固定块在转动杆的挤压下将护套固定，在冲压工作进行的过程中，护套的存在可以进一步对冲头起到保护作用，防止冲头受瞬间应力过大发生断裂，不仅造成装置的损坏，还容易造成安全隐患，同时冲头在冲压过程中，缓冲柱的存在一定程度上缓解冲压机对冲头地应力，避免冲头发生断裂，而在应力无法完全消解时，护套的存在使冲头发生断裂的部位较为靠近下端，此时可以对冲头进行重新磨制，使冲头再加工后仍可继续使用，有效地节省了维修所需要的费用，起到节约维修成本的作用。

优选的，所述下模板靠近上模板一侧安装有配合冲头使用的凹模；所述下模板位于凹模下方开设有收集槽；所述收集槽圆台形设计；工作时，冲件在冲头与凹模的配合下进行冲压，冲压完成后，废料、残渣被冲头向下推入收集槽内，收集槽圆台形设计，可以有效地防止废料堵塞收集槽，同时，收集槽的存在可以有效地避免在流水线上工作时，在连续冲压过程中可以有效地避免残渣以及废料对冲件在冲压过程中精度受到影响，使成品精度下降，从而降低产品的性能。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种高精度冲压模具，通过设置定位针、固定滑块以及挤压块从空间上对冲材进行多方向的固定作用，可以有效地避免冲压过程中，因为机器的震动、冲头与冲材之间的作用力所导致的冲材发生位移，产品误差增大，同时支撑板以及环形槽的设置，使冲压过程在下模板内部完成，可以有效地安全事故的发生。

2.本发明所述的一种高精度冲压模具，通过设置固定柱、护套以及旋转杆和固定块，使冲头以及固定柱分为多个部位，可选择性拆卸，使冲头或装置发生故障时可以快速进行维护或更换，有效地减少维修人员的工作量，加快维修工作的速率，从而加快工作效率，同时拆卸工作的方便使冲头更换次数增多，有效地降低因冲头磨损造成的精度下降的频率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的剖视图；

图3是固定柱的内部构造图；

图4是图2中a-a处剖视图；

图5是图2中b处的局部放大图；

图中：上模板1、下模板2、第一环形槽3、第二环形槽31、支撑板32、挤压囊33、第一滑槽34、固定滑块35、充气囊36、定位针37、导向杆4、第二滑槽41、滑动杆42、挤压块43、第三滑槽44、滚珠45、弹力板46、第一凹槽5、固定柱51、第二凹槽52、定位珠53、挤压杆54、导槽55、冲头6、第三凹槽7、固定块71、第四凹槽72、转动环73、转动杆74、紧固环75、气垫层76、橡胶囊77、护套8、缓冲柱81、凹模82、收集槽9。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，本发明所述的一种高精度冲压模具，包括上模板1和下模板2；所述下模板2靠近上模板1一侧开设有第一环形槽3；所述第一环形槽3远离上模板1一侧开设有第二环形槽31；所述第一环形槽3内通过弹簧弹性连接有支撑板32；所述支撑板32“t”形设计；所述第二环形槽31内固连有挤压囊33；所述下模板2位于第一环形槽3外侧开设有均匀布置的第一滑槽34；所述第一滑槽34内均滑动连接有固定滑块35；所述固定滑块35与第一滑槽34远离第一环形槽3一侧之间均固连有充气囊36；所述充气囊36与挤压囊33均通过导管导通；所述支撑板32上固连有定位针37；所述上模板1靠近下模板2一侧固连有导向杆4；所述导向杆4内部开设有第二滑槽41；所述第二滑槽41“t”形设计；所述所述第二滑槽41内通过弹簧弹性连接有“t”形滑动杆42；所述滑动杆42靠近下模板2一侧表面固连有挤压块43；所述挤压块43橡胶材料制成且下表面粗糙设置

工作时，将上模板1与下模板2通过螺栓分别固定于冲压机与机台上，将冲材上定位孔对准定位针37放置于支撑板32上，启动冲压机，上模板1在冲压机的带动下匀速下压，在下压的过程中，挤压块43首先接触冲材，并向下挤压冲材，冲材受到向下挤压的力带动支撑板32下移，支撑板32下移的过程中，固连在第二滑槽41内的挤压囊33受到挤压，将内腔中气体通过导管输入充气囊36，第一滑槽34内充气囊36气压增大，将固定滑块35向第一滑槽34外部挤压，由于冲材尺寸小于支撑板32尺寸且大于两个定位针37的相对距离，固定滑块35只需要很小的位移便可以配合定位针37对冲材进行夹紧固定，同时，随着上模板1的持续下压，滑动杆42逐渐向第二滑槽41内部移动，并持续向冲材施加向下的压力，当冲压完成后，上模板1在冲压机的带动下向上移动，此时滑动杆42下表面固连的挤压块43仍旧挤压冲材，随着上模板1上移到一定距离后，挤压块43脱离冲材，支撑板32受力消失后，支撑板32在第一环形槽3内弹簧的作用下向上移动复位，在支撑板32复位的同时，充气囊36内的气体回流至挤压囊33内，从而带动滑动块复位，定位针37以及固定滑块35、挤压块43的共同设置，在水平以及垂直方向对代加工的冲材进行多方位的固定的作用，防止冲材在冲压过程中发生震动、产生位移，从而导致加工后的冲材产生误差，使加工后的冲材尺寸、切面平整度等精度不达标，无法保障产品的精度，同时支撑板32以及环形槽的设立使加工过程发生在下模板2表面的凹陷处内，可以有效地防止加工过程中发生意外，避免碎屑四向溅射，造成一定的安全隐患，而挤压块43橡胶材质的设立，可以使挤压块43对冲材施加压力时可以有效地避免挤压块43对冲材表面造成损坏，最终影响产品的性能。

作为本发明的一种实施方式，所述滑动杆42远离下模板2一侧侧面开设有第三滑槽44；所述第三滑槽44环形设计；所述第三滑槽44内滑动连接有滚珠45；所述第三滑槽44内壁弹性连接有弹力板46；

工作时，在冲压机连续性快速重复性作业中，使用滚珠45与第二滑槽41转动连接，可以有效地减少与第二滑槽41侧壁的摩擦力，避免快速工作过程中瞬间摩擦力过大导致滑动杆42发生断裂、形变等不利变化，最终造成额外的维修费用以及不必要的安全隐患，同时维修必将消耗大量的时间，对生产效率将产生极大的影响，而弹力板46的设定，可以在水平方向给滚珠45留有部分缓冲余地，可以有效地缓解滚珠45因快速滑动而产生的摩擦力，可以有效地减少滚珠45抱死导致装置受到损伤的几率，使装置的性能更加优越。

作为本发明的一种实施方式，所述上模板1靠近下模板2一侧表面开设有第一凹槽5；所述第一凹槽5内安装有固定柱51；所述上模板1位于第一凹槽5一侧开设有第二凹槽52；所述第二凹槽52倒“l”形设计；所述第二凹槽52与第一凹槽5导通；所述固定柱51正对第二凹槽52处开设有导槽55；所述第二凹槽52靠近固定柱51一侧滑动连接有定位珠53；所述第二凹槽52内通过螺纹连接有挤压杆54；所述固定柱51中空设计且内腔安装有冲头6；所述固定柱51内壁开设有均匀布置的第三凹槽7；所述第三凹槽7内均滑动连接有固定块71；所述固定块71靠近冲头6一侧弧面设计、远离冲头6一侧斜面设计；所述固定柱51位于第三凹槽7下方开设有第四凹槽72且第四凹槽72与第三凹槽7导通设计；所述第四凹槽72内滑动连接有转动环73；所述转动环73靠近第三凹槽7一侧表面固连有转动杆74且转动杆74延伸至第三凹槽7内设计；所述第四凹槽72位于固定柱51靠近下模板2一侧侧壁处开口设计；所述固定柱51位于第四凹槽72开口处螺纹连接有紧固环75；所述紧固环75与转动环73固连；

工作时，将冲头6插入固定柱51内腔中，转动紧固环75，紧固环75转动带动转动环73转动，从而使转动杆74于第三凹槽7内进行转动，转动的转动杆74对固定块71进行挤压，从而使固定块71向第三凹槽7外运动，使处于固定柱51内腔的冲头6受到挤压从而固定，此时再将固定柱51插入第一凹槽5内，拧动挤压杆54，使挤压杆54上升从而使第二凹槽52内的定位柱受到挤压从而进入固定柱51上开设的导槽55内，使固定柱51于第一凹槽5内固定，在模具进行大量重复性操作后，因为冲头6与冲材大量的相互挤压的因故，冲头6产生磨损，精度会产生下降，此时需要将冲头6进行维护或者更换，当需要更换冲头6时，仅需要将紧固环75反向转动，从而带动转动杆74减轻对固定块71的压力，此时可直接将冲头6取下进行更换或者维护，当固定装置整体发生故障或者定期维修时，可将挤压杆54反方向转动，使定位珠53不受挤压，此时可以将固定柱51整个取下，固定柱51以及冲头6可拆卸式安装可以进行选择性的拆卸损坏件进行维护或更换，而不是整体拆卸，不仅在紧急情况时可以更加方便快捷的对装置进行维修，减少拆卸与装载需要耗费的时间，加快维修的效率，同时可选择性拆卸也减轻了维护人员的工作力量，使更换工作进行的更加快捷，同时结构设置上的简便性使维修难度降低，使装置维修成本降低。

作为本发明的一种实施方式，所述固定块71靠近冲头6一侧表面固连有气垫层76；所述气垫层76中空且表面粗糙设计；所述第三凹槽7内位于转动杆74转动方向固连有橡胶囊77；所述橡胶囊77中空设计；所述橡胶囊77与气垫层76通过导管导通；工作时，转动杆74在第三滑槽44内转动时对橡胶囊77进行挤压，从而使橡胶囊77内气体通过导管进入气垫层76内部，使气垫层76发生膨胀，增大气垫层76表面与冲头6的接触面积，从而使装置的紧固效果更加优越，可以有效地提升冲头6在固定柱51内腔的牢固度，避免冲头6在上升时受力过大产生脱落等现象，造成装置故障以及一定的安全隐患。

作为本发明的一种实施方式，所述固定柱51内腔安装有护套8；所述护套8内部阶梯状中空设计；所述护套8内腔滑动连接有冲头6；所述冲头6与护套8内腔远离下模板2一端之间安装有缓冲柱81；所述缓冲柱81橡胶材料制成；工作时，将冲头6插入护套8内腔，再将缓冲柱81装入，最后将护套8安装在固定柱51内腔中，固定块71在转动杆74的挤压下将护套8固定，在冲压工作进行的过程中，护套8的存在可以进一步对冲头6起到保护作用，防止冲头6受瞬间应力过大发生断裂，不仅造成装置的损坏，还容易造成安全隐患，同时冲头6在冲压过程中，缓冲柱81的存在一定程度上缓解冲压机对冲头6地应力，避免冲头6发生断裂，而在应力无法完全消解时，护套8的存在使冲头6发生断裂的部位较为靠近下端，此时可以对冲头6进行重新磨制，使冲头6再加工后仍可继续使用，有效地节省了维修所需要的费用，起到节约维修成本的作用。

作为本发明的一种实施方式，所述下模板2靠近上模板1一侧安装有配合冲头6使用的凹模82；所述下模板2位于凹模82下方开设有收集槽9；所述收集槽9圆台形设计；工作时，冲件在冲头6与凹模82的配合下进行冲压，冲压完成后，废料、残渣被冲头6向下推入收集槽9内，收集槽9圆台形设计，可以有效地防止废料堵塞收集槽9，同时，收集槽9的存在可以有效地避免在流水线上工作时，在连续冲压过程中可以有效地避免残渣以及废料对冲件在冲压过程中精度受到影响，使成品精度下降，从而降低产品的性能。

具体工作流程如下：

工作时，将上模板1与下模板2通过螺栓分别固定于冲压机与机台上，将冲头6插入固定柱51内腔中，转动紧固环75，紧固环75转动带动转动环73转动，从而使转动杆74于第三凹槽7内进行转动，转动的转动杆74对固定块71进行挤压，从而使固定块71向第三凹槽7外运动，使处于固定柱51内腔的冲头6受到挤压从而固定，此时再将固定柱51插入第一凹槽5内，拧动挤压杆54，使挤压杆54上升从而使第二凹槽52内的定位柱受到挤压从而进入固定柱51上开设的导槽55内，使固定柱51于第一凹槽5内固定，将冲材对准定位针37放置于支撑板32上，启动冲压机，上模板1在冲压机的带动下匀速下压，在下压的过程中，挤压块43首先接触冲材，并向下挤压冲材，冲材受到向下挤压的力带动支撑板32下移，支撑板32下移的过程中，固连在第二滑槽41内的挤压囊33受到挤压，将内腔中气体通过导管输入充气囊36，第一滑槽34内充气囊36气压增大，将固定滑块35向第一滑槽34外部挤压，从而使均匀布置在第一滑槽34内的固定滑块35从侧面对冲材进行夹紧固定，同时，随着上模板1的持续下压，滑动杆42逐渐向第二滑槽41内部移动，并持续向冲材施加向下的压力，当冲压完成后，上模板1在冲压机的带动下向上移动，此时滑动杆42下表面固连的挤压块43仍旧挤压冲材，随着上模板1上移到一定距离后，挤压块43脱离冲材，支撑板32受力消失在第一环形槽3内弹簧的作用下向上移动复位，在支撑板32复位的同时，充气囊36内的气体回流至挤压囊33内，从而带动滑动块复位，完成一次冲压过程。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。