一种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具及其控制方法_2

文档序号:9571576阅读:来源:国知局
图;
[0033] 图2为本发明所述的铆接装置铆接完成后主视图的全剖视图;
[0034] 图3为本发明所述的铆接装置铆接完成后下模座打开时的轴测投影图;
[0035] 图4为本发明所述的冲头主视图;
[0036] 图5为本发明所述的冲头沿A-A面的剖视图;
[0037] 图6为本发明所述的下模座的主视图;
[0038] 图7为本发明所述的当冷却液道流体温度高于记忆合金变形阈值时,固定下模座 或活动下模座的沿B-B面的剖视图。
【具体实施方式】
[0039] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文 字能够据以实施。
[0040] 如图1~7所示,本发明提供了一种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具,包括冲 头110、下模座、定位液压缸;高强钢钢板140上的孔是在热成形工序中预先在需要铆接的 部位冲出的直径为9. 9mm~10mm的圆形通孔;其中,冲头110为圆台形结构件,上表面的大 圆直径为l〇mm,下表面的小圆直径为8mm,高度为15mm,置于压边圈120的中心孔内为滑动 连接,压边圈120为圆环体形结构件,高度为15mm,外圆直径为20mm,内圆直径为10mm ;下 模座整体为正方体形状,边长为80mm,从下表面的中心开有一个圆形孔,孔的深度为79mm, 即从模座下表面一直到距离上表面1mm处,孔直径为14mm~16mm,在下模座的上表面中心 位置往下开一个圆台形状的孔,圆台的小圆直径为l〇mm,大圆直径为12mm,母线倾斜角度 为30°~60°,高度为1mm,从而与下面的圆柱孔贯通,冲头110和下模座同轴布置,然后 固定在导轨座170上确保位置不再变动;活塞150和缸筒160构成了定位液压缸,定位液 压缸与冲头110和整体下模座要求同轴布置,然后固定在导轨座170上确保位置不变,缸筒 160高度为79mm,即缸筒160的上表面与整体下模座圆柱孔的上表面接触,缸筒160直径为 14mm,底部有两个直径为2mm的通孔,其中一个为进液口,另一个为排液口,活塞150直径为 9. 9mm~10_,在下止点位置时与缸筒160上表面平齐,构成一个圆形的平台,因为定位液 压缸与冲头110和整体下模座同轴,所以活塞150也与冲头110和整体下模座同轴;冲头 110及下模座分别设置有冷却液道,并且分别连接有温度传感器及控制器,当温度超过第一 阈值时,控制器控制冷却液进入冷却液道,并且根据监测温度控制冷却液量;当温度低于第 二阈值时,将冷却液抽空。
[0041] 在另一种实施例中,下模座分为固定下模座180和活动下模座190构成了整体的 下模座,固定下模座180和活动下模座190完全相同,只是固定下模座180固定在导轨座 170上确保位置不再变动,而活动下模座190可以沿导轨座170滑动。
[0042] 在另一种实施例中,推拉液压缸200的活塞杆焊接在活动下模座190上,活塞杆直 径为20mm~30mm,长度为60mm~70mm ;在成形之前,活塞杆伸出推动活动下模座190与固 定下模座180良好闭合,从而形成整体下模座中的圆台形孔,为冲压时铝板填充出铆扣提 供空间,在冲压完成后活塞杆缩回,将活动下模座190拉回远离固定下模座180的位置,整 体下模座打开,将铆接件沿导轨座170方向平移后可将其取出。
[0043] 在另一种实施例中,在冲头110内开有环形冷却液道,直径为2_~3_,冷却液道 轴线平面距离冲头下表面3mm~5mm,冲头110在竖直方向上开有两个圆柱形通孔与下面的 环形冷却液道相通,直径与冷却液道的直径相同,其中一个圆柱形通孔为进水口,另外一个 圆柱形通孔为出水口。
[0044] 在另一种实施例中,在固定下模座180和活动下模座190上都设有冷却液道,冷却 液道是沿着下模座的圆台孔布置的,在两个下模座上分别布置一条冷却液道,水道绕圆台 孔半个圆周,水道直径为5mm~6_,轴线平面比下模座上表面低9mm~10_。
[0045] 在另一种实施例中,在固定下模座180和活动下模座190上设置记忆合金折流板 181,其上设置多个通孔,其能够根据冷却液温度进行变形,使冷却液道内部冷却液能够进 行的热交换更充分,更为有效的降低下模座上表面的温度,当冷却液道流体温度高于变形 阈值时,折流板181变形与冷却液道壁呈15°~20°夹角;当冷却液道流体温度低于变形 阈值时,折流板181贴合冷却液道壁。
[0046] 如图1所示,冲压前液压缸排液口关闭,进液口进液,活塞150上行3mm到达上止 点即高出下模座平面2mm,将钢板上预先冲好的孔套在活塞150上,因为活塞150和冲头 110同轴布置,且活塞150直径与钢板上孔的直径相同,所以实现了冲头110与钢板140上 孔的精确定位,然后放上铝板130,推拉液压缸200实施推行程,沿导轨座170推动活动下模 座190,直到活动下模座190与固定下模座180接触面接触,实现良好闭合。
[0047] 如图2所示,冲压进行时冲头110下行,同时液压缸排液口打开,进液口关闭,活塞 150下行到达下止点,即与缸筒160上表面平齐,组成一个圆形平台,被冲压的铝板填充入 圆台形孔中形成铆接锁扣,铆接结束。
[0048] 如图3所示,推拉液压缸200实施拉行程,带动活动下模座190沿导轨座170远离 固定下模座180,整体下模座实现分离,将铆接件沿导轨座170方向平移一段距离后可以取 出铆接件。
[0049] 实施例
[0050] 在高强钢钢板140热成形过程中,将钢板在铆接位置冲出直径为10mm的圆形通 孔。
[0051] 如图1所示,冲头110、定位液压缸和整体下模座实现同轴布置,且液压缸和固定 下模座180位置固定;冲头110为圆台形结构件,上表面的大圆直径为10mm,下表面的小圆 直径为8mm,母线倾斜角度为45°,高度为15mm,内部冷却液道直径为2. 5mm,轴线平面与冲 头下表面距离为3mm。冲头110置于压边圈120的中心孔内为滑动连接,压边圈120为圆环 体形结构件,高度为15mm,外圆直径为20mm,内圆直径为10mm,活塞150直径10mm,缸筒160 直径14mm,高度79mm,缸筒160上表面与整体下模座圆柱孔的上部接触即距离下模座上表 面为1mm,整体下模座是边长为80mm的正方体,中心的圆柱孔直径为16mm,高度为79mm。
[0052] 如图3所示,推拉液压缸活塞杆的直径为20mm,长度为60mm。
[0053] 本发明的一种铆接过程如下:
[0054] 如图1所示,进液孔打开,活塞150上行3mm到达上止点并且保持位置不再变动, 将高强钢钢板140冲好的孔套在活塞150上,实现孔与冲头110的同轴定位,在高强钢钢板 140上放上铝板130,将活动下模座190沿导轨座170推向固定下模座180,闭合整体下模 座;
[0055] 如图2所示,冲头110下行,同时液压缸的排液□打开,活塞150下行到达下止点 并且保持位置不变,此时活塞150和缸筒160的上表面组成一个圆形平台,冲头110的下表 面与高强钢钢板140的上表面在同一水平高度时到达下止点行程结束,铝板130在冲头110 的压力下填充进入下模座的圆台形孔中形成铆接锁扣;
[0056] 如图3所示,推拉液压缸实施拉行程,拉动活动下模座190沿导轨座170远离固定 下模座180,将铆接件沿导轨座170方向平移20mm后取出,完成铆接。
[0057] 本发明还提供了一种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具的控制方法,其特征在 于,包括如下步骤:
[0058] 步骤一、当温度传感器监测到冲头下表面温度1\多T 4寸,控制器开启冲头内的冷 却液;当温度传感器监测到下模座上表面温度T2> T #寸,控制器开启下模座内的冷却液; 其中,?\为冲头下表面温度,单位为°C,
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