一种板材冲孔模具的制作方法

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一种板材冲孔模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于冲压加工技术领域,尤其是涉及一种板材板材冲孔模具。
【背景技术】
[0002]金属板材是日常生产中常用的原材料,对于金属板材尤其是较薄的板材加工,经常会用到冲压工艺,在使用冲压设备加工各种片状零件时,其加工质量的好坏往往取决于模具的材质、结构两方面,目前针对于不少板状零件的冲压加工,其实质都是在一块钢板上加工出各式各样的孔,常见的如圆孔、方孔、条孔等,常用的加工方法一般是先根据零件外形轮廓先进行冲切下料,利用冲压设备和一些简单的模具先将零件的大致轮廓加工出来,再将冲切好的坯料转入下道工序,再更换模具进行冲孔加工,以得到最终零件。所有零件的冲压加工,实际是原板材在凹模与凸模之间的挤压剪力下将原材料切割成所需形状。如图1所示零件h,首先将板材a放于凹模d上,然后由凸模c冲切下料,得到零件轮廓毛坯b,再将毛坯b放于板材冲孔模具f上,由凸模e冲孔成型得到所需零件h,g为冲孔残料。此外,在零件成批加工时,原板材需要不断移动来与模具的上下模组配对,或者不断移动冲模的上下模组多次组装定位,来冲切得到所需零件,效率低下,且由于多次移动,定位误差影响,所用板材的利用率不高,原材料损耗也大。若要对这些片状零件一次性冲切成型,就必然要使一副冲模(刀具)具有零件毛坯轮廓和特征孔的所有形状特征,而此种冲模难在加工及安装使用时,各模具冲压端面(即模具冲压的刀刃面)难以完全在一个平面上,各冲压端面受力不均,造成冲切不彻底,零件粘连在原板材上,而且排肩困难。因此,常见的冲压零件虽然结构简单,但加工起来却要两次甚至多次(在一块板上需要加工多种孔时)工序流转才可完成,其效率低下,严重影响生产进度,且对于一些非标准的垫片或者抱箍之类的零件往往需求量巨大,如果不能按时生产交货,可能会导致所有产品设备因为一个垫片而全线延误。所以,有必要设计一种模具能一次性完成零件的下料、冲孔工序来提高生产效率,保证交货日期。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于解决上述问题,提供一种一次性完成零件下料、冲孔工序的板材冲孔模具。
[0004]本实用新型的技术的方案如下:
[0005]—种板材冲孔模具,包括手柄、支承板、支柱和冲模部件,手柄与支承板固定相连,支柱一端与支承板固定相连,一端与冲模部件固定连接,所述冲模部件包括凹模、凸模、盖板、压缩弹簧A、压缩弹簧B、螺杆、平垫;所述凸模为通孔结构,包括空心圆柱和空心冲头两部分,所述冲头能冲出所要加工的零件孔,冲头与空心圆柱相邻部分形成一个台阶;所述圆柱和冲头的通孔用于冲压排肩;所述凹模能冲出所要加工的零件坯料轮廓,所述凹模内还设有具有两个台阶的台阶孔,所述压缩弹簧A和凸模位于所述台阶孔内,所述压缩弹簧A套在所述凸模的空心圆柱上,压缩弹簧A的两端分别与所述台阶孔内的较小台阶和所述凸模的台阶接触;所述压缩弹簧可以在台阶孔内自由伸缩,所述凸模可在台阶孔内自由滑动;所述盖板与凸模的空心圆柱端面接触,并通过销固定连接为一体;所述盖板与所述凹模通过螺杆连接,且所述螺杆与盖板之间还设有压缩弹簧及平垫,所述盖板可相对于螺杆上下窜动。
[0006]有益效果:本板材冲孔模具跟常见冲压模具不同,只有上模部分,没有下模,不存在上下模具配合错位问题,安装使用简单,该板材冲孔模具凹模与凸模为可拆卸式一体化结构,凹模可冲切出零件毛坯轮廓,凸模可冲切出零件的特征孔,使用该板材冲孔模具可一次性完成零件的下料冲孔工序,大大提高加工效率。
【附图说明】
[0007 ]图1为冲压零件不意图。
[0008]图2为冲压零件下料工序示意图。
[0009]图3为冲压零件冲孔工序示意图。
[0010]图4为本实用新型主视图。
[0011]图5为本实用新型侧视图。
[0012]图6为本实用新型俯视图。
[0013]图7为本实用新型仰视图。
[0014]图8为本实用新型工作前凹模与凸模相对位置示意图。
[0015]图9为本实用新型工作时凹模与凸模相对位置示意图。
[0016]图10为本实用新型冲压端为厚壁结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容清楚地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0019]如图4所示,一种板材冲孔模具,用于加工如图1所示零件;包括手柄1、支承板2、两个支柱3和一个冲模部件,手柄I安装在冲压设备上。上述冲模部件包括凹模9、凸模10、盖板
8、压缩弹簧AU、压缩弹簧B7、螺杆4、平垫5;其中,凸模10包括空心圆柱和空心的冲头两部分,冲头端面为圆形,能冲出零件上的圆形孔,根据加工需要,冲头端面还可制成其他形状,诸如矩形或者是作为调整垫片用的圆弧条孔形状;空心圆柱与空心的冲头的通孔用于冲孔时排除残料;本实施例中模具的凸模10共设有三个,对应加工三个圆孔。上述冲头与空心圆柱同轴,其相邻部分形成一个圆形台阶;凹模9的端面轮廓形状为图1所示零件的毛坯轮廓形状,该凹模9能冲出零件h的坯料轮廓,完成零件下料工序,上述凹模9内还设有具有两个圆形台阶的台阶孔,所述压缩弹簧All和凸模10位于该台阶孔内,其中,压缩弹簧All套在凸模10的空心圆柱上,压缩弹簧All的两端分别与台阶孔内的较小台阶和所述凸模10的圆形台阶紧密接触,且压缩弹簧All可以在台阶孔内自由伸缩,而凸模10也可在台阶孔内自由滑动;盖板8与凸模10的空心圆柱端面接触,并通过销6固定连接为一体;盖板8与凹模9通过螺杆4活动连接,盖板8上的螺栓孔径稍大于所用螺杆直径,便于盖板8相对于螺杆4上下窜动,在螺杆4与盖板8之间还设有压缩弹簧B7及平垫5,压缩弹簧B7和平垫5套在螺杆4上端,压缩弹簧B7两端分别与盖板8及平垫5紧挨。
[0020]零件的冲压成型,实际上是原材料在模具之间的挤压剪力作用下被切割成相应形状的工件,各冲压端面与待冲板材直接接触挤压,所以这些冲压端面(图9所示端面i和端面j,图10所示端面k和端面m)实际上就是冲切刀刃端面,由于整个冲压过程凹模9和凸模10的冲头端面都承受了巨大压力,所以一般冲压端面会做成图10所示的壁厚较厚的端面形式,这种形式使模具承载力强,加工过程中不易崩刃,但是加工所需冲压力非常大,并且要求原材料底部放有与毛坯形状相同的凹模板,才能保证材料在挤压剪力作用下冲出所需零件坯料。本实用新型将凹模9和凸模10集合设计为一体,相当于传统模具的上模组件,由于没有下模组件,无法形成上下模具之间的挤压剪力,所以将冲压端面都做成如图9所示的薄壁端面i与端面j,形成一个冲切刀刃;且冲压时考虑到排肩问题,凸模10的冲头也只能做成如图9所示的薄壁端面的形式,因为在板材冲孔模具冲压板材时,冲切出来的圆形残料需要从凸模10的通孔中排除,若做成如图10所示的厚壁端面(端面m)形式,那么冲切后的圆形残料将无法从凸模10的内通孔中排除,影响下一个零件的冲压加工;若将凹模9做成如图10所示的厚壁端面(端面k),则不便实现零件坯料轮廓冲切。所以,上述凹模9和凸模10的冲压端面应做成如图9所示的薄壁端面形式,在保证模具冲压工作部位强度韧性的前提下而又不失其锋利,且加工时不必要求原材料下边垫有与毛坯形状相同的凹模板。一般根据零件材料和刀具尺寸,各冲压端壁厚为0.2—1.5mm为宜。鉴于凹模9和凸模10为直接冲切加工部位,频繁承受巨大荷载,加之模具的冲压端皆为薄壁结构,因此,其材料不仅要强度高,而且韧性好,耐冲击性强,具体可以选择如低合金冷作模具钢(9SiCr、9Mn2
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