一种支撑件多工位级进模具及制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种支撑件多工位级进模具及制作方法，包括上模、下模和设置在上模与下模之间的送料机构，上、下模对应的模具孔内依次设置有冲导正销工艺孔组件、冲裁工序组件、弯曲工序组件和切断工序组件等。条料在送料装置的控制下沿着导向槽送料，经冲导正销工艺孔组件冲出导正销工艺孔后，在若干个导正销的精确定位下及导板压料力的作用下，逐工位的进行冲孔、切废、倒角、弯曲、切断等工序。本发明提供的模具根据支撑件的结构特点，通过合理的排样、定位部件和工作部件的结构优化设计，既保证了质量，又最大程度地简化模具的结构，保证支承件的精度、提高生产效率、降低模具制造成本。
【专利说明】 一种支撑件多工位级进模具及制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及模具设计【技术领域】，尤其涉及一种非对称多角度弯曲支撑件多工位级进模具及制作方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]现有技术中通常采用冲压工艺来加工一些支撑件，根据支承件形状、尺寸、精度要求较高和生产批量大的工艺特点，如果采用单工序冲裁模具生产，则势必需要落料、冲孔、弯曲(两次弯曲)、成形(倒角)等一系列模具协作完成，造成模具数量多，制件定位误差大，手工送料效率低，故通常冲制该类冲压件宜采用多工位级进模具冲压成形，用高速冲床冲制。但现有的多工位级进模具，具有送料导向不准确、送料不流畅，结构复杂，产品质量得不到保证等一系列的问题。
[0004]
【发明内容】
[0005]针对上述提到的问题，本发明公开了一种支撑件多工位级进模具，包括上模、下模和设置在所述上模与所述下模之间的送料机构，该多工位级进模具的上、下模对应的模具孔内依次设置有冲导正销工艺孔组件、冲裁工序组件、弯曲工序组件和切断工序组件；其中，
所述上模包括上模板、上垫板、上固板、中垫板和导板，所述上模板、上垫板和上固板连接在一起，所述中垫板和导板连接，且所述上模板、上垫板和上固板组成的整体与所述中垫板和导板组成的整体之间可上、下往复运动；
所述下模包括依次相连的下模板、下垫板和下固板，所述下固板与所述导板相对，且条料压在所述下固板和导板之间；
条料位于所述送料机构上，所述送料机构将所述条料送至上模与下模之间，并在所述送料机构的作用下依次经过冲导正销工艺孔组件、冲裁工序组件、弯曲工序组件和切断工序组件的凸模与凹模之间，完成各工序的加工。
[0006]较佳地，所述冲导正销工艺孔组件、冲裁工序组件以及切断工序组件均包括相匹配的凸模和凹模，所述凸模设置在所述上模上，所述凹模设置在所述下模上。
[0007]较佳地，所述凸模的上端上套有一上拼块，并通过所述上拼块设置在所述上固板上；所述上拼块的下端伸出所述上固板的下端面，且与所述中垫板的上端面相对。
[0008]较佳地，所述凸模的下端穿过所述中垫板和导板伸进所述凹模内，所述凸模的下端通过一下拼块穿过所述导板，且所述凸模下端可沿所述下拼块的内部移动。
[0009]较佳地，所述凹模由凹模拼块和凹模垫块组成，所述下固板上设置有凹模框，所述凹模拼块和凹模垫块嵌入到所述凹模框内。
[0010]较佳地，所述送料机构包括送料板和送料装置，所述送料板上设置有导向槽，条料放置在所述导向槽内，所述送料装置控制所述条料沿所述导向槽移动。
[0011]较佳地，所述下模上设置有用于抬起条料的若干抬起块，其中至少一个所述抬起块的中间位置上设置有通气孔，所述通气孔的一端与一通气配管相连接吸入高压空气，所述通气孔的另一端对准所述导向槽。
[0012]较佳地，所述上模上每个工序组件的对应位置上均设置有导正销，用于对所述条料进行精确定距。
[0013]本发明还提供了一种支撑件的制作方法，其特征在于，包括以下工序:
工序1:在条料上冲导正销定位孔；
工序2:对条料进行冲裁；
工序3:对冲裁好的条料进行弯曲，完成支撑件的制作；
工序4:最后切下制作好的支撑件；
其中，以上各个工序之间均设置有空工位。
[0014]较佳地，冲裁进一步包括冲孔切废、倒角和切废，先进行冲孔后进行切废。
[0015]较佳地，对冲裁好的条料先进行Z形弯曲使其一次弯出两个角，再进行V形弯曲。
[0016]较佳地，在对所述条料进行弯曲的时候，弯曲方向设计为向上弯曲。
[0017]本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
本发明提供的一种支撑件多工位级进模具及制作方法，根据条料送料过程中制件形状的变化，修改导料板的结构形式，确保条料送料顺畅，送料导向准确；根据各工位的工序特点，分别在不同工位抬起块上开导正销的引导孔或高压气孔，使得抬起块既有托料作用，又有条料引导导正销的精确定位作用和排除废料作用；在不同工位上设置上拼块和中拼块，起到全长保护较小的凸模的作用；弯曲工位上的嵌入式凸、凹模拼块，能方便及时修正弯曲角度。本发明简化了多工位级进模具结构，且定位准确，产品质量稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中:
图1为支撑件的正视图；
图2为支撑件的侧视图；
图3为支撑件的展开图；
图4为本发明提供的多为级进模具的剖视图；
图5为本发明下模以及送料机构的俯视图；
图6为如导料尺的正视图和侧视图；
图7为后导料尺的正视图和侧视图；
图8为抬起块组合装置的结构示意图；
图9为冲孔切废组件的结构不意图；
图10为第一弯曲组件的结构示意图；
图11为第二弯曲组件的结构示意图；
图12为本发明条料加工过程的排样图。
[0019]
【具体实施方式】
[0020]参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本【技术领域】的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
[0021]本发明提供了一种支撑件多工位级进模具，主要用于非对称类多角度弯折零件的加工。参照图1-3中所示的一支撑件，是某电器开关上的一个起支承作用的零件，所用的材料是硬黄铜，需要冲压成形，从图1-3可看出，该支撑件的总体结构特征为不对称多角弯曲，该支撑件有2个35°斜面的嵌入脚，还有两个孔径仅为Φ1.2πιπι和Φ2πιπι的小孔，并且Φ1.2mm的孔靠近弯曲变形区，而且Φ 2mm的小孔就处在变形区域内。以下就以图1_3中所示的支撑件为例，来详细描述本发明提供的支撑件多工位级进模具，当然本发明提供的支撑件多工位级进模具并不仅局限于图1-3中所述的支撑件的加工，可根据零件的具体结构形式适当的调整，以使得本发明适用于各种多角度弯折的零件，此处不作限制。
[0022]参考图4-5，该支撑件多工位级进模具主要包括上模、下模和送料机构上，下模之间通过导正钉来实现定位、导向，模具还包括顺序设置在上模和下模上的冲导正销工艺孔组件1、冲裁工序组件、弯曲工序组件5和切断工序组件6，在本实施例中冲裁工序组件进一步包括冲孔切废组件2、倒角工序组件3和切废工序组件4。其中，每个工序组件分别对应一个加工工序。
[0023]上模主要包括衬板7、上模板8、上垫板9、上固板10、中垫板11和导板12,其中衬板7、上模板8、上垫板9和上固板10连接在一起，中垫板11和导板12连接在一起；中垫板11与上固板10相对衬板7、上模板8、上垫板9和上固板10组成的整体,可相对于中垫板11与上固板10组成的整体上、下往复运动。下模自下而上主要包括下模板13、下垫板14和下固板15,下模板13、下垫板14和下固板15依次连接在一起,下固板15与导板12相对。
[0024]送料结构设置在上模与下模之间，即下固板14与导板12之间；其主要包括导料板组件、送料装置，导料板组件中间沿长度方向上设置有有导向槽1603，被加工的条料放置在导向槽1603内，条料在送料装置的控制下沿导向槽1603自右向左实现送料；当一次冲压完成后导板12抬起，送料装置控制条料沿导向槽定距移动后，导板12重新压下，各工序组件继续对条料进行加工。由于本发明适用于加工弯曲类的零件，在条料切废前的工序其以平面变化为主要特征，条料切废后的工序是以立体变化为主要特征，条料的形状变化，必然需要导料板组件的结构作出相应的变化，这样才能够即保证条料有精确的送进导向又不影响弯曲后的送料；在本实施例中，导料板组件由前导板1601和后导板1602经过定位、紧固件的连接，拼合为一体，具体可参照图5-7中所示，前导板1601对应着切废前的工序，后导板1602对应着切废后的工序；当然，前导板1601和后导板1602的结构形式可根据零件的具体结构形状以及加工工序来确定，并不局限于图5-7中所示，此处不作限制。本发明根据条料送料过程中制件形状的变化，修改导料板的结构形式，确保条料送料顺畅，送料导向准确。
[0025]在本实施例中，由于冲导正销工艺孔组件1、冲裁工序组件、弯曲工序组件5和切断工序组件6分别对应着各自的加工工序，上模上设置有若干导正销，用于条料在个各个加工工序上的精确定位。
[0026]在本实施例中，为了保证条料没完成一个冲压行程顺利向前送一个步距，需将条料在冲压完成后将条料向上抬起一定距离，然后再在送料装置的作用下使得条料向前前进；参照图8，本发明采用抬起块组合装置来实现，在本实施例中采用了三个抬起块，沿条料的送料方向分布在下模上，分别为第一抬起块1701、第二抬起块1702和导正抬起块1703 ;其中，位于最右侧的第一抬起块1701的中间位置上设置有一通气孔，通气孔的一端与通气配管相连，通气孔的出气孔对准导向槽1603的通道，借助高压气体将导向槽通道内冲裁产生的废料吹出模外，第一抬起块1701的设置位置位于冲导正销工艺孔组件I之前，如图4中所示。导正抬起块1703中心上设置有导正销导向孔，使得图12中的第8、10两个工位不至于因为抬起块的空间位置占用而不好设置导正销，使得精确定位收到影响。
[0027]本发明提供的模具，使得条料依次经过了冲导正销工艺孔工序、冲孔切废工序、倒角工序、切废工序、弯曲工序和切断工序，其分别对应着冲导正销工艺孔组件1、冲孔切废组件2、倒角工序组件3和切废工序组件4、弯曲工序组件5和切断工序组件6，下面就各个组件的具体结构进行详细说明。
[0028]一、冲导正销工艺孔组件
在本实施例中，冲导正销工艺孔组件I用于在条料未进行加工时，在条料上打孔，以便移到后面加工时与上模上各个工位处设置的导正销相配合，实现条料精确定距的效果。参考图4中所示，冲导正销工艺孔组件I包括冲导正销工艺孔凸模和冲导正销工艺孔凹模，上固板上设置有第一上拼块，第一上拼块的下端伸出上固板的下表面至中垫板的上表面的上方，冲导正销工艺孔凸模的上端伸进第一上拼块内并固定连接；导板上与第一上拼块对应位置处设置有下第一拼块，冲导正销工艺孔凸模的下端穿过中垫板后通过第一下拼块来穿过导板，冲导正销工艺孔凸模可沿第一下拼块滑动；本发明通过将第一上拼块和第二下拼块的设置，使得当上固板带动冲导正销工艺孔凸模上下往复运动的时候，第一上拼块、第一下拼块起到对冲导正销工艺孔凸模的全长保护的作用，避免了较小的冲导正销工艺孔凸模受侧向力而折断；冲导正销工艺孔凹模由第一凹模拼块和第一凹模垫块共同组成，下固板上设置有第一凹模框，第一凹模拼块和第一凹模垫块配合嵌入凹模框内，第一凹模拼块位于第一凹模垫块的上方，本发明采用这种结构使得复杂形状的凹模刃口便于加工，便于更换维修，凹模垫块还可以用45钢等价格较低的材料制作，降低了材料的成本；本发明在工作过程中条料位于冲导正销工艺孔凸模和冲导正销工艺孔凹模之间，冲导正销工艺孔凸模向下运动，伸进冲导正销工艺孔凹模，从而完成了冲导正销工艺孔的工序。
[0029]二、冲孔切废组件
冲制支承件的主要冲裁工序是冲孔切废、倒角和切废，从图1-3中可看出，该支撑件不论是冲孔还是切废，面临的最大问题都是冲裁部分的尺寸较小，从而导致分别用于冲孔凸模和切废凸模的强度和刚度差，容易弯曲和折断，因此本发明采用了对细长凸模全长导向的结构形式。以下就冲孔切废组件的结构来说明，具体如下:
参考图9中所示，冲孔切废组件包括冲孔切废凸模1001和冲孔切废凹模1002，上固板10上设置有第二上拼块1003，第二上拼块1003的下端伸出上固板10的下表面至中垫板11的上表面的上方，冲孔切废凸模1001的上端伸进第二上拼块1003内并固定连接；导板12上与第二上拼块1001对应位置处设置有第二下拼块1004，冲孔切废凸模1001的下端穿过中垫板11后通过第二下拼块1004来穿过导板12，冲孔切废凸模1004可沿第二下拼块1004滑动；本发明通过将第二上拼块1003和第二下拼块1004的设置，使得当上固板10带动冲孔切废凸模1001上下往复运动的时候，第二上拼块1003、第二下拼块1004起到对冲孔切废凸模1001的全长保护的作用，避免了较小的冲孔切废凸模1001受侧向力而折断；冲孔切废凹模1002由第二凹模拼块1005和第二凹模垫块1006共同组成，下固板15上设置有第二凹模框，第二凹模拼块1005和第二凹模垫块1006配合嵌入第二凹模框内，第二凹模拼块1005位于第二凹模垫块1006的上方，本发明采用这种结构使得复杂形状的凹模刃口便于加工，便于更换维修，第二凹模垫块1006还可以用45钢等价格较低的材料制作，降低了材料的成本；本发明在工作过程中条料位于冲孔切废凸模1001和冲孔切废凸模1002之间，冲孔切废凸模1001向下运动，伸进冲孔切废凹模1002，从而完成了冲孔切废工序。另外，倒角工序组件3、切废工序组件4、切断工序组件5的结构形式均可参照冲孔切废组件的结构形式，此处不再赘述。
[0030]三、弯曲工序组件
参考图10-11，为弯曲工序组件4的结构示意图，由于需要加工的支撑件的弯曲变形区包括V形弯曲和Z形弯曲，因此弯曲工序组件4包括并排设置的用于V形弯曲的第一弯曲工序组件和用于Z形弯曲的第二弯曲工序组件，图10中为第一弯曲工序组件的结构示意图，图11为第二弯曲工序组件的结构示意图。
[0031]第一弯曲工序组件包括第一弯曲中拼块4001和第一弯曲下拼块4002，第一弯曲中拼块4001固定在导板12上，第一弯曲下拼块4002固定在下固板15上，且第一弯曲中拼块4001和第一弯曲下拼4002上均开设有相对应的导正钉孔，第一弯曲中拼块4001和第一弯曲下拼4002的导正钉孔内穿设有导正钉，通过导正钉不仅起定位作用还可以防止在弯曲工位上产生的偏移现象。第一弯曲工序组件采用拼块结构，修模方便，可以及时修正因回弹等因素引起的制件角度误差。其中，为了不妨碍送料，第一弯曲工序组件中设计制件弯曲的方向向上。
[0032]第二弯曲工序组件包括第二弯曲中拼块4003和第二弯曲下拼块4004，第二弯曲中拼块4003固定在导板12上，第二弯曲下拼块4004固定在下固板15上，且第二弯曲中拼块4003和第二弯曲下拼4004上均开设有相对应的导正钉孔，上第二弯曲中拼块4003和第二弯曲下拼4004的导正钉孔内穿设有导正钉，通过导正钉不仅起定位作用还可以防止在弯曲工位上产生的偏移现象。第二弯曲工序组件采用拼块结构，修模方便，可以及时修正因回弹等因素引起的制件角度误差。其中，为了不妨碍送料，第二弯曲工序组件中设计制件弯曲的方向向上。
[0033]本发明提供的一种支撑件多工位级进模具，其工作原理为:模具工作原理如下:冲压前，带料在自动送料装置的控制下沿着导料板组件的导向槽从右向左送料，在第(I)个工位由导正销孔冲孔组件冲出导正销工艺孔，随后在13个导正钉的精确定位下，在导板压料力的作用下，逐工位的进行冲孔、切废、倒角、弯曲、切断等工序的冲压工作。切断后的制件沿着送料槽尾端开好的斜面滑出模具之外。每次冲压行程后，导板在卸料杆组件的作用下卸下条料，4个抬起块托住条料由自动送料装置送到下一个工位继续冲压。
[0034]本发明还提供了一种支撑件的制作方法，采用以上所述的支撑件多工位级进模具，参照图12，包括以下工序:
工序1、在条料上冲导正销定位孔；
具体的，由于在高速冲床冲压时用自动送料机构送料，故模具全部采用导正销精确定距，因此条料在被加工前首先在条料上冲压处导正销定位孔，即图12中的第(I)工位所示。
[0035]工序2、对条料进行冲裁工艺，主要包括切废和/或冲孔和/或倒角，从而获得支撑件的大部分外形；
具体的，第(2)至第(7)工位主要是冲裁工序，通过冲孔、切废等工序分别冲出Φ 1.2_、Φ 2mm的孔和制件的大部分外部形。第(4)和第(5)个工位之间设置倒角的成形工序。
[0036]工序3:对冲裁好的条料进行弯曲工艺，完成支撑件的制作；
具体的，第(9)和第(10)工位为弯曲1、弯曲2工序。其中弯曲I工序相当于Z形件弯曲，一次弯出两个角，其回弹量小，角度比较好控制。弯曲2工序相当于V形件弯曲，控制制件弯曲回弹的措施是设计时先根据经验确定一个回弹角，试模后根据实际弯曲制件的角度误差对弯曲凸、凹模的角度进行精确修正，最终保证各成形表面的位置尺寸。
[0037]工序4:最后切下制作好的支撑件；
具体的，在规格尺寸凹模板的长度范围的末端(即第(14)工位)切下制件，切断后的制件沿着送料槽尾端开好的斜面滑出模具之外。
[0038]其中，以上各个工序之间均设置有空工位，即在图12所示的排样图中第(5)、(7)、
(8)、(11)、(12)、(13)工位是空工位，目的是为了保证各冲压工位间凹模有足够的强度。
[0039]综上，本发明提供的支撑件多工位级进模具及制作方法，根据条料送料过程中制件形状的变化，修改导料板的结构形式，确保条料送料顺畅，送料导向准确；根据各工位的工序特点，分别在不同工位抬起块上开导正销的引导孔或高压气孔，使得抬起块既有托料作用，又有条料引导导正销的精确定位作用和排除废料作用。在不同工位上设置上拼块和中拼块，起到全长保护小凸模的作用；弯曲工位上的嵌入式凸、凹模拼块，能方便及时修正弯曲角度。本发明简化了多工位级进模具结构，定位准确，产品质量稳定。
[0040]因本【技术领域】的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本【技术领域】的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。
【权利要求】
1.一种支撑件多工位级进模具，包括上模、下模和设置在所述上模与所述下模之间的送料机构，其特征在于，该多工位级进模具的上、下模对应的模具孔内依次设置有冲导正销工艺孔组件、冲裁工序组件、弯曲工序组件和切断工序组件；其中， 所述上模包括上模板、上垫板、上固板、中垫板和导板，所述上模板、上垫板和上固板连接在一起，所述中垫板和导板连接，且所述上模板、上垫板和上固板组成的整体与所述中垫板和导板组成的整体之间可上、下往复运动； 所述下模包括依次相连的下模板、下垫板和下固板，所述下固板与所述导板相对，且条料压在所述下固板和导板之间； 条料位于所述送料机构上，所述送料机构将所述条料送至上模与下模之间，并在所述送料机构的作用下依次经过冲导正销工艺孔组件、冲裁工序组件、弯曲工序组件和切断工序组件的凸模与凹模之间，完成各工序的加工。
2.根据权利要求1所述的支撑件多工位级进模具，其特征在于，所述冲导正销工艺孔组件、冲裁工序组件以及切断工序组件均包括相匹配的凸模和凹模，所述凸模设置在所述上模上，所述凹模设置在所述下模上。
3.根据权利要求2所述的支撑件多工位级进模具，其特征在于，所述凸模的上端上套有一上拼块，并通过所述上拼块设置在所述上固板上；所述上拼块的下端伸出所述上固板的下端面，且与所述中垫板的上端面相对。
4.根据权利要求2所述的支撑件多工位级进模具，其特征在于，所述凸模的下端穿过所述中垫板和导板伸进所述凹模内，所述凸模的下端通过一下拼块穿过所述导板，且所述凸模下端可沿所述下拼块的内部移动。
5.根据权利要求2所述的支撑件多工位级进模具，其特征在于，所述凹模由凹模拼块和凹模垫块组成，所述下固板上设置有凹模框，所述凹模拼块和凹模垫块嵌入到所述凹模框内。
6.根据权利要求1所述的支撑件多工位级进模具，其特征在于，所述送料机构包括送料板和送料装置，所述送料板上设置有导向槽，条料放置在所述导向槽内，所述送料装置控制所述条料沿所述导向槽移动。
7.根据权利要求6所述的支撑件多工位级进模具，其特征在于，所述下模上设置有用于抬起条料的若干抬起块，其中至少一个所述抬起块的中间位置上设置有通气孔，所述通气孔的一端与一通气配管相连接吸入高压空气，所述通气孔的另一端对准所述导向槽。
8.根据权利要求1所述的支撑件多工位级进模具，其特征在于，所述上模上每个工序组件的对应位置上均设置有导正销，用于对所述条料进行精确定距。
9.一种支撑件的制作方法，其特征在于，包括以下工序: 工序1:在条料上冲导正销定位孔； 工序2:对条料进行冲裁； 工序3:对冲裁好的条料进行弯曲，完成支撑件的制作； 工序4:最后切下制作好的支撑件； 其中，以上各个工序之间均设置有空工位。
10.根据权利要求9所述的支撑件的制作方法，其特征在于，冲裁进一步包括冲孔切废、倒角和切废，先进行冲孔后进行切废。
11.根据权利要求9所述的支撑件的制作方法，其特征在于，对冲裁好的条料先进行Z形弯曲使其一次弯出两个角，再进行V形弯曲。
12.根据权利要求9所述的支撑件的制作方法，其特征在于，在对所述条料进行弯曲的时候，弯曲方向设计为向上弯曲。
【文档编号】B21D43/05GK104289600SQ201410507162
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】钟江静 申请人:苏州工业职业技术学院