采用电子建模分析设计的冲孔装置的制作方法

本实用新型涉及模具结构，具体涉及采用电子建模分析设计的冲孔装置。

背景技术：

冲针又名冲头凸模，是安装在冲压模具上进行连续冲裁、冲压、冲断作业，使被加工材料发生分离或塑性变形，从而获得所需要的成品或者半成品的冲压模具的一部分，是冲压模具工作的时候必不可少的配件。工业生产中冲压模具使用的硬质合金冲针，可以根据产品的不同需求，制作出不同形状的冲棒，进行批量化的孔的加工。尤其是在级进模具成套生产作业中，比如电脑的机箱，上面就有很多的散热孔，还有手机等电器和机械上面都会用到。普通的钻床，或是车、铣床加工，只能加工出圆孔，效率相当低。而冲压的时候，大型冲床，采用具有冲针的冲压模具来加工所需产品，可同时加工出几百个孔，并且只需要几秒钟的时间，规模化的生产效率就明显提高了。尤其是自动化精密机床的大批量生产作业，采用冲压成形方式生产出来的零部件不管是精度还是品质都是提高了很多。而在冲压过程中或多或少都会对一部分冲针造成一定影响，日积月累下来，就需要更换冲针及与冲针连接在一起的冲针板，这种更换整体的方法不仅将有些还可以使用的冲针换下来了，且更换麻烦、成本高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是在传统冲压工作中，针对有部分冲针磨损的冲压模具进行更换时，需要更换全部冲针以及与冲针连接在一起的冲针板，这种更换整体的方法不仅麻烦还成本高。因此本实用新型的目的在于提供采用电子建模分析设计的冲孔装置，便于只更换受磨损且不适合继续进行冲压工作的冲针，解决传统的更换整个冲针板的操作麻烦、高成本的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

采用电子建模分析设计的冲孔装置，包括冲针、下冲针板和上冲针板，上冲针板设置在下冲针板的正上方。所述冲针包括依次设置的冲程部、过渡部、承接部和定位部，所述冲程部、过渡部、承接部和定位部均为圆柱型。所述定位部在远离承接部的一端设置有一个凹槽，凹槽与定位部的侧面连通，其还关于冲针的轴线对称。所述下冲针板上设置有配合冲针的孔，该孔由上孔和下孔组成。所述上孔与冲针的定位部配合，且为过渡配合；所述下孔与冲针的承接部配合，且为过渡配合。所述上冲针板上设置有与冲针的定位部过盈配合的盲孔，盲孔上设置有挡块。所述挡块的形状与凹槽的形状一样，便于冲针通过凹槽与挡块的配合更好地与上冲针板互相定位。所述下冲针板与上冲针板通过螺栓依次与下冲针板上设置的螺纹孔以及上冲针板上设置的螺纹孔配合连接固定在一起。

进一步地，所述凹槽与挡块过盈配合。过盈配合这种连接具有结构简单、定心性好、承载能力高、能承受冲击载荷以及对轴的强度削弱小的优点。

进一步地，所述下冲针板和上冲针板的形状均为长方形，冲针、下冲针板和上冲针板的材料均为钨钢。钨钢为含钨的钢材，比如高速钢和某些热作模具钢，钢材中含钨对钢材硬度和耐热性能有很显著的提高。钨钢这种硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。

本实用新型采用电子应用进行设计：用CAD进行该实用新型的二维建模，CATIA进行该实用新型的三维建模，然后采用CAE中的Hypermesh进行该实用新型的有限元模型的建立和分析。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型采用电子建模分析设计的冲孔装置，通过由可拆分的冲针、下冲针板与上冲针板组合而成的冲针板，便于在发现有磨损的冲针时，只用更换掉磨损的、不适合继续工作的冲针，而不用将整个冲针板以及还能继续工作的冲针更换掉，从而降低了成本，且操作简单，容易更换；

2、本实用新型采用电子建模分析设计的冲孔装置，通过由可拆分的冲针、下冲针板与上冲针板组合而成的冲针板，便于在发现下冲针板有磨损时，只用更换掉磨损的下冲针板，而不用将整个冲针板更换掉，降低了成本；

3、本实用新型采用电子建模分析设计的冲孔装置，可以通过跟换承接部和定位部尺寸相同但冲程部尺寸不同的冲针，达到使用同一个冲压模具而完成不同尺寸孔的冲压。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为针冲结构示意图；

图3为冲针主视图；

图4为下冲针板沿配合冲针的孔轴向剖开的剖视图；

图5为上冲针板结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-冲针，2-下冲针板，3-上冲针板，4-冲程部，5-过渡部，6-承接部，7-定位部，8-配合冲针的孔，9-上孔，10-下孔，11-凹槽，12-盲孔，13-挡块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1-图5所示，本实用新型采用电子建模分析设计的冲孔装置，包括冲针1、下冲针板2和上冲针板3。所述冲针1包括依次设置的冲程部4、过渡部5、承接部6和定位部7，所述冲程部4、过渡部5、承接部6和定位部7均为圆柱形。所述定位部7远离承接部6的一端设置有一个凹槽11，凹槽11与定位部7的侧面连通，其还关于冲针1的轴线对称。所述下冲针板2上设置有配合冲针1的孔8，所述配合冲针1的孔8由上孔9和下孔10组成。所述上孔9与冲针1的定位部7过渡配合，所述下孔10与冲针1的承接部6过渡配合。所述上冲针板3上设置有与冲针1的定位部7相配合的盲孔12，盲孔12上设置有挡块13。所述挡块13的形状与凹槽11的形状一样，便于冲针1通过凹槽11与挡块13的配合与上冲针板3无缝配合。所述下冲针板2与上冲针板3通过螺栓依次与下冲针板2上设置的螺纹孔以及上冲针板3上设置的螺纹孔配合连接固定在一起。

进一步地，所述凹槽11与挡块13过盈配合。过盈配合这种连接具有结构简单、定心性好、承载能力高、能承受冲击载荷以及对轴的强度削弱小的优点。

进一步地，所述下冲针板2和上冲针板3均为长方形，冲针1、下冲针板2和上冲针板3的材料均为钨钢。钨钢为含钨的钢材，比如高速钢和某些热作模具钢，钢材中含钨对钢材硬度和耐热性能有很显著的提高。

使用过程中，若发现冲针1有磨损需要跟换，将连接下冲针板2与上冲针板3的螺栓松开，取下下冲针板2，再取下需更换的冲针1，将新的冲针1安装上去，然后将安装好冲针1的下冲针板2与上冲针板3配合好，通过螺栓固定在一起，即完成对磨损的、不适合继续工作的冲针的更换。

本实用新型采用电子应用进行设计：用CAD进行该实用新型的二维建模，CATIA进行该实用新型的三维建模，然后采用CAE中的Hypermesh进行该实用新型的有限元模型的建立和分析。通过针对不同尺寸的定位部7进行建模分析，最终得出，定位部7的高度至少为冲针1的高度的五分之一时性能最好。

使用过程中，若发现下冲针板2有磨损需要跟换时，将连接下冲针板2与上冲针板3的螺栓松开，取下下冲针板2，再取冲针，将冲针安装在新的下冲针板2上，然后将安装好冲针的下冲针板2与上冲针板3配合好，通过螺栓固定在一起，即完成对磨损的、不适合继续工作的下冲针板的更换。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。