一种铝合金板材的落料冲裁模具的制作方法

本发明涉及机械加工设备领域，特别涉及一种铝合金板材的落料冲裁模具。

背景技术：

​冲裁是利用冲模使部分材料或工序件与另一部分材料、工(序)件或废料分离的一种冲压工序。冲裁是剪切、落料、冲孔、冲缺、冲槽、剖切、凿切、切边、切舌、切开、整修等分离工序的总称。从板料上分离出所需形状和尺寸的零件或毛坯的冲压方法。冲裁是利用冲模的刃口使板料沿一定的轮廓线产生剪切变形并分离。冲裁在冲压生产中所占的比例最大。在冲裁过程中，除剪切轮廓线附近的金属外，板料本身并不产生塑性变形，所以由平板冲裁加工的零件仍然是一平面形状。

在冲裁模具中，最主要的结构参数就是冲裁间隙。冲裁模的上、下模刃口的错开量称为间隙。间隙对剪切变形、破坏过程、冲裁件的质量、冲模寿命有影响。冲裁间隙受板料的性能、板料厚度、冲裁方式和冲模结构等多种因素影响，一般单边间隙取板厚的10~15%。

另外，目前对于工件的冲裁一般采用手动放置以及取出，然由于冲裁工序的危险性，使得手工送料、取料具有非常大的潜在危险性。

另外，由于铝合金的表面硬度没有钢材表面硬度那么高，使得其在冲裁过程中容易产生铝屑，导致加工位的安装偏移，从而造成加工尺寸的误差。另外，由于铝合金表面的硬度不是很高，在冲裁过程中容易造成工件表面的划伤，从而影响工件的表面光洁度。

另外，对于铝合金材料的冲裁加工，往往由于铝合金材料的材质较软，在进行冲裁工序时，由于凹模为中空，所以当凸模在压力作用下往下移动时，铝合金材料受压部位由于突然收到下压的冲击力，使得铝合金材料产生变形，影响外观，以及加工尺寸。

另外，目前铝合金冲裁用模具，一套模具只能针对一种形状规格尺寸的产品，对于一些产量较小或者产品规格变化较多的产品，进行冲裁模具的加工时，往往由于模具的制造成本过高，而选择其他的加工手段，然其他的加工手段并不能很好的代替冲裁加工手段的优点。

技术实现要素：

发明目的：针对上述情况，为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种铝合金板材的落料冲裁模具，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：一种铝合金板材的落料冲裁模具，包括上模座、下模座、上凸模、下凹模，以及底座；其中，所述上模座上相对于轴线对称加工有导向安装孔，且其以轴线为中心加工有上凸模导向孔；所述下模座上相对于轴线对称设置有导向柱，且其以轴线为中心加工有下凹模安装孔；所述上凸模有上至下分为两部分，上部分为连接杆，所述连接杆上端设置有连接孔，用于连接冲裁机的执行机构；下部分为上凸模型，其用于加工对应的形状；所述下凹模分为由内至外分为两个部分，其中相对内部的部分为通孔式的下凹模型，相对外部的部分为实体的外连接环；其中所述外连接环的上下两端设置有安装台阶面，所述安装台阶面上设置有螺纹安装孔；所述底座上设置有下模座安装孔。

作为本发明的一种优选方式，所述上模座靠近上凸模型的两侧对成设置有压紧装置，所述压紧装置包括红外感测仪，伸缩杆，以及压头；所述下模座的工作面上设置有压力传感器。

作为本发明的一种优选方式，当所述压力传感器感测到工作面上的压力由“0”开始变化时，且所述红外感测仪在预设范围内没有检测到红外信号时，所述伸缩杆进行向下移动，直至所述压头处产生预设的压力值时，所述伸缩杆停止移动。

作为本发明的一种优选方式，所述铝合金板材的落料冲裁模具，还包括，快速安装调整套；所述快速安装调整套包括两部分，一部分为中空的圆柱形体，另一部分为圆柱形体上下端面延伸出的安装板；其中所述圆柱形体安装在下凹模安装孔内，两者为小间隙配合；所述安装板上设置有螺纹安装孔；所述下凹模安装孔的周围一定半径范围内加工有下沉安装面，所述下沉安装面上对环形均布加工有螺纹安装孔。

作为本发明的一种优选方式，所述下凹模还包括与下凹模型相匹配的顶芯装置；所述顶芯装置从下至上分为3部分，依次为：固定座、伸缩支撑杆、顶芯头；所述顶芯头的上表面设置有片式压力传感器；所述下凹模型内还设置有行程开关。

作为本发明的一种优选方式，当所述片式压力传感器，将所述伸缩支撑杆设置为激活状态，当顶芯头被上端的上凸模下压至行程开关处时，所述行程开关被打开，所述伸缩支撑杆自动向下伸缩，直至伸缩至最低位置。

作为本发明的一种优选方式，所述铝合金板材的落料冲裁模具还包括第一吹风口；所述第一吹风口设置在顶芯装置的正前方，且其安装高度为顶芯装置伸缩至最低端的高度位置处；当所述顶芯装置伸缩至最低端位置处时，所述第一吹风口将处于顶芯头上的落料吹至安放区。

作为本发明的一种优选方式，所述下沉安装面的下沉深度为与外连接环上的安装台阶面以及快速安装调整套的安装板厚度之合一致；所述顶芯装置处于自然状态时，所述顶芯头的上端面与下凹模的上端面高度平齐。

作为本发明的一种优选方式，所述下模座上还设置有铝屑收集槽，所述铝屑收集槽包括：下凹式槽体、挡板，以及安装在挡板上的第二吹风口。

本发明能实现以下有益效果：本发明提供的一种铝合金板材的落料冲裁模具，通过上模座靠近上凸模型的两侧对称设置的压紧装置，以及顶芯装置，解决了现有技术中由于下凹模中空设计产生的铝材变形的问题；另外，所述压紧装置还设置有压力传感器，以及红外传感器降低了工作人员的工作潜在危险性；另外，通过设置第一吹风口将落料从顶芯装置上吹落至零件安放区，避免了现有技术中零件直接砸落相互碰撞产生的表面损伤及变形；另外，通过设置铝屑收集槽，将冲裁过程中产生的铝屑进行收集，保持了工作面的清洁，避免了铝材的表面划伤。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供一种铝合金板材的落料冲裁模具的整体结构示意图；

图2为本发明提供上模座的结构示意图；

图3为本发明提供下模座的主视图；

图4为本发明提供下模座的俯视图；

图5为本发明提供上凸模的结构示意图；

图6为本发明提供下凹模的结构示意图。

图中：

1—上模座，110—导向安装孔，120—上凸模导向孔，130—压紧装置，131—红外感测仪，132—伸缩杆，133—压头， 2—下模座，210—导向柱，220—下凹模安装孔，221—下沉安装面，230—压力传感器，240—铝屑收集槽，241—下凹式槽体，242—挡板，243—第二吹风口， 3—上凸模，310—连接杆，311—连接孔，320—上凸模型， 4—下凹模，410—下凹模型，420—外连接环，421—安装台阶面，422—螺纹安装孔，430—顶芯装置 ，431—固定座，432—伸缩支撑杆，433—顶芯头，434—片式压力传感器，411—行程开关 ，5—底座， 510—下模座安装孔， 6—快速安装调整套，610—圆柱形体，620—安装板， 7—吹风口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

请参考图1-图7，图1为本发明提供一种铝合金板材的落料冲裁模具的整体结构示意图；图2为本发明提供上模座的结构示意图；图3为本发明提供下模座的主视图；图4为本发明提供下模座的俯视图；图5为本发明提供上凸模的结构示意图；图6为本发明提供下凹模的结构示意图。

具体的，本实施例提供一种铝合金板材的落料冲裁模具，包括上模座1、下模座2、上凸模3、下凹模4，以及底座5；其中，所述上模座1上相对于轴线对称加工有导向安装孔110，且其以轴线为中心加工有上凸模导向孔120；所述下模座2上相对于轴线对称设置有导向柱210，且其以轴线为中心加工有下凹模安装孔220；所述上凸模3有上至下分为两部分，上部分为连接杆310，所述连接杆310上端设置有连接孔311，用于连接冲裁机的执行机构；下部分为上凸模型320，其用于加工对应的形状；所述下凹模4分为由内至外分为两个部分，其中，相对内部的部分为通孔式的下凹模型410，相对外部的部分为实体的外连接环420；其中，所述外连接环420的上下两端设置有安装台阶面421，所述安装台阶面421上设置有螺纹安装孔422；所述底座5上设置有下模座安装孔510。

另外，所述上模座1靠近上凸模型320的两侧对称设置有压紧装置130，所述压紧装置130包括红外感测仪131，伸缩杆132，以及压头133；所述下模座2的工作面上设置有压力传感器230；当所述压力传感器230感测到工作面上的压力由“0”开始变化时，且所述红外感测仪131在预设范围内没有检测到红外信号时，所述伸缩杆132进行向下移动，直至所述压头133处产生预设的压力值时，所述伸缩杆132停止移动。

另外，所述铝合金板材的落料冲裁模具，还包括，快速安装调整套6；所述快速安装调整套6包括两部分，一部分为中空的圆柱形体610，另一部分为圆柱形体610上下端面延伸出的安装板620；其中，所述圆柱形体610安装在下凹模安装孔220内，两者为小间隙配合；所述安装板620上设置有螺纹安装孔422；所述下凹模安装孔220的周围一定半径范围内加工有下沉安装面221，所述下沉安装面221上环形均布加工有螺纹安装孔422。

另外，所述下凹模4还包括与下凹模型410相匹配的顶芯装置430；所述顶芯装置430从下至上分为三部分，依次为：固定座431、伸缩支撑杆432、顶芯头433；所述顶芯头433的上表面设置有片式压力传感器434；所述下凹模型410内还设置有行程开关411。

另外，当所述片式压力传感器434，将所述伸缩支撑杆432设置为激活状态，当顶芯头433被上端的上凸模3下压至行程开关411处时，所述行程开关411被打开，所述伸缩支撑杆432自动向下伸缩，直至伸缩至最低位置。

另外，所述铝合金板材的落料冲裁模具还包括第一吹风口7；所述第一吹风口7设置在顶芯装置430的正前方，且其安装高度为顶芯装置430伸缩至最低端的高度位置处；当所述顶芯装置430伸缩至最低端位置处时，所述第一吹风口7将处于顶芯头433上的落料吹至安放区。

值得说明的是，所述下沉安装面221的下沉深度为与外连接环420上的安装台阶面421以及快速安装调整套6的安装板620厚度之合一致；所述顶芯装置430处于自然状态时，所述顶芯头433的上端面与下凹模4的上端面高度平齐。

本实施例提供的一种铝合金板材的落料冲裁模具，其工作原理在于，首先，先要依据冲裁的形状规格进行选取上凸模3，以及下凹模4，以及和下凹模4相匹配的快速安装调整套6；进一步的，将所述下凹,4，以及快速安装调整套6安装在下模座2的下凹模安装孔220内，通过安装面进行匹配，然后使用螺栓进行固定；

值得说明的是，通过下凹模4，以及快速安装调整套6的设计，使得一套模具可以匹配多种规格形状的冲裁要求，而且安装方便。

进一步的，当用户将所述铝材板放置在下凹模4的工作面上时，所述下模座2的工作面上设置有压力传感器230；当所述压力传感器230感测到工作面上的压力由“0”开始变化时，且所述红外感测仪131在预设范围内没有检测到红外信号时，所述伸缩杆132进行向下移动，直至所述压头133处产生预设的压力值时，所述伸缩杆132停止移动。

进一步的，所述上凸模3进行下压冲裁动作，值得说明的是，所述下凹模4内设置有顶芯装置430；所述顶芯装置430从下至上分为三部分，依次为：固定座431、伸缩支撑杆432、顶芯头433；所述顶芯头433的上表面设置有片式压力传感器434；所述下凹模型410内还设置有行程开关411。当所述上凸模下压到铝合金板材时，与铝合金板材下表面贴合的片式压力传感器434，将所述伸缩支撑杆432设置为激活状态，当顶芯头433被上端的上凸模3下压至行程开关411处时，所述行程开关411被打开，所述伸缩支撑杆432自动向下伸缩，直至伸缩至最低位置。当所述顶芯装置430伸缩至最低端位置处时，所述第一吹风口7将处于顶芯头433上的落料吹至安放区。

值得说明的是，通过上模座1靠近上凸模型3的两侧对称设置的压紧装置130，以及顶芯装置430，解决了现有技术中由于下凹模4中空设计产生的铝材变形的问题。

另外，所述下模座2上还设置有铝屑收集槽240，所述铝屑收集槽240包括：下凹式槽体241、挡板242，以及安装在挡板242上的第二吹风口243；通过设置铝屑收集槽240，将冲裁过程中产生的铝屑进行收集，保持了工作面的清洁，避免了铝材的表面划伤。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。