织针针坯冲裁模具的制作方法

本发明属于织针冲裁的技术领域，特别是涉及一种织针针坯冲裁模具。

背景技术：

中国是世界上最大的纺织品生产国和出口国，目前全球用于针织产品的原料总量已经超过传统机织物的用量。针织业在国民经济发展中，正在发挥越来越重要的作用。织针是针织机上的核心编织元件，用量大易耗损，尺寸精度和断面质量要求极高。在机织过程中，经编针的断面与纱线直接接触，频繁发生摩擦，其断面质量直接影响织物的品质。目前，我国织针制造企业共有约40多家，因为大多数国内企业自主开发能力有限，国产制针设备的科技含量较低，织针质量还满足不了高档针的技术要求，主要从事中、低档的织针的生产。高档织针市场还是被国外品牌所占据，如德国的格罗茨贝克特、韩国的大韩织针和三星针等。进口织针虽然价格高，但是其材料优质、针的弹性好、针头耐磨、使用寿命长、尺寸精度高，特别是冲裁断面质量好，不易勾断织物纤维，所以销量好、竞争力强。

针坯主要是由钢带冲裁而成的，普遍存在塌角、光亮带、断裂带、局部撕裂、毛刺边和锥角等断面特征。塌角和锥角会影响针坯的尺寸精度；断裂带、局部撕裂和毛刺边会拉毛甚至勾断纱线，属于冲裁缺陷。光亮带表面光洁且平直度好，能减少后期光整加工工作量，光亮带的形成与模具结构密切相关。

模具作为织针冲坯过程的载体，其设计的合理性将直接影响针坯冲裁质量。普通冲裁模具结构简单，制造精度低，冲裁间隙不均匀，冲出的针坯断面质量很差。制针企业常用精整、精冲等工艺来提高冲裁件断面质量。整修工艺采用两道工序会增加人工和设备成本，采用级进模又会增加模具制造难度和成本。精冲所需的专用三向压力机价格昂贵，多用来提高厚板冲裁质量，用于织针类薄板小件的冲坯不符合经济效益。所以，结构合理，冲裁质量好、效率高，模具和冲床成本低的织针冲坯模具是国内制针企业提高产品竞争力的关键。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种织针针坯冲裁模具，防止针坯出现塌角、锥角等影响尺寸精度的问题，防止出现断裂带、局部撕裂和毛刺边的问题，断面达到完全光亮带，提高平直度和一致性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种织针针坯冲裁模具，包括上模板、凹模、卸料凸模、导向柱、凸模和下模板，所述卸料凸模可相对凹模上下运动地安装于凹模中，所述凹模安装于上模板的下方，所述凸模安装于下模板的上方，所述下模板上安装有滚珠导柱、且滚珠导柱的上端与上模板配合安装，所述上模板和下模板通过导向柱进行对模，所述导向柱可上下运动地安装有卸料板，所述下模板底部安装有弹性反顶装置，所述卸料板与弹性反顶装置之间通过顶杆传递弹力。

所述凹模通过凹模固定板安装在上模板的下表面。

所述卸料凸模通过卸料凸模底座安装于凹模中且上端通过打料杆传递打料力，所述卸料凸模底座安装于凹模的顶面、凹模固定板内部。

所述上模板的顶面安装有横柄。

所述滚珠导柱设置为四根且矩阵式分布安装于下模板上，所述上模板的下端面设有与滚珠导柱相配合的套管。

所述凸模和导向柱固定到凸模固定板上，所述凸模固定板安装到垫板上，所述垫板安装于下模板的顶面。

所述导向柱设置为以凸模为中心、矩阵式分布的四根，所述凹模上对应导向柱开有定位孔，所述卸料板对应开有导向孔。

所述卸料板上与凸模相对应的位置开有与凸模形状一致的通孔。

所述顶杆设置为以凸模为中心、矩阵式分布的四根。

所述弹性反顶装置包括橡胶柱和两块平板，所述两块平板分别固定于橡胶柱的上下两端，所述顶杆下端与橡胶柱上端的平板连接。

有益效果

第一，本发明采用凸模在下、凹模在上的结构，与传统的冲裁模具形成倒装，避免冲裁中凸模对料带的拉伸，有利于提高所冲针坯的平直度；第二，该模具通过导向柱定位消除模具安装时的对模误差，并通过滚珠导柱消除冲压的运动误差，两种精密导向的配合保证了冲裁针坯的尺寸精度；第三，本发明冲压的压力通过弹性反顶装置形成反顶力，对料板件形成压料力，增加了模具刃口附近材料的塑性，延缓了材料剪切区内微裂纹的产生和扩展，同时提高了冲出针坯的平直度。因此，本发明能够防止针坯出现塌角、锥角等影响尺寸精度的问题，避免出现断裂带、局部撕裂和毛刺边等问题，断面达到完全光亮带，提高了平直度和一致性。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的平面结构示意图。

图3为本发明下模具的立体结构示意图。

图4为本发明上模具的立体结构示意图。

图5为本发明冲裁所得针坯的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1-4所示的一种织针针坯冲裁模具，包括上模板10、凹模8、卸料凸模14、导向柱6、凸模15和下模板3。

凹模8通过凹模固定板9安装在上模板10的下表面。卸料凸模14通过卸料凸模底座13安装于凹模8中，上端通过打料杆12传递打料力，可相对凹模8上下运动，在卸料时将凹模8内的针坯顶出，卸料凸模底座13安装于凹模8的顶面、凹模固定板9内部。上模板10的顶面安装有横柄11，用于将上模具固定到冲压机上。

凸模15和导向柱6固定到凸模固定板5上，凸模固定板5安装到垫板4上，垫板4安装于下模板3的顶面。导向柱6设置为以凸模15为中心、矩阵式分布的四根，凹模8上对应导向柱6开有定位孔，四根导向柱6用于消除模具安装时的对模误差。下模板3上矩阵式安装有四根滚珠导柱18，上模板10的下端面设有与滚珠导柱18相配合的套管，滚珠导柱18的上端与上模板10配合安装，用于消除冲压的运动误差，保证了针坯的尺寸精度。

导向柱6可上下运动地安装有卸料板7，卸料板7上与凸模15相对应的位置开有与凸模15形状一致的通孔。下模板3底部安装有弹性反顶装置，弹性反顶装置包括橡胶柱2和两块平板1，两块平板1分别固定于橡胶柱2的上下两端。卸料板7与弹性反顶装置之间通过顶杆16传递弹力，顶杆16设置为以凸模15为中心、矩阵式分布的四根，顶杆16穿过下模板3使得下端与橡胶柱2上端的平板1连接。

该模具一个典型的工作过程为：模具安装调试完成后，整平的钢带17放置于卸料板7上；冲床开启，冲头带动整个上模向下运动，从凹模8接触钢带17开始，卸料板7开始受到冲头的下压力，四根顶杆16将下压力传递到平板1上，橡胶柱2被压缩产生反弹力，反过来对钢带17形成了压料力；冲头进一步向下运动，凸模15开始将板料压入凹模8，橡胶柱2反顶力也随之变大；冲头继续向下，直至下极限位置，此时橡胶柱2反顶力也达到极大值，针坯与钢带17完全分离；之后冲头开始带动整个上模向上运动，针坯与板料分离后留在凹模8内随之一同上升；橡胶柱2回复形状产生回弹力即卸料力，顶杆16传递弹力使卸料板7上升，使钢带17与凸模8脱离；冲头上升至接近上极限位置时，冲床产生打料力，通过打料杆12将打料力传递到卸料凸模14，卸料凸模14将凹模8内的针坯顶出。同时，喷气枪将顶出的针坯吹入落料箱并吹走掉落在模具上的毛刺，完成一根针坯的成形过程。

该模具采用凸模15在下、凹模8在上的倒装结构，有利于提高所冲针坯的平直度。利用小间隙圆角刃口模具原理，采用小的凸凹模刃口圆角半径和为零的凸凹模间隙。零间隙对凸凹模的对模精度要求极高，故本模具采用定位精度和稳定性最高的四导柱式模架结构，四个外导柱为滚珠导柱18。模具还增加了四个精密内导向6柱，在凹模上有四个对应的定位孔用于配合。四个外导柱用于消除冲头的运动误差，四个内导柱用于消除模具安装时的对模误差，四个外导柱和四个内导柱共同作用，大大提高了冲裁时凸凹模的对模精度，从而保证了冲裁所得针坯(如图5)的尺寸精度。

聚氨酯橡胶柱2是弹性反顶装置的主要元件，冲坯时冲头落下，下压力通过顶杆传递至橡胶，橡胶柱2被压缩产生反顶力，对板料形成压料力，增加了模具刃口附近材料的塑性，延缓了材料剪切区内微裂纹的产生和扩展，同时提高了冲出针坯的平直度。冲件和板料分离后，冲头上升，橡胶柱2产生回弹力即卸料力，使钢带17与凸模15脱离。由于是弹性卸料，钢带17变形影响区小。卸料板7在冲头下落时起压料作用，在冲头上升时起卸料作用，卸料板7上也有四个导柱孔，使卸料板沿着四个导向柱6上下运动。四根顶杆16用于在卸料板7和弹性反顶装置之间传递弹力，橡胶柱2两端的平板1使四根顶杆16传递的力更均匀。