成型模具及冲床的制作方法

本实用新型涉及模具加工技术领域，尤其涉及一种成型模具及冲床。

背景技术：

冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成型加工方法。冲压加工的质量稳定，互换性好，且生产效率高，操作方便，因而在机械加工领域得到了广泛的应用。

通常，对于每一种冲压件的生产，都需要一套与之完全匹配的冲压模具，而冲压模具往往需要经过各种设备加工、钻孔、攻丝和热处理研磨等一系列工艺才能够制造而成，周期非常长。但在大多数情况下，由于冲压企业接到的订单往往要求在短时间内交付使用，并且订单量较小，这样一来，使用传统成型模具不仅在时间上无法满足要求，即便在时间上能够勉强满足制造需求，但是专门为较小批量的冲压件重新设计制造一套冲压模具，也使得制造成本大大提高。

技术实现要素：

本实用新型的第一个目的在于提供一种成型模具，以解决现有成型模具生产周期长且制造成本高的技术问题。

本实用新型提供的成型模具，包括上模座、下模座和安装在二者之间的成型组件，所述成型组件包括凸模和凹模。

所述凸模包括若干叠设并固定在一起的第一薄板，所述凹模包括若干叠设并固定在一起的第二薄板，各所述第二薄板层叠后形成凹腔，所述凹腔与所述凸模匹配。

所述上模座与所述下模座相向运动时，所述凸模嵌入所述凹模中，将工件冲压成型。

进一步的，各所述第一薄板上设置有用于定位的第一定位孔，所述第一定位孔至少为两个，各所述第一薄板层叠后，其上的各所述第一定位孔位置匹配。

第一定位销依次穿过各所述第一薄板上的所述第一定位孔，对各所述第一薄板进行限位。

所述第一定位销与所述第一定位孔为过盈配合。

进一步的，各所述第二薄板上设置有用于定位的第二定位孔，所述第二定位孔至少为两个，各所述第二薄板层叠后，其上的各所述第二定位孔位置匹配。

第二定位销依次穿过各所述第二薄板上的所述第二定位孔，对各所述第二薄板进行限位。

所述第二定位销与所述第二定位孔为过盈配合。

进一步的，各所述第一薄板层叠限位后，通过焊接方式固定连接。

各所述第二薄板层叠限位后，通过焊接方式固定连接。

进一步的，所述凹模安装在所述上模座上，所述凸模安装在所述下模座上。

所述下模座上还设置有用于将成型后的工件顶出的顶出机构。

所述上模座压下后，所述凸模嵌设在所述凹腔中，所述顶出机构被压下；所述上模座提起后，所述凸模与所述凹腔分离，所述顶出机构将成型后的工件从凸模上顶出。

进一步的，所述顶出机构包括多个顶杆和用于将成型后的工件顶出的压边圈，所述压边圈安装在各所述顶杆的上部，各所述顶杆的下部穿过所述下模座并安装在下压力装置上。

进一步的，所述凹模通过固定组件可拆卸固定连接在所述上模座上。

进一步的，所述凹模的侧壁设置有连接孔，所述固定组件包括固设在所述上模座上的支撑块、插设在所述连接孔中的压板和用于固定所述压板的连接件，所述压板上设置有通孔，所述连接件穿过所述通孔并固定在所述上模座上，将所述压板紧密抵接在所述支撑块上。

所述固定组件至少为一个，所述连接孔与所述固定组件匹配设置。

进一步的，还包括用于为成型运动进行导向的导向装置，所述导向装置至少为一个。

各所述导向装置包括设置在所述上模座上的导向套和设置在所述下模座上的导向柱，所述导向套与所述导向柱匹配；

或者，各所述导向装置包括设置在所述上模座上的导向柱和设置在所述下模座上的导向套，所述导向套与所述导向柱匹配。

本实用新型成型模具带来的有益效果是：

通过设置上模座、下模座和成型组件，其中，成型组件设置在上模座和下模座之间，包括凸模和凹模。凸模包括若干叠设并固定在一起的第一薄板，凹模包括若干叠设并固定在一起的第二薄板，各第二薄板层叠后形成与凸模相匹配的凹腔。当上模座与下模座相向运动时，凸模嵌入凹模中，将工件冲压成型。

当需要对工件进行冲压成型加工时，可以先利用数控转塔冲床将薄板冲压成产品所需形状的第一薄板和第二薄板，然后，将各第一薄板和各第二薄板分别叠设并固定在一起，以形成凸模和凹模，并将上述凸模和凹模安装在上模座与下模座之间。当上模座与下模座发生相向运动时，将工件冲压成型为所需形状的产品。当需要加工另一种形状的产品时，可以将上述凸模和凹模从上模座与下模座之间拆下，并再次利用数控转塔冲床，将薄板加工成所需形状的第一薄板及第二薄板，进而层叠固定形成凸模和凹模，然后将该凸模和凹模安装在上模座与下模座之间，即可实现对其他形状产品的加工制造。

该成型模具利用数控转塔冲床对薄板加工效率高的特点，实现了成型模具中凸模和凹模的快速制造，省去了以往需要多种加工工艺才可形成成型模具的繁琐流程，简化了工艺过程，大大提高了冲压企业的生产效率，使其能够在短期内将产品交付使用。而且，凸模与凹模的这种成型方式，还大大降低了工人的劳动强度，节约了劳动成本。另外，当需要加工制造另一形状的产品时，只需重新制造凸模和凹模，对之前安装在上模座与下模座之间的凸模和凹模替换即可，大大降低了冲压模具的制造成本，从而节约了企业的生产成本。此外，该成型模具结构简单，方案易于实现，对于模具加工行业中的快速成型制造具有重要意义。

本实用新型的第二个目的在于提供一种冲床，以解决现有成型模具生产周期长且制造成本高的技术问题。

本实用新型提供的冲床，包括机架、压力装置和上述成型模具。

所述压力装置安装在所述机架上，包括用于驱动所述上模座运动的上压力装置，所述上压力装置的动力输出端连接所述上模座，且所述上模座滑动安装在所述机架上，所述下模座固定安装在所述机架上。

本实用新型冲床带来的有益效果是：

当需要对工件进行成型加工时，启动上压力装置，驱动上模座向下运动，对工件进行成型加工。相应的，该冲床具有上述成型模具的所有优势，在此不再一一赘述。

此外，该冲床结构简单，开发周期短，成本低廉，具有较高的市场经济价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例成型模具的主视结构示意图；

图2为图1中成型模具的右视结构示意图；

图3为图1的A-A剖视示意图；

图4为本实用新型实施例成型模具中的第二薄板的结构示意图。

图标：10-上模座；20-下模座；30-凹模；40-凸模；50-垫块；60-导向装置；70-固定组件；80-压边圈；90-顶杆；31-第二薄板；32-连接孔；311-第二定位孔；41-第一薄板；411-第一定位孔；61-导向套；62-导向柱；71-支撑块；72-压板；73-螺栓。

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，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图3所示，本实施例提供了一种成型模具，包括上模座10、下模座20和安装在二者之间的成型组件，其中，成型组件包括凸模40和凹模30。具体的，凸模40包括若干叠设并固定在一起的第一薄板41，凹模30包括若干叠设并固定在一起的第二薄板31，各第二薄板31层叠后形成凹腔，该凹腔与凸模40匹配。当上模座10与下模座20相向运动时，凸模40嵌入凹模30中，将工件冲压成型。

当需要对工件进行冲压成型加工时，可以先利用数控转塔冲床将薄板冲压成产品所需形状的第一薄板41和第二薄板31，然后，将各第一薄板41和各第二薄板31分别叠设并固定在一起，以形成凸模40和凹模30，并将上述凸模40和凹模30安装在上模座10与下模座20之间。当上模座10与下模座20发生相向运动时，将工件冲压成型为所需形状的产品。当需要加工另一种形状的产品时，可以将上述凸模40和凹模30从上模座10与下模座20之间拆下，并再次利用数控转塔冲床，将薄板加工成所需形状的第一薄板41及第二薄板31，进而层叠固定形成凸模40和凹模30，然后将该凸模40和凹模30安装在上模座10与下模座20之间，即可实现对其他形状产品的加工制造。

该成型模具利用数控转塔冲床对薄板加工效率高的特点，实现了成型模具中凸模40和凹模30的快速制造，省去了以往需要多种加工工艺才可形成成型模具的繁琐流程，简化了工艺过程，大大提高了冲压企业的生产效率，使其能够在短期内将产品交付使用。而且，凸模40与凹模30的这种成型方式，还大大降低了工人的劳动强度，节约了劳动成本。另外，当需要加工制造另一形状的产品时，只需重新制造凸模40和凹模30，对之前安装在上模座10与下模座20之间的凸模40和凹模30替换即可，大大降低了冲压模具的制造成本，从而节约了企业的生产成本。此外，该成型模具结构简单，方案易于实现，对于模具加工行业中的快速成型制造具有重要意义。

需要说明的是，本实施例中，第一薄板41和第二薄板31可以为钢板。钢板的强度较高，不易变形，极大地保证了成型件的加工质量。而且，本实施例中，钢板的厚度可以为3mm或者以下。当需要加工不同高度的产品时，只需要根据产品的高度对钢板的数量进行选择即可。

请继续参照图3，本实施例中，各第一薄板41上设置有用于定位的第一定位孔411，第一定位孔411至少为两个，各第一薄板41层叠在一起后，其上的各第一定位孔411位置匹配。第一定位销依次穿过各第一薄板41上的第一定位孔411，对第一薄板41进行限位。其中，第一定位销与第一定位孔411为过盈配合。并且，本实施例中，各第一薄板41上第一定位孔411为两个。

通过在第一薄板41上设置第一定位孔411，当各第一薄板41层叠在一起时，将各第一定位孔411对正，以保证各第一薄板41的装配位置，然后，将第一定位销插入上述各第一定位孔411中，以将各第一薄板41连接在一起，并实现对各第一薄板41之间相对移动关系的限制，减小了第一薄板41之间的装配误差，保证了凸模40的制造精度，从而提高了本实施例成型模具的工作可靠性。

该第一薄板41上设置的两个第一定位孔411，利用两点唯一确定一条直线的原理，实现了对各第一薄板41的位置限定，从而保证了凸模40的制造精度。上述定位原理简单，易于实现，成本较低。

如图4所示，各第二薄板31上设置有用于定位的第二定位孔311，其限位原理及用于限位的过程与上述第一定位孔411类似。具体的，本实施例中，第二定位孔311至少为两个，各第二薄板31层叠后，其上的各第二定位孔311位置匹配。第二定位销依次穿过各第二薄板31上的第二定位孔311，对第二薄板31进行限位。其中，第二定位销与第二定位孔311为过盈配合。并且，本实施例中，各第二薄板31上第二定位孔311为两个。

第二定位孔311及第二定位销的设置，减小了第二薄板31之间的装配误差，从而保证了凹模30的制造精度，进一步提高了本实施例成型模具的工作可靠性。

本实施例中，各第一薄板41和各第二薄板31层叠限位后，均通过焊接方式固定在一起。这样的设置，提高了各第一薄板41之间及第二薄板31之间的连接稳定性，在一定程度上避免了因第一薄板41或第二薄板31之间在成型过程中发生相互分离，而导致的成型模具工作失效的不利情形，进一步保证了本实施例成型模具的工作可靠性。

需要说明的是，本实施例中，可以对层叠后的凸模40和凹模30的侧边进行焊接，从而实现第一薄板41及第二薄板31之间的固定连接。

还需要说明的是，当凸模40与凹模30制造完成后，还可以对其边缘轮廓进行打磨，以去除尖角毛刺，从而提高成型件的加工精度。

请继续参照图1-图3，本实施例中，凹模30安装在上模座10上，凸模40安装在下模座20上，并且，下模座20上还设置有用于将成型后的工件顶出的顶出机构。具体的，上模座10压下后，凹模30向下运动，并使凸模40嵌设在凹模30上的凹腔中，此时，顶出机构被压下；上模座10提起后，凸模40与凹腔分离，顶出机构将成型后的工件从凸模40上顶出。

具体的，如图1-图3所示，本实施例中，顶出机构包括多个顶杆90和用于将成型后的工件顶出的压边圈80。具体的，压边圈80安装在各顶杆90的上部，各顶杆90的下部穿过下模座20并安装在下压力装置上。

本实施例中，顶杆90为八个，八个顶杆90对称设置在压边圈80的下方，如图3所示。

需要说明的是，本实施例中，凸模40的下方还可以设置垫块50，如图1和图2所示。

还需要说明的是，本实施例中，可以是上述凹模30在上、凸模40在下的设置形式，但不仅仅局限于此，还可以采用其他设置形式，如：凹模30在下、凸模40在上的结构形式，其只要是通过凸模40与凹模30之间的相向运动，能够实现工件的成型即可。

请继续参照图1和图2，本实施例中，凹模30通过固定组件70可拆卸固定连接在上模座10上。具体的，凹模30的侧壁设置有连接孔32，固定组件70包括固设在上模座10上的支撑块71、插设在连接孔32中的压板72和用于固定压板72的连接件，压板72上设置有通孔，连接件穿过通孔并固定在上模座10上，将压板72紧密抵接在支撑块71上，从而实现凹模30在上模座10上的固定。其中，固定组件70至少为一个，并且，连接孔32与固定组件70匹配设置。本实施例中，固定组件70为两个，且两个固定组件70对称设置。

需要说明的是，本实施例中，连接件可以为螺栓73，螺纹连接可靠，拆卸方便。当需要对凹模30进行固定时，只需将螺栓73穿过通孔，并旋接于上模座10上即可，十分方便。并且，本实施例中，通孔可以为条形孔。条形孔的设置，大大降低了压板72的加工精度要求，从而降低了加工成本。

通过设置固定组件70，以将凹模30可拆卸固定连接在上模座10上。当需要更换凹模30时，可以方便地将凹模30从上模座10上拆下，并完成更换过程。

还需要说明的是，本实施例中，凹模30与上模座10之间可以是上述可拆卸固定连接的形式，但不仅仅局限于此，还可以采用其他形式，如：焊接固定形式，当需要更换凹模30时，只需对焊接部位进行切割以将凹模30取下即可。故其只要是通过这种固定方式，能够实现凹模30与上模座10之间的可靠连接即可。

请继续参照图1-图3，本实施例中，该成型模具还可以包括用于为成型运动进行导向的导向装置60，其中，导向装置60至少为一个。具体的，导向装置60包括设置在上模座10上的导向套61和设置在下模座20上的导向柱62，导向套61与导向柱62匹配。导向装置60的设置，使得上模座10能够沿预定轨迹向下运动，对工件进行冲压操作，保证了工件的成型精度，进一步提高了本实施例成型模具的工作可靠性。

需要说明的是，本实施例中，导向装置60可以为两个，并且，两个导向装置60可以对称设置在凸模40的两侧。

还需要说明的是，本实施例中，导向装置60可以是上述导向套61在上、导向柱62在下的设置形式，但不仅仅局限于此，还可以采用其他结构形式，如：导向柱62在上、导向套61在下的结构形式，其只要通过导向套61与导向柱62之间的配合，能够实现对成型运动的导向即可。

本实施例还提供了一种冲床，包括机架、压力装置和上述成型模具。具体的，压力装置安装在机架上，包括用于驱动上模座10运动的上压力装置，其中，上压力装置的动力输出端与上模座10固定连接，且上模座10滑动安装在机架上，下模座20固定安装在机架上。

相应的，该冲床具有上述成型模具的所有优势，在此不再一一赘述。并且，该冲床结构简单，开发周期短，成本低廉，具有较高的市场经济价值。

此外，压力装置还包括下压力装置。具体的，下压力装置的动力输出端与顶杆90固定连接，用于将顶杆90顶出。并且，为了保证冲压成型的顺利实现，上压力装置的压力大于下压力装置。

该冲床的使用及工作过程为：当接到生产订单后，可以先利用数控转塔冲床将薄钢板冲裁为所需形状的若干第一薄板41和若干第二薄板31，然后分别将其层叠、压实并固定，形成凸模40和凹模30；随后，将凸模40固定在下模座20上，将凹模30固定在上模座10上，并将工件坯料放置于压边圈80上；之后，启动上压力装置，使上模座10向下运动，由于上压力装置的压力大于下压力装置，当凹模30与压边圈80接触后，将继续向下运动，使凸模40运动至凹模30中的凹腔中，实现冲压成型过程；冲压成型完毕后，上模座10向上运动复位，同时，下压力装置驱动顶杆90向上运动，利用压边圈80将成型后的工件从凸模40上顶出。至此，冲压成型工序结束。

当需要加工其他形状的产品时，只需对上述凸模40和凹模30进行更换即可，成型过程与上述过程相同，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。