冲压模具的制作方法

本发明涉及机械工程领域，尤其是一种冲压模具。

背景技术

冲压模具是在冷冲压加工中，将金属或非金属材料加工成零件的一种工艺设备；具体是指，在室温状态下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或者塑性变形，进而获得所需结构的一种压力加工方法。对于动力源的设置都是根据不同的工况需求，进行采购不同规格或者型号的压力机。压力机的输出端连接有用于放置毛坯的下模座和用于冲压动作的上模座；但是对于一般毛坯件进行冲压工作之后，工件发生塑性变形，由于毛坯件变形之后一旦失去外力，毛坯件会有一定量的回弹，比如说金属件通过冲压模具进行加工u型件时，一旦上模座与下模座进行分模，u型件的开口处就会外扩而呈喇叭口的结构，无法确保冲压出开口处两侧翻边是平行的工件；也就是说，现有技术中的冲压模具存在加工精度低的不足；而且，现有技术中冲压模具在合模与分模时的自动化水平较低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种自动化水平更高，且加工精度更高的冲压模具。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的冲压模具：包括基座，基座上滑动连接上模座与下模座，下模座与上模座分别设有支撑杆与滑架，支撑杆与滑架分别通过第一滑动组件与第二滑动组件沿竖直方向滑动连接在基座上；支撑杆上设有第一直线齿条，基座上转动连接有用于与第一直线齿条啮合传动的第一齿轮，基座通过导向块滑动连接有塞杆，塞杆上设有用于与第一齿轮啮合传动的第二直线齿条；基座通过支架连接有阀座，塞杆滑动连接在阀座一端部，阀座另一端部设有第一进油口，阀座上从塞杆到第一进油口依次设有供液压油流动的第一空腔、第二空腔和第三空腔，第一空腔与第二空腔通过过渡流道连通，塞杆上位于第一空腔内部一端设有用于与过渡流道配合的第一活塞；第二空腔与第三空腔通过截流孔连通，阀座在截流孔位置转动连接有用于连通或截断第二空腔与第三空腔的阀板，阀板与阀座通过拉动组件连接；第三空腔与第一空腔之间设有第一出油管，第一出油管上设有开启或关闭第一出油管的阀门；基座上设有油箱，第一空腔通过第二出油管与油箱连通；基座上设有定量泵，定量泵输入端与油箱连通，定量泵输出端通过进油管与阀座上的第一进油口连通；阀座在第三空腔侧壁上设置有圆筒，圆筒下端部设有用于与第三空腔连通的第二进油口，圆筒内滑动连接有顶杆，顶杆位于圆筒内部一端设有第二活塞，滑架与顶杆之间设有第一推动组件，顶杆与基座之间设有用于打开阀门的第二推动组件，顶杆先后与第一推动组件、第二推动组件接触工作。

作为本发明的一种优选，支撑杆通过第一滑动组件沿竖直方向滑动连接在基座上是指，基座上设有压爪，支撑杆上设有用于与压爪抵紧或脱离的凸头，凸头位于压爪下方；基座在支撑杆下方设有用于与支撑杆下端部抵紧或脱离的限位块，支撑杆下端部与基座之间设有用于推动凸头抵靠在压爪上的第一压簧。

作为本发明的一种优选，滑架通过第二滑动组件沿竖直方向滑动连接在基座上是指，滑架上设有导柱，基座上设有供导柱滑动的导套，导柱上端部设有圆环，基座上设有用于与导柱上端部抵紧或脱离的圆柱销；圆环位于圆柱销与导套之间，导柱上套接有第二压簧，第二压簧一端与圆环抵紧，另一端与导套端部抵紧。

作为本发明的一种改进，基座通过导向块滑动连接有塞杆是指，基座上设有导向块，塞杆通过燕尾槽滑动连接在导向块上；塞杆与支撑杆交错设置，且塞杆运动方向与支撑杆运动方向垂直。

作为本发明的一种改进，第一空腔与第二空腔通过过渡流道连通是指，第一空腔与第二空腔交界处设有供液压油流动的流道，该流道轴截面形状为等腰梯形，第一活塞的轴截面形状是与过渡流道截面形状相配的等腰梯形；第二空腔与第三空腔通过截流孔连通是指，第二空腔内周壁孔径小于第三空腔内周壁孔径，在第二空腔与第三空腔交界处形成台阶面；阀板与阀座通过拉动组件连接是指，阀板通过第一铰接点转动连接在第三空腔内部，阀座在第三空腔内设有第一限位杆与第二限位杆，第一限位杆与阀板抵紧或脱离，第一限位杆到第一铰接点的距离小于第二限位杆到第一铰接点的距离；阀板与第二限位杆之间设有用于拉动阀板抵靠在第一限位杆上的第一拉簧，第一拉簧一端与阀板转动连接，另一端与第二限位杆转动连接。

作为本发明的一种改进，圆筒内部设有供第二活塞滑动的第四空腔，第二进油口与第四空腔连通，圆筒上端设有供顶杆滑动的圆孔，顶杆上套接有用于推动第二活塞抵靠在第二进油口上的第三压簧。

作为本发明的一种改进，滑架与顶杆之间设有第一推动组件是指，基座通过第二铰接点转动连接有第一摆板，滑架上设有第三直线齿条，第一摆板一端与顶杆上端部抵紧或脱离，另一端设有以第二铰接点为圆心的第一弧形齿条，第一弧形齿条与第三直线齿条啮合传动，第三直线齿条与导柱平行设置。

作为本发明的一种改进，顶杆与基座之间设有用于打开阀门的第二推动组件是指，基座通过第三铰接点转动连接有第二摆板，第二摆板一端与顶杆上端部抵紧或脱离，另一端设有以第三铰接点为圆心的第二弧形齿条，基座上转动连接有用于与第二弧形齿条啮合传动的第二齿轮，阀门外周壁设有用于与第二齿轮啮合传动的第三齿轮；阀门外壁设有转块，基座在阀门外围设有用于与转块抵紧的第一挡条与第二挡条，第一挡条与第二挡条绕阀门轴线间隔分布，且转块位于第一挡条与第二挡条之间的间隙内，第二摆板通过限位组件与基座连接。

作为本发明的一种改进，顶杆先后与第一推动组件、第二推动组件接触工作是指，第二摆板位于第一摆板上方，且第三铰接点位于第二铰接点上方，顶杆位于第二铰接点与第三铰接点之间的间隙内，顶杆先后与第一摆板、第二摆板抵紧。

作为本发明的一种改进，第二摆板通过限位组件与基座连接是指，基座上设有用于与第二摆板抵紧或脱离的卡销，基座与第二摆板之间设有用于拉动第二摆板抵靠在卡销上的第二拉簧，第二拉簧一端与第二摆板上靠近卡销一端转动连接，另一端与基座转动连接。

采用以上结构后，本发明一种冲压模具与现有技术相比，本发明可以将待冲压的毛坯件放置到下模座的凹模内，下模座和支撑杆受到毛坯件重力作用而下滑，支撑杆通过第一直线齿条与第一齿轮啮合来带动第二直线齿条与塞杆滑动，进而减小塞杆端部第一活塞与过渡流道的开口；原先定量泵排出的液压油依次流经进油管、第一进油口、第三空腔、截流孔、第二空腔、过渡流道、第一空腔和第二出油管后回到油箱，并且液压油流动稳定，而一旦第一活塞与过渡流道开口突然减小，这会导致在第二空腔与第三空腔内流动的液压油流速加快，这是因为定量泵在单位时间内排出等量的液压油进入第三空腔和第二空腔，而这部分等量的液压油需要在同一单位时间内排向第一空腔，进而只有加快液压油在第二空腔、第三空腔内的流速才能实现；再有就是，第二空腔、第三空腔内液压油流速加快会推动阀板绕第一铰接点转动，直到阀板抵靠在第二空腔与第三空腔交界处的台阶面为止，这是因为第二空腔、第三空腔液压油流速加快会增加液压油对阀板的冲击，阀板受到的冲击会克服第一拉簧约束而与第一限位杆脱离；当阀板截断第二空腔与第三空腔之后，随着定量泵不断往第三空腔排出液压油，第三空腔内部压力不断升高，第三空腔内的液压油会推动顶杆升高，顶杆在升高过程中会率先与第一摆板接触并推动第一摆板转动，第一摆板通过第一弧形齿条与第三直线齿条的啮合来带动滑架的下降，滑架带动上模座下降，上模座与下模座进行合模进而对下模座内的毛坯件进行冲压，得到符合标准的工件；随着第三空腔压力的继续升高，顶杆会继续升高，而第一摆板端部抵靠在顶杆侧壁上保持静止，直到顶杆上端部与第二摆板接触并推动第二摆板转动，第二摆板在转动过程中会通过第二弧形齿条带动第二齿轮转动，第二齿轮通过第三齿轮带动阀门转动，进而打开阀门以通过第一出油管连通第三空腔与第一空腔，第三空腔中的液压油可以流经第一出油管进入到第一空腔，进而第三空腔内的压力得到释放，使得阀板、顶杆、第一摆板、第二摆板陆续复位；其中，在顶杆升高过程中，先是与第一摆板接触，后与第二摆板接触，而从第一摆板保持静止到第二摆板开始转动这个时间段是下模座内冲压完成的工件进行保压的时间段，可以让冲压完成的工件静止处于下模座的凹模内，减小上模座与下模座分模后工件发生回弹的变形量。总的来说，本装置可以通过下模座的一次滑动来自动控制上模座与下模座的合模、保压和分模，大大提高了自动化水平，也提高了冲压得到工件的精度；综上所述，本发明提供一种自动化水平更高，且加工精度更高的冲压模具。

附图说明

图1为本发明冲压模具的示意图。

图2为本发明中阀板分隔第二空腔与第三空腔时的状态图。

图3为本发明中顶杆推动第一摆板转动后的状态图。

图4为本发明中顶杆推动第二摆板转动后的状态图。

图中所示：1、基座，2、上模座，3、下模座，4、支撑杆，5、滑架，6、第一齿轮，7、导向块，8、塞杆，9、支架，10、阀座，11、第一进油口，12、第一空腔，13、第二空腔，14、第三空腔，15、过渡流道，16、第一活塞，17、截流孔，18、阀板，19、第一出油管，20、油箱，21、第二出油管，22、定量泵，23、进油管，24、圆筒，25、第二进油口，26、顶杆，27、第二活塞，28、压爪，29、凸头，30、限位块，31、第一压簧，32、导柱，33、导套，34、圆环，35、圆柱销，36、第二压簧，37、第一铰接点，38、第一限位杆，39、第二限位杆，40、第一拉簧，41、第四空腔，42、第三压簧，43、第二铰接点，44、第一摆板，45、第三直线齿条，46、第一弧形齿条，47、阀门，48、第三铰接点，49、第二摆板，50、第二弧形齿条，51、第二齿轮，52、转块，53、第一挡条，54、第二挡条，55、卡销，56、第二拉簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图所示，本发明冲压模具包括基座1，基座1上滑动连接上模座2与下模座3，下模座3与上模座2分别设有支撑杆4与滑架5，支撑杆4与滑架5都是沿竖直方向滑动的，进而确保上模座2与下模座3可以进行合模，支撑杆4与滑架5分别通过第一滑动组件与第二滑动组件沿竖直方向滑动连接在基座1上；支撑杆4上设有第一直线齿条，基座1上转动连接有用于与第一直线齿条啮合传动的第一齿轮6，基座1通过导向块7滑动连接有塞杆8，塞杆8上设有用于与第一齿轮6啮合传动的第二直线齿条；基座1通过支架9连接有阀座10，塞杆8滑动连接在阀座10一端部，阀座10另一端部设有第一进油口11，阀座10上从塞杆8到第一进油口11依次设有供液压油流动的第一空腔12、第二空腔13和第三空腔14，第一空腔12与第二空腔13通过过渡流道15连通，塞杆8上位于第一空腔12内部一端设有用于与过渡流道15配合的第一活塞16；第二空腔13与第三空腔14通过截流孔17连通，阀座10在截流孔17位置转动连接有用于连通或截断第二空腔13与第三空腔14的阀板18，阀板18倾斜设置在阀座10内，且阀板18与阀座10内壁的开口朝向第一进油口11，如图1所示，阀板18与阀座10通过拉动组件连接；第三空腔14与第一空腔12之间设有第一出油管19，第一出油管19上设有开启或关闭第一出油管19的阀门47，这里的阀门47是球阀，通过旋转来开启和关闭；基座1上设有油箱20，第一空腔12通过第二出油管21与油箱20连通；基座1上设有定量泵22，定量泵22输入端与油箱20连通，定量泵22输出端通过进油管23与阀座10上的第一进油口11连通；阀座10在第三空腔14侧壁上设置有圆筒24，圆筒24下端部设有用于与第三空腔14连通的第二进油口25，圆筒24内滑动连接有顶杆26，顶杆26位于圆筒24内部一端设有第二活塞27，滑架5与顶杆26之间设有第一推动组件，顶杆26与基座1之间设有用于打开阀门47的第二推动组件，顶杆26先后与第一推动组件、第二推动组件接触工作。

支撑杆4通过第一滑动组件沿竖直方向滑动连接在基座1上是指，基座1上设有压爪28，支撑杆4上设有用于与压爪28抵紧或脱离的凸头29，凸头29位于压爪28下方；基座1在支撑杆4下方设有用于与支撑杆4下端部抵紧或脱离的限位块30，支撑杆4下端部与基座1之间设有用于推动凸头29抵靠在压爪28上的第一压簧31。

滑架5通过第二滑动组件沿竖直方向滑动连接在基座1上是指，滑架5上设有导柱32，基座1上设有供导柱32滑动的导套33，导柱32上端部设有圆环34，基座1上设有用于与导柱32上端部抵紧或脱离的圆柱销35；圆环34位于圆柱销35与导套33之间，导柱32上套接有第二压簧36，第二压簧36一端与圆环34抵紧，另一端与导套33端部抵紧。

基座1通过导向块7滑动连接有塞杆8是指，基座1上设有导向块7，塞杆8通过燕尾槽滑动连接在导向块7上，塞杆8沿水平方向滑动连接在导向块7上；塞杆8与支撑杆4交错设置，且塞杆8运动方向与支撑杆4运动方向垂直。

第一空腔12与第二空腔13通过过渡流道15连通是指，第一空腔12与第二空腔13交界处设有供液压油流动的流道，该流道轴截面形状为等腰梯形，第一活塞16的轴截面形状是与过渡流道15截面形状相配的等腰梯形；第二空腔13与第三空腔14通过截流孔17连通是指，第二空腔13内周壁孔径小于第三空腔14内周壁孔径，在第二空腔13与第三空腔14交界处形成台阶面；阀板18与阀座10通过拉动组件连接是指，阀板18通过第一铰接点37转动连接在第三空腔14内部，阀座10在第三空腔14内设有第一限位杆38与第二限位杆39，第一限位杆38与阀板18抵紧或脱离，第一限位杆38到第一铰接点37的距离小于第二限位杆39到第一铰接点37的距离；阀板18与第二限位杆39之间设有用于拉动阀板18抵靠在第一限位杆38上的第一拉簧40，第一拉簧40一端与阀板18转动连接，另一端与第二限位杆39转动连接。

圆筒24内部设有供第二活塞27滑动的第四空腔41，第二进油口25与第四空腔41连通，圆筒24上端设有供顶杆26滑动的圆孔，顶杆26上套接有用于推动第二活塞27抵靠在第二进油口25上的第三压簧42。

滑架5与顶杆26之间设有第一推动组件是指，基座1通过第二铰接点43转动连接有第一摆板44，滑架5上设有第三直线齿条45，第一摆板44一端与顶杆26上端部抵紧或脱离，另一端设有以第二铰接点43为圆心的第一弧形齿条46，第一弧形齿条46与第三直线齿条45啮合传动，第三直线齿条45与导柱32平行设置。

顶杆26与基座1之间设有用于打开阀门47的第二推动组件是指，基座1通过第三铰接点48转动连接有第二摆板49，第二摆板49一端与顶杆26上端部抵紧或脱离，另一端设有以第三铰接点48为圆心的第二弧形齿条50，基座1上转动连接有用于与第二弧形齿条50啮合传动的第二齿轮51，阀门47外周壁设有用于与第二齿轮51啮合传动的第三齿轮；阀门47外壁设有转块52，基座1在阀门外围设有用于与转块52抵紧的第一挡条53与第二挡条54，第一挡条53与第二挡条54绕阀门47轴线间隔分布，且转块52位于第一挡条53与第二挡条54之间的间隙内，第二摆板49通过限位组件与基座1连接。

顶杆26先后与第一推动组件、第二推动组件接触工作是指，第二摆板49位于第一摆板44上方，且第三铰接点48位于第二铰接点43上方，第二摆板49与第一摆板44从上到下间隔分布在基座1上，第二铰接点43位于顶杆26右侧，第三铰接点48位于顶杆26左侧，顶杆26位于第二铰接点43与第三铰接点48之间的间隙内，顶杆26先后与第一摆板44、第二摆板49抵紧。

第二摆板49通过限位组件与基座1连接是指，基座1上设有用于与第二摆板49抵紧或脱离的卡销55，基座1与第二摆板49之间设有用于拉动第二摆板49抵靠在卡销55上的第二拉簧56，第二拉簧56一端与第二摆板49上靠近卡销55一端转动连接，另一端与基座1转动连接。

工作原理：首先，操作人员将毛坯件放置在下模座3的凹模内，下模座3受到毛坯件的重力作用而带动支撑杆4下降，支撑杆4通过第一直线齿条与第一齿轮6的啮合来带动第二直线齿条和塞杆8向右滑动，塞杆8右端部第一活塞16与过渡流道15之间的开口突然变小；由于定量泵22单位时间内排出等量的液压油，液压油依次流经进油管23、第一进油口11、第三空腔14、截流孔17、第二空腔13、过渡流道15、第一空腔12、第二出油管21后回到油箱20，随着第一活塞16与过渡流道15之间开口的突然变小会导致第二空腔13与第三空腔14内液压油流动的速度增加，这是因为，第二空腔13与第三空腔14需要在同一单位时间内将等量的液压油排向第一空腔12，但是开口变小之后只能增加流速才能确保单位时间内排出等量的液压油；或者说，随着塞杆8突然往右滑动引起开口变小会引起第二空腔13与第三空腔14内部压力升高，而第一空腔12内部压力降低，进而液压油从高压排向低压的速度增快；而一旦第二空腔13与第三空腔14内液压油流速加快会导致阀板18绕第一铰接点37作逆时针转动，阀板18与第一限位杆38脱离，第一拉簧40被撑开，直到阀板18抵靠在第二空腔13与第三空腔14之间的台阶面上为止；这是因为液压油流速加快会导致液压油对阀板18的冲击变大，进而会引起阀板18克服第一拉簧40的约束而发生翻转，如图2所示；

接着，定量泵22继续向第三空腔14排放液压油，使得第三空腔14内部压力升高，第三空腔14内的液压油会流经第二进油口25进入到圆筒24的第四空腔41内，第四空腔41内部压力随着第三空腔14压力升高而升高，进而推动第二活塞27和顶杆26升高；顶杆26在升高过程中会率先与第一摆板44左端部接触并推动第一摆板44绕第二铰接点43作顺时针转动，第一摆板44右端部通过第一弧形齿条46与第三直线齿条45啮合来拉动滑架5下降，滑架5左端部的上模座2跟随滑架5一起下降，直到上模座2与下模座3完成合模，进而完成对下模座3内毛坯件的冲压，如图3所示；在顶杆26之后的升高过程中，第一摆板44左端部始终抵靠在顶杆26侧壁上保持静止状态，即第一摆板44保持图3中的状态；

随着第三空腔14压力持续升高，第四空腔41内的压力也继续升高以推动第二活塞27和顶杆26继续升高，顶杆26会在升高过程中与第二摆板49右端部接触，并且推动第二摆板49绕第三铰接点48作逆时针转动，第二摆板49与卡销55脱离并撑开第二拉簧56；第二摆板49左端部通过第二弧形齿条50带动第二齿轮51转动，第二齿轮51通过第三齿轮啮合传动来带动阀门47转动，进而开启阀门47以使得液压油可以在第一出油管19内流动，即第三空腔14内的液压油可以流经第一出油管19进入到第一空腔12内，释放第三空腔14的压力，如图4所示；其中，在顶杆26升高过程中，有一个时间段是第一摆板44保持静止到第二摆板49开始转动的时间间隔，在该时间段内上模座2与下模座3保持合模状态，也可以说是对冲压完成工件的一个保压时间段，可以提高冲压完成工件的稳定性，减小上模座2与下模座3分模后工件发生回弹的变形量；

最后，由于第三空腔14内部压力降低，那么阀板18在第一拉簧40作用下绕第一铰接点37作顺时针转动再次抵靠在第一限位杆38上，第二活塞27及顶杆26在第三压簧42作用下复位，第一摆板44与第二摆板49分别反转复位；在第二摆板49反转过程中会通过第二齿轮51来带动阀门47转动复位；在第一摆板44反转过程中，第二压簧36推动滑架5升高以带动上模座2与下模座3分模，进而方便操作人员将冲压完成的工件从下模座3凹模内取出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明权利要求之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。