一种模具的制作方法

本发明涉及加工工具技术领域，尤其涉及一种模具。

背景技术：

钣金一般被定义为针对金属薄板(通常在6mm以下)的一种综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、铆接、拼接、成型(如汽车车身)等。经过钣金工艺成型的制件即钣金件，钣金件具有重量轻、强度高、导电(能够用于电磁屏蔽)、成本低、大规模量产性能好等优势，在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用。

在钣金件加工过程中，通常包括一下四个步骤：剪，冲/切/、折/卷，焊接和表面处理。而剪，冲/切/、折/卷步骤中通常需要依赖模具实现。模具是在外力作用下使制件成型为特定形状和尺寸的工具，一般包括动模和定模(或凸模和凹模)两个部分。加工时，制件放在定模上，定模与制件接触，并支撑制件。动模在成型设备的驱动下靠近定模，与定模相互作用使制件按模具轮廓线形状发生分离，或，塑形变形为与模具对应的立体形状，最终成型为模具的设计样式。

然而在实际生产制造的过程中，经常会出现制件在模具上运动的情况。例如，在装卸制件过程中需推动制件到目标位置，又或者是，模具上具有多个加工位置时，在一个位置完成加工后，需从一个位置移动至另个位置完成全部的加工等。

制件在模具上运动通常通过人力推动实现。但是制件与模具直接接触，通过推动制件在模具上运动即在模具与制件之间产生滑动摩擦，如此会导致模具和制件之间的磨损以及划伤，影响模具的使用寿命和制件的加工质量。

技术实现要素：

本发明提供一种模具，以解决现有技术中制件在模具上运动导致模具和制件之间的磨损以及划伤，影响模具的使用寿命和制件的加工质量等缺陷。

本发明提供的一种模具，包括：

模具本体，具有与制件接触的接触面；所述制件沿所述接触面运动，运动路径为第一路径；

作用件，设置于所述第一路径，包括活动座和滚动件；所述滚动件沿所述第一路径可滚动安装于所述活动座；所述活动座活动安装于所述模具本体，所述活动座相对于所述模具本体具有第一位置和第二位置；在所述第一位置，所述滚动件支撑所述制件与所述接触面分离，在所述第二位置，所述活动座和所述滚动件避开所述制件与所述接触面之间区域。

如此设计，在工件加工时可控制活动座运动至第二位置，使活动座和滚动件避开制件与接触面之间区域的位置，制件直接可与模具的接触面接触，从而不影响模具对制件的正常的成型加工。在需要推动制件在接触面上运动时，控制活动座运动至第一位置，活动座处于第一位置时，滚动件接触并顶起制件与接触面分离。此时推动制件沿接触面运动时，制件运动由现有技术中相对于接触面的滑动摩擦运动，变成滚动件与制件之间的滚动摩擦运动。可以理解的，滚动摩擦较滑动摩擦更为省力，使推动更为容易；而且避免与接触面接触，从而避免了对模具与制件之间的磨损和划伤，保证了模具的使用寿命和制件的成型质量。

可选的，所述模具本体开设有与所述接触面贯通的滑动槽；所述活动座沿第一方向滑动设置于所述滑动槽；所述活动座滑动过程中具有所述第一位置和所述第二位置。

可选的，所述活动座上设置有垂直于所述第一方向延伸的配合凸起，所述模具还设置有限位凸起，在所述活动座自所述第二位置向所述第一位置运动过程中，所述限位凸起阻挡所述配合凸起，以限制所述活动座越过所述第一位置继续运动。如此设计，限位凸起和限位凸起相互配合以将活动座限制在第一位置，并避免其继续运动，在保证活动座运动准确性的同时，防止活动座自滑动槽中弹出。

可选的，所述模具本体开设有与所述滑动槽贯通的安装槽，所述安装槽中固定设置有限位压块，所述限位压块和所述活动座的相对侧分别设置有所述限位凸起和所述配合凸起。

可选的，所述活动座与所述模具本体之间设置有弹性件，所述弹性件驱动所述活动座运动至所述第一位置；所述作用件在加工时被所述加工设备抵压运动至所述第二位置。

可选的，所述滚动件为圆柱状的滚动轴，所述活动座设置有与所述滚动轴配合的弧形滚动槽，所述滚动槽具有允许所述滚动轴部分凸出所述活动座的伸出口，所述滚动轴在所述滚动槽中可绕中轴线转动。

可选的，所述滚动槽为可限制所述滚动轴脱离所述滚动槽的优弧槽。

可选的，所述活动座顶端设置有至少两个延伸方向不同的所述滚动槽；所述滚动槽中设置有所述滚动轴。如此设计，可满足制件在不同方向的运动路径上运动。

可选的，所述滚动件为球形的滚珠，所述活动座设置有与所述滚珠配合的球形安装槽，所述球形安装槽具有允许部分凸出所述活动座的伸出口；所述滚动轴在所述球形安装槽中可绕球心转动。可以理解的，滚珠的滚动方向可为任意方向，随制件的运动方向改变。采用此种结构，可以适应制件沿接触面的任一方向的运动，安装方便，灵活性和适应性更好。

可选的，包括驱动所述活动座在所述第一位置和所述第二位置之间运动的驱动机构，所述驱动机构包括提供动力的动力装置和/或人力驱动的操纵端。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例二提供的模具处于第一位置的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的模具处于第二位置的结构示意图。

附图标记说明：

1-制件、2-第一定位结构、3-第二定位结构、4-接触面、5-模具本体、6-活动座、61-配合凸起、62-滚动槽、7-螺旋弹簧、8-限位压块、81-限位凸起、9-滚动轴；

a-第一加工位置、b-第二加工位置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例一

本实施例提供了一种模具，该模具包括模具本体和作用件。其中，模具本体具有与制件接触的接触面；制件在接触面上沿第一路径滑动。

作用件设置于第一路径，包括活动座和滚动件。滚动件沿第一路径可滚动安装于活动座；活动座活动安装于模具本体，活动座相对于模具本体具有第一位置和第二位置；在第一位置，滚动件支撑制件与接触面分离，在第二位置，活动座和滚动件避开制件与接触面之间区域。

如此设计，在工件加工时可控制活动座运动至第二位置，使活动座和滚动件避开制件与接触面之间区域的位置，制件直接可与模具的接触面接触，从而不影响模具对制件的正常的成型加工。在需要推动制件在接触面上运动时，控制活动座运动至第一位置，活动座处于第一位置时，滚动件接触并顶起制件与接触面分离。此时推动制件沿接触面运动时，制件运动由现有技术中相对于接触面的滑动摩擦运动，变成滚动件与制件之间的滚动摩擦运动。可以理解的，滚动摩擦较滑动摩擦更为省力，使推动更为容易；而且避免与接触面接触，从而避免了对模具与制件之间的磨损和划伤，保证了模具的使用寿命和制件的成型质量。

实施例二

本发明实施例提供了一种模具。本实施例中以钣金成型过程中用到的冲孔模具为例描述该技术方案。冲孔模具是一种常见的钣金模具，属于冲裁模。冲孔模具包括上模和下模，下模为凹模，对应冲孔位置设置有凹孔。上模包括安装于冲压设备的冲头。常见的冲压设备包括：曲柄式压力机，液压机以及空压压力机等。冲头在冲压设备的驱动下作用于放置于下模的制件1。在上模和下模的工作作用下，制件1与冲头对应的部分与其他部分分离，完成冲孔。

本实施例提供的模具属于下模。具体地，该模具包括下模板和设置于下模板下方的下模座。下模座用于与安装和支撑下模板。下模板和下模座合成为模具本体5。

模具本体5具有水平延伸的接触面4，该接触面4与制件1接触并支撑制件1。模具本体5对应冲孔的设计位置开设有凹孔。凹孔与接触面4贯通。

当设计需要冲制的孔比较多或比较密集时，无法一次冲制完成，现有技术中通常会采用分开冲制的方式，分两次或多次冲制。本实施例中以两次冲制为例。请结合图1和图2，接触面4包括用于第一次冲孔的第一加工位置a，和，用于第二次冲孔的第二加工位置b。对应第一加工位置a和第二加工位置b均设置有与冲头配合的凹孔。实际加工过程中，制件1放置在模具，首先在第一位置冲制完成后，采用人工推动的方式将制件1移动至第二位置继续冲制，如图1和图2所示，推动制件1运动至虚线所示位置。制件1在第一加工位置a和第二加工位置b之间的运动路径为第一路径。显然，第一路径为位于第一加工位置a和第二加工位置b之间的线段。

本实施例以两次冲制为例说明工作原理，显然在实际应用中，可为三次及三次以上冲制，其工作过程可以理解为多个两次冲制的组合。

请参考图1和图2，为了便于制件1在模具上的定位，接触面4设置有与制件1配合的定位结构。定位结构包括对应第一位置的第一定位结构2和对应第二位置的第二定位结构3。第一定位结构2和第二定位结构3设置于第一路径的两端，用于将制件1准确地限制在第一位置和第二位置，从而保证两次冲制加工的位置精确性。

本实施例中，定位结构为垂直于模板接触设置的定位柱，定位柱凸出于接触面4，阻挡制件1在接触面4上继续运动。定位柱可以根据制件1大小、形状设置一个或者多个。多个定位柱可共线设置与制件1同一平面配合，多个定位柱也可分别与制件1的不同位置配合，即可根据制件1的结构特征，适应性地调整定位柱的设置数目和排布方式。

在一些可能的实施方式中，定位结构还可为定位板，定位板可以为直板，也可为具有与制件1形状对应的弯板结构。在一些可能的实施方式中，定位结构还可为定位座，定位座朝向制件1具有与制件1对应侧面结构相契合的型面。

从图1和图2中可以看出，模具本体5在第一加工位置a和第二加工位置b之间的第一路径上设置有与接触面4贯通的滑动槽。滑动槽的延伸方向垂直于模板本体的接触面4且延伸有设定长度。对应本实施例，滑动槽的延伸方向为竖直方向。滑动槽垂直于延伸方向的横截面为矩形，可以理解的，与接触面4贯通的开口形状也为矩形。矩形包括相对的长边和短边。该矩形长边延伸方向平行于第一路径，短边延伸方向垂直于第一路径。

滑动槽内部滑动安装有活动座6。活动座6为与滑动槽滑动配合的长方体块状结构。该长方体块状结构的高度方向为滑动槽的延伸方向，即竖直方向；该长方体块状结构的底面，也即横截面，为与滑动槽的横截面相对应的矩形。活动座6环绕高度方向的四周侧面与滑动槽四周内壁接触。活动座6通过侧面与滑动槽四周内壁之间的滑动实现沿滑动槽延伸方向的滑动配合，滑动方向为第一方向，第一方向为滑动槽的延伸方向，也即竖直方向。

在一些可能的实施方式中，活动座6还可通过与滑动槽四周内壁以滚动配合的方式在滑动槽中滑动。例如，活动座6设置有作用于滑动槽四周内壁的滚动结构，滚动结构可以为滚珠、滚轮等。

可以理解的，滑动槽和活动座6的形状并不局限本实施例中的情形，滑动槽和活动座6可为横截面为圆形、三角形、正方形、多边形以及不规则图形的结构。

请参考图1和图2，该模具还包括安装于活动座6顶部的滚动件。滚动件和活动座6合称为作用件。滚动件为以第一轴线为中轴线的圆柱状的滚动轴9。活动座6顶部，也即靠近接触面4的位置，设置有用于安装滚动轴9的滚动槽62。相应的，滚动槽62为与该滚动轴9配合的弧形滚动槽62，该弧形滚动槽62为圆柱型凹槽的一部分，为圆柱形凹槽与活动座6顶面相交而成。圆柱型凹槽与活动座6顶面相交位置形成与内部贯通的伸出口，该伸出口允许滚动轴9部分伸出。该圆柱形凹槽的半径与滚动轴9相同，中轴线为第二轴线。第二轴线垂直于第一路径。

滚动轴9安装在弧形滚动槽62后第一轴线和第二轴线重合，并可在弧形滚动槽62中绕第一轴线也即第二轴线转动。此时滚动轴9的滚动方向为沿第一路径滚动。需要说明的是，滚动件沿第一路径可转动，即滚动轴9线垂直于第一路径。

为了防止滚动轴9在滚动过程中脱出滚动槽62，滚动槽62设置为优弧槽。圆上任意两点间的部分叫做弧，大于半圆的弧叫优弧。优弧槽是指其垂直于第二轴线的截面图形中的圆弧为优弧，可以理解的，优弧槽的顶部伸出口的宽度小于直径，也即小于滚动轴9的直径，从而可限制滚动轴9脱离该滚动槽62。

活动座6底部安装有弹性件，弹性件为两端分别与活动座6和模板本体接触的螺旋弹簧7。螺旋弹簧7弹性力推动活动座6沿第一方向滑动至第一位置。如图1所示，活动座6处于第一位置时，滚动轴9处于高于接触面4的位置。螺旋弹簧7的弹性力应至少能够通过活动座6和滚动轴9顶起制件1，使制件1与滚动轴9接触，与接触面4脱离。

如此设计，滚动件在弹性件的作用下推动制件1脱离接触面4，此时推动制件1沿接触面4运动时，制件1运动由现有技术中相对于接触面4的滑动摩擦运动，变成滚动件与制件1之间的滚动摩擦运动。可以理解的，滚动摩擦较滑动摩擦更为省力，使推动更为容易；而且避免与接触面4接触，从而避免了模具与制件1之间的磨损和划伤，保证了模具的使用寿命和制件1的成型质量。

螺旋弹簧7的弹性力不应过大，活动座6应在冲压设备的作用下克服螺旋弹簧7的弹性力运动至第二位置。如图2所示，活动座6处于第二位置时，滚动轴9被挤压于滑动槽中与接触平面平齐。制件1重新与接触面4配合，不影响模具在冲孔过程的作用。

模具本体5对应滑动槽短边侧设置有安装槽，安装槽与滑动槽连通。安装槽也贯通接触面4，具有顶部开口。安装槽内设置有限位压块8。限位压块8通过螺栓固定安装于安装槽中，其中限位压块8和螺栓的顶面不高于接触面4，即不凸出接触面4影响模具在冲孔过程中的正常工作。请参考图1和图2，限位压块8朝向活动座6一侧设置有限位凸起81。活动座6朝向限位块还的一侧设置有配合凸起61。限位凸起81相对于配合凸起61设置于靠近接触面4的位置，即限位凸起81位于配合凸起61的上方。活动座6在弹性件弹性力作用下沿第一方向运动过程中，限位凸起81阻挡配合凸起61以限制活动座6继续运动。

限位凸起81和限位凸起81相互配合以将活动座6限制在第一位置，并避免其继续运动，在保证活动座6运动准确性的同时，防止活动座6自滑动槽中弹出。

本实施例中，活动座6朝向限位压块8的侧面为底部凸出的l型结构，限位压块8朝向活动座6的侧面为顶部凸出的镰刀型结构。该l型结构的凸出部即配合凸起61，该镰刀型结构的凸出部即限位凸起81。

作为另一种实施方式，限位凸起81和配合凸起61可采用以下方式代替：滑动槽与接触面4贯通的开口位置设置有限制活动座6继续活动以及弹出的挡板。挡板可环绕开口四周设置，也可仅仅设置于一侧。

对应滑动槽的下方设置有与滑动槽贯通的弹簧槽，该弹簧槽用于安装螺旋弹簧7。作为另一种实施方式，螺旋弹簧7可设置于限位压块8和活动座6之间。具体地，限位压块8设置有第一安装支架，螺旋弹簧7两端分别与第一安装支架和活动座6配合。

作为滚动件的另一种实施方式，作用件包括活动座6和滚动轴9。活动座6顶端设置有至少两个延伸方向不同的滚动槽62。滚动轴9可滚动安装于滚动槽62中。可以理解的，滚动轴9在滚动槽62中转动轴线也不同，即滚动轴9的滚动方向不同。如此设计，可满足制件1在不同方向的运动路径上运动。

例如，滚动件包括第一滚动轴和第二滚动轴，第一滚动轴和第二滚动轴在活动座6上分别绕相互垂直的轴线转动。该结构可满足制件1在相互垂直的运动路径上运动。

再例如，滚动件包括第一滚动轴、第二滚动轴和第三滚动轴，第第一滚动轴、第二滚动轴和第三滚动轴在活动座6上的转动轴线组成正三角形，即相邻滚动轴的转动轴线夹角为60度。该结构可满足制件1在相邻夹角为120度的三条运动路径上运动。

作为滚动件的另一种实施方式，滚动件为球形滚珠。对应活动座6顶端设置有滚动槽，滚动槽为与该滚动轴9配合的球形滚动槽，该滚动槽为球形凹槽的一部分，为球形凹槽与活动座6顶面相交而成。可以理解的，球形凹槽与活动顶面相交图形为圆形，该圆形为贯通的圆形开口，成为伸出口。该球形凹槽的半径与滚珠相同。滚珠安装于滚动槽后，部分结构自伸出口凸出。滚珠在滚动槽中可绕球形转动。可以理解的，此时滚珠的滚动方向可为任意方向，可随制件1的运动方向改变。采用此种结构，可以适应制件1沿接触面4的任一方向的运动，安装方便，灵活性和适应性更好。

作为另一种实施方式，弹性件可采用驱动机构代替。驱动件包括驱动活动座6在第一位置和第二位置之间运动的驱动机构，驱动机构可由动力装置提供动力。例如，驱动机构为安装于滑动槽内的气缸，通过气缸驱动活动座6在第一位置和第二位置之间运动。显然，该动力装置可为驱动电机和传动机构，传动机构用于旋转-直线往复运动的转换，可以为螺纹丝杠，蜗轮蜗杆，齿轮齿条结构等。通过设置动力装置，可以驱动滚动件支撑更重的制件1，并且配合冲压设备完成自动化动作，即，冲制过程中，自动控制活动座6运动至第二位置。冲制完成后，自动控制活动座6运动至第一位置。

驱动机构还可采用人力控制。驱动机构包括作用于活动座6的支架，该具有人力驱动的操纵端。

需要说明的，本实施例中以水平延伸，用于支撑制件1的接触面4为例，但是本技术方案可以用于侧面等不包含支撑作用的接触面4。在制件1需相对于接触面4滑动时，均可以通过本发明中的作用件将现有技术中的滑动摩擦运动转变为滚动摩擦运动，减少损伤。

另外，本发明以冲孔模具说明其工作原理，但是本发明提供的模具可以为任何工艺的模具，例如，弯曲模、拉伸模等。制件1需相对于模具的接触面4滑动时，均可以通过本发明中的作用件将现有技术中的滑动摩擦运动转变为滚动摩擦运动，减少损伤。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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发明各实施例技术方案的范围。