一种冲压模具的制作方法

本实用新型涉及板材加工装置，特别涉及一种冲压模具。

背景技术：

如图1所示，钢板常常需要连接螺栓，当钢板厚度较小时，如果直接在钢板上攻螺纹孔来供螺栓连接，钢板与螺栓的接触面积过小，容易使螺栓松动。因此需要在钢板上攻螺纹孔时，通常需要利用冲凸模具对钢板先进行冲凸，形成凸起部6，再向凸起部6攻螺纹孔，这样凸起部6的侧壁与螺栓通过螺纹连接，增大了钢板与螺栓的接触面积，螺栓不易松动。

由于工作需要，工业生产上常常用到厚度较薄的钢板，这些钢板在冲压过程中，上模板和下模板夹紧钢板，此时钢板无法移动，随后上模板上的冲头下压在钢板上顶出一凸起部6，在冲头持续顶出的过程中，由于钢板被限制住，因此凸起部6会被持续拉深，在体积不变的情况下长度增加，凸起部6的厚度就会相应减小，因此整个凸起部6的厚度相比钢板其他部位都要更加薄，这样凸起部6在攻螺纹孔时容易造成凸起部6被攻破。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种冲压模具，能够先形成直径和厚度均较大的凸起部，再在不减小凸起部厚度的情况下缩小凸起部直径并达到所需直径，从而使凸起部保持较大的厚度而不易被攻破。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种冲压模具，包括下模板、通过伸缩支架升降安装于下模板上的上模板、安装在下模板外侧且用于驱动上模板沿伸缩支架长度方向做往复运动的气缸，还包括冲压成型机构，冲压成型机构包括开设在下模板上且沿下模板长度方向依次排列的安装槽、安装在安装槽内的模具柱、固定在上模板上且用于与模具柱相对准的冲压柱、固定在冲压柱朝向下模板一端上的冲头，冲头的直径小于冲压柱的直径，所述模具柱上凹陷形成用于供冲头嵌入的模具型槽，沿下模板长度方向排列的模具柱上的模具型槽直径依次减小，且冲头随模具型槽直径的变化依次减小。

通过采用上述方案，在对钢板进行冲压时，由于冲头直径在排列过程中依次减小的，首次接触时以直径较大的冲头先对钢板进行冲压，随后再以其余冲头和模具柱依次对凸起部进行缩口来使凸起部达到需要的直径，后续缩口时是以挤压的方式逐渐将凸起部和钢板相连处的部位进行展平的，因此在缩口的过程中，由于凸起部是受压而不是受拉，因此凸起部的厚度不会变薄的，甚至还可能因为受压而使厚度增加，而钢板只有在冲头第一次与钢板接触被顶出凸起部时会因为拉深而出现变薄的情况，熟悉冲压技术的人应该十分清楚，在冲压成型时，首次冲压的截面越大，相当于被冲压的体积越大，那么凸起部被冲压时的变薄量平均分摊到整个凸起部上时单位体积上的变薄量实际是比较少的，相比起普通的一次冲压直接成型（冲压部分的体积较小）的方式来说，凸起部的壁厚更接近钢板的原始厚度，从而使得凸起部的在攻螺纹时不容易被攻破。

本实用新型进一步设置为：所述上模板上设置有用于对钢板进行压紧的压持机构，所述压持机构包括位于下模板与上模板之间的压持板、开设在压持板上的阶梯孔、穿设于阶梯孔内的连接杆，连接杆穿出压持板的一端固定在上模板朝向下模板的面上，连接杆位于阶梯孔内的一端固定有防止连接杆脱出阶梯孔的防脱片，所述冲压柱远离上模板的一端穿设于压持板内，且冲压柱位于上模板和压持板之间的部分套设有按压弹簧。

通过采用上述方案，工作时，上模板下压，压持板在按压弹簧的推动下向下模板运动，直到压持板压紧板材，压紧板压紧板材后上模板继续下压，按压弹簧被压缩，冲头和冲压柱伸出压持板对钢板进行冲压。在冲头和冲压柱对钢板进行冲压前压持板压持钢板对钢板进行固定，防止钢板被冲压时与下模板发生相对位移导致凸起部的中心偏离模具型槽的圆心，导致冲压位置失准，从而保障加工的精准性。

本实用新型进一步设置为：相邻的两个模具型槽的圆心之间的距离均相等。

通过采用上述方案，在实际加工中，通常是利用机器带动钢板依次通过所有工位来进行冲压，相邻的两个模具型槽的圆心之间的距离相等，使得钢板在一个模具型槽上冲压完毕后移动到下一个工位时所经过的距离均相等，这样在调节钢板每次移动的距离时更加便捷，从而提高工作效率，同时也能提高冲压位置的精准性。

本实用新型进一步设置为：所述模具型槽的开口处呈圆角，所述冲头与冲压柱的连接处呈圆弧过渡。

在冲压柱压平露出模具型槽的凸起部时，模具形槽的开口处与钢板相抵，直角状的模具型槽开口在钢板受到挤压时凸起部与钢板之间拐角处的变形量较大，钢板容易出现断裂的情况。通过采用上述方案，圆角状的模具型槽开口所冲出的拐角处呈圆角，因此拐角处的整体体积较大，拐角处的形变量分摊到整个拐角处后单位体积上的形变量减少，从而使钢板在冲压过程中不容易出现断裂现象。

本实用新型进一步设置为：所述冲压柱分为第一柱体和第二柱体，所述第一柱体的一端固定在上模板朝向下模板的面上，所述第二柱体通过螺纹配合的方式安装在第一柱体远离上模板的一端，所述冲头固定在第二柱体远离第一柱体的面上。

通过采用上述方案，第一柱体和第二柱体通过螺纹配合的方式相连，第二柱体可从第一柱体上拆除，可通过更换第二柱体来更换不同的冲头，再配合更换拥有不同口径模具形槽的模具柱使得装置能冲出不同口径大小的凸起部，从而提升装置的适配能力。

本实用新型进一步设置为：所述下模板上设置有用于将模具柱固定在安装槽内的固定机构，所述固定机构包括插孔、插槽、插销，所述插孔开设在下模板的侧壁上，且插孔与安装槽相通，所述插槽开设在模具柱的侧壁上，所述插销插设在插孔内，且插销穿过插孔后嵌入插槽内。

通过采用上述方案，插销插入插块后嵌入插槽内，插销的侧壁与插孔以及插槽的侧壁相抵，限制了模具柱沿安装槽的深度方向运动，同时限制了模具柱的转动，从而达到固定模具柱的目的。而将插销拔出插孔后即可将模具柱从安装槽内拆出，操作更加方便。

本实用新型进一步设置为：所述下模板上设置有用于防止插销脱出插孔的防脱机构，所述防脱机构包括防脱凸起、防脱槽、滑道、推顶弹簧，所述防脱凸起固定在插销的侧壁上，防脱槽开设在下模板背向上模板的面上，防脱槽与插孔相连通且与防脱凸起相配合，所述滑道开设在下模板设有插孔的侧壁上且与插孔呈十字连通，且防脱凸起穿过滑道后嵌入防脱槽内，所述推顶弹簧安装在插销与插槽底面之间。

通过采用上述方案，在关闭固定机构时，将防脱凸起与滑道相对准并向插孔内插入插销，在防脱凸起嵌入滑道内时，稍用力转动插销，此时防脱凸起与滑道的侧壁相抵无法被转动，当防脱凸起进入防脱腔内时，插销将被转动，此时只转动插销，由于此时推顶弹簧被嵌入插槽的插销压缩，推顶弹簧有向原来长度恢复的趋势，因此推顶弹簧有将插销向插孔外的方向推动的力，使得防脱凸起紧抵防脱槽远离安装槽的侧壁，限制了插销沿插孔的长度方向运动，防止插销脱出插孔。

本实用新型进一步设置为：所述防脱槽远离安装槽一侧的内壁上沿防脱槽的长度方向开设有嵌槽，所述防脱槽、插孔均与嵌槽相连通，嵌槽的宽度小于防脱槽的宽度，防脱凸起进入防脱槽后嵌入嵌槽内。

通过采用上述方案，插入插销时，在防脱凸起嵌入防脱槽内后，转动插销，当防脱凸起与嵌槽相对准时，防脱凸起被推顶弹簧推入嵌槽中，防脱凸起嵌入嵌槽后，防脱凸起的侧壁与嵌槽的侧壁相抵，限制了防脱凸起的转动，从而进一步防止插销脱出插孔。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.钢板依次通过拥有不同直径大小的模具型槽的模具柱并利用冲压柱上的冲头进行冲压，将钢板上的凸起部不断挤压变小，使得凸起部侧壁的厚度不断增大，达到增厚凸起部侧壁的目的，从而减小钢板凸起部的局限性。

2.模具柱和冲头均可更换，在加工不同尺寸的钢板凸起部时可只更换模具柱和冲头来适配凸起部不同大小的要求，装置的适配能力较好。

附图说明

图1是钢板以及钢板凸起部的结构示意图；

图2是冲凸模具的整体结构示意图；

图3是图2中a处的放大图；

图4是下模板的剖视图；

图5是图4中b处的放大图；

图6是冲压柱的结构示意图；

图7是凸起部的加工流程图。

附图标记：1、下模板；11、伸缩支架；111、导向柱；112、活动柱；12、上模板；13、气缸；2、冲压成型机构；21、安装槽；22、模具柱；23、模具型槽；24、冲压柱；241、第一柱体；242、第二柱体；25、冲头；3、压持机构；31、压持板；32、阶梯孔；33、连接杆；34、防脱片；35、按压弹簧；4、固定机构；41、插孔；42、插槽；43、插销；5、防脱机构；51、防脱凸起；52、防脱槽；521、嵌槽；53、滑道；54、推顶弹簧；6、凸起部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图所示，一种冲压模具，包括下模板1，下模板1上固定有竖直向上的伸缩支架11，伸缩支架11包括导向柱111和活动柱112，导向柱111的一端固定在下模板1上，活动柱112套设在导向柱111远离下模板1的一端，活动柱112远离导向柱111的一端固定有上模板12，导向柱111对活动柱112的移动起到限制作用，防止活动柱112偏移预定位置导致装置冲压位置失准。

装置还包括冲压成型机构2，冲压成型机构2包括安装槽21、模具型槽23、模具柱22、冲压柱24、冲头25，安装槽21沿下模板1的长度方向依次排列在下模板1朝向上模板12的面上，模具柱22嵌设在安装槽21内，且模具柱22朝向上模板12的面与下模板1朝向上模板12的面相平齐，模具型槽23开设在模具柱22朝向上模板12的面上，且沿下模板1长度方向排列的模具柱22上的模具型槽23直径依次减小，模具型槽23的开口处呈圆角，且两个相邻的模具型槽23的圆心之间的距离相等。冲压柱24分为第一柱体241和第二柱体242，第一柱体241的一端固定在上模板12朝向下模板1的面上，第二柱体242通过与第一柱体241远离上模板12的一端螺纹配合的方式安装在第一柱体241上。冲头25固定在第二柱体242远离上模板12的一端，冲头25直径小于与之固定的冲压柱24直径，且冲头25与冲压柱24的连接处呈圆弧过渡，冲头25随模具型槽23直径的变化依次减小，

下模板1上设置有用于固定模具柱22的固定机构4，固定机构4包括插孔41、插槽42、插销43，插孔41开设在上模板12的侧壁上，插槽42开设在模具柱22的侧壁上，插销43插设在插孔41内，且插销43穿过插孔41后嵌入插槽42内，上模板12上设置有用于防止插销43脱出插孔41的防脱机构5。

防脱机构5包括防脱凸起51、防脱槽52、滑道53、推顶弹簧54，防脱凸起51固定在插销43的侧壁上，且防脱凸起51设置有两个，两个防脱凸起51分别固定在插销43两侧。防脱槽52开设在下模板1背向上模板12的面上，滑道53开设在下模板1设有插孔41的侧壁上且与插孔41呈十字连通，且防脱凸起51通过滑道53后嵌入防脱槽52内，推顶弹簧54安装在插销43与插槽42底面之间。防脱槽52远离安装槽21一侧的内壁上沿防脱槽52的长度方向开设有嵌槽521，且防脱槽52、插孔41均与嵌槽521相连通，嵌槽521的宽度小于防脱槽52的宽度，且防脱凸起51嵌入嵌槽521内。

上模板12上设置有用于压持钢板的压持机构3，压持机构3包括压持板31、阶梯孔32、连接杆33、防脱片34、按压弹簧35，压持板31位于上模板12和下模板1之间，阶梯孔32开设在压持板31上，连接杆33穿设于阶梯孔32内，连接杆33穿出压持板31的一端固定在上模板12朝向下模板1的面上，防脱片34固定在连接杆33位于阶梯孔32内的部分，按压弹簧35套设在连接杆33位于上模板12和下模板1之间的部分，冲压柱24远离上模板12的一端穿设于压持板31内。

下模板1外侧安装有用于驱动上模板12沿伸缩柱长度方向运动的气缸13。

具体实施过程：工作时，先将钢板所要冲压的位置对准直径最大模具型槽23，并启动气缸13驱动上模板12向下模板1运动，当压持板31与钢板接触后，上模板12继续向下模板1运动，按压弹簧35被压缩，冲压柱24与冲头25继续下压对钢板进行第一次冲压，第一次冲压完成后，移动钢板，将钢板的凸起部6的中心对准模具型槽23的圆心，并再次启动气缸13对钢板进行第二次冲压，以此方法使钢板依次通过所有冲压工位对其进行多次冲压，在不缩小凸起部6的情况下不断缩小凸起部6的开口达到所需口径，从而使凸起部6保持较大的厚度而不容易被攻破。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。