CN101786120A - 组合式冲裁弯曲级进模及利用该级进模的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式冲裁弯曲级进模设计方法，利用该方法所得的级进模由冲裁模块和弯曲模块两部分组成，冲裁模块和弯曲模块相互独立；对于相同类型的连续冲裁弯曲件，在不改变模架结构的基础上，通过调整独立模块中的弯曲镶块，以及在两个模块的接合处设置空工位，实现制件成形。该级进模设计方法克服了传统的冲裁弯曲级进模整体式模架所造成的成形工艺和模具结构修改不便的问题，提高了模具结构主要零件的快换性，在保证产品精度的前提下，降低了模具开发成本，实现了冲压生产的便捷化和柔性化。

Description

组合式冲裁弯曲级进模及利用该级进模的加工方法

技术领域

本发明涉及金属冲压加工领域，尤其涉及需要多工序冲裁弯曲制件的冲压加工模具及方法。

背景技术

复杂接插件的制件在冲压时，需要对板料进行冲裁、弯曲、整形、铆接和切断等工序。典型的复杂连续冲裁弯曲件如图1所示。接插类制件的整体尺寸为了符合电子产品测试规范而具有一定的标准性，在弯曲尺寸上就需要设计者灵活设定。加工此类制件的方法主要有两种：第一种方法是根据制件的形状特征，采用多个复合模分步成形；第二种方法是在多工位压力机上应用级进模实现冲压。

对于复杂接插件，外形尺寸小、形状复杂，采用第一种成形方法的模具技术含量低，经过多个模具的传递，成形精度难以保证，材料利用率和生产效率都很低。

采用第二种方法-级进模成形方法，在一副模具内完成制件的冲裁、弯曲、整形等工艺，材料利用率和生产效率都得到提高，对于复杂精密制件的成形是极为有效的，但是这种模具设计的技术含量高，针对复杂接插件，在级进模的设计上具有以下难点：1)制件外形复杂，需要进行多工位的冲裁，冲裁顺序的排布有多种组合方式；2)制件最终为方框闭合成形并具有铆接点，需要进行连续多步弯曲，铆接工艺的精度最终弯曲时的形状的影响；3)由于模具工位众多，模板长度也相应增加，带料在模具上的送料精度受模板长度及工位累积的影响而降低。

到目前为止，复杂接插件的级进模模具，通常采用整体式的模板结构，冲裁、弯曲、整形等工位集中在一个模板上，各工位的凹、凸模均以镶嵌形式固定于模板上。这种模板结构存在以下缺陷：1)冲裁工位的顺序在一定程度上可以互换，整体式模板结构使冲裁、弯曲、整形等工位混合排布在同一块模板上，冲裁工位的互换性受到了其它工位的约束，排样方案的灵活性降低；2)一副模具只能对应一个制件，整体式模板结构的级进模在制造同类型的其他制件时，由于制件外形或弯曲尺寸发生变化，模板和凹、凸模均需重新设计和装配，模具成本相应增高。同时，这增加了模具的更换、维修、保养的难度，无法实现模具零部件的快速更换；3)级进模的模板在高速冲压过程中易受到热应力的影响而发生变形、翘曲，模板的热变形随着长度的增加而增加，从而导致送料累积误差的增加，影响制件的成形精度。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种组合式冲裁弯曲级进模及利用该级进模的加工方法，可在一副模具中制造同一系列的制件，并且为现场模具的调试和维护提供了方便性和灵活性，提高了生产效率。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种组合式冲裁弯曲级进模，包括冲裁模块和弯曲模块，冲裁模块包括冲裁凸模固定板和垫板，背板，卸料板，冲裁凹模固定板和垫板，冲裁凸模固定在冲裁凸模固定板上，冲裁凹模固定在冲裁凹模固定板上，弯曲模块包括弯曲凸模固定板和垫板，背板，卸料板，弯曲凹模固定板和垫板，弯曲凸模固定在弯曲凸模固定板上，弯曲凹模固定在弯曲凹模固定板上，冲裁模块和弯曲模块相互独立，因而在同一模架上实现冲裁工艺和弯曲工艺的分离。

在冲裁模块和弯曲模块的模板接合处设置空工位，以保证带料在两个模板之间的步进节距的送进精度，以及输送的平稳性。

弯曲模块的弯曲凸模和弯曲凹模采用桥型固定结构，便于根据制件形状制造和更换凹、凸模芯子镶块，实现模具零部件的快换性要求。

在弯曲凸模和弯曲凹模的桥型固定结构上，安装与浮料高度相等的浮料块，保证在冲压过程中带料在弯曲模块与冲裁模块上的一致性。

冲裁工艺和弯曲工艺分离；更换生产同一系列的冲压件，冲裁模块进行整体更换，弯曲模块只更换弯曲凹、凸模和辅助工件，上下模架不变。

加工顺序为先冲裁后弯曲；冲裁模块根据排样设计完成对带料的冲裁工序，弯曲模块实现制件的弯曲、整形、铆接工序；冲裁工序进行互换时，带料步进节距根据产品的坯料尺寸，及按产品系列化要求调整的冲裁模块上的冲裁工艺顺序来确定；在弯曲、整形、铆接工序中，步进节距保持不变，调整弯曲凸、凹模的外形尺寸来完成整个成形过程。

本发明的有益效果是：在模具结构上实现了冲裁模块和弯曲模块的模块化组合，在工艺上实现了冲裁与弯曲工序的分离，克服了传统的冲裁弯曲级进模整体式模架所造成的成形工艺和模具结构修改不便的问题，提高了模具结构主要零件的快换性，在保证产品精度的前提下，降低了模具开发成本，实现了冲压生产的便捷化和柔性化；该级进模可以在一副模具中制造同一系列的制件，并且为现场模具的调试和维护提供了方便性和灵活性，生产效率高。

附图说明

图1为本发明所述复杂接插件示意图；

图2为本发明所述复杂接插件的连续冲压工艺设计方案图；

图3为本发明的示意图；

图4为本发明所述冲裁模块的冲裁凹模装配示意图；

图5为本发明所述弯曲模块的桥型结构示意图；

图6为本发明所述弯曲模块的弯曲凸模装配示意图；

具体实施方式

实施例：一种组合式冲裁弯曲级进模，包括冲裁模块和弯曲模块，冲裁模块包括冲裁凸模固定板和垫板，背板，卸料板，冲裁凹模固定板和垫板，冲裁凸模固定在冲裁凸模固定板上，冲裁凹模固定在冲裁凹模固定板上，弯曲模块包括弯曲凸模固定板和垫板，背板，卸料板，弯曲凹模固定板和垫板，弯曲凸模固定在弯曲凸模固定板上，弯曲凹模固定在弯曲凹模固定板上，冲裁模块和弯曲模块相互独立，因而在同一模架上实现冲裁工艺和弯曲工艺的分离。

在冲裁模块和弯曲模块的模板接合处设置空工位，以保证带料在两个模板之间的步进节距的送进精度，以及输送的平稳性。

弯曲模块的弯曲凸模和弯曲凹模采用桥型固定结构，便于根据制件形状制造和更换凹、凸模芯子镶块，实现模具零部件的快换性要求。

在弯曲凸模和弯曲凹模的桥型固定结构上，安装与浮料高度相等的浮料块，保证在冲压过程中带料在弯曲模块与冲裁模块上的一致性。

冲裁工艺和弯曲工艺分离；更换生产同一系列的冲压件，冲裁模块进行整体更换，弯曲模块只更换弯曲凹、凸模和辅助工件，上下模架不变。

加工顺序为先冲裁后弯曲；冲裁模块根据排样设计完成对带料的冲裁工序，弯曲模块实现制件的弯曲、整形、铆接工序；冲裁工序进行互换时，带料步进节距根据产品的坯料尺寸，及按产品系列化要求调整的冲裁模块上的冲裁工艺顺序来确定；在弯曲、整形、铆接工序中，步进节距保持不变，调整弯曲凸、凹模的外形尺寸来完成整个成形过程。

采用分离式的模板结构将冲裁模块和弯曲模块相对独立。冲裁模块的冲裁凹、凸模结构形式由带料冲裁轮廓形状决定，并采用台阶式安装方法固定在凸模固定板和卸料板上。弯曲模块的弯曲凹、凸模结构形式采用灵活的桥型结构形式，弯曲凹、凸模安装在桥型固定架上并通过桥型固定架连接到弯曲固定板上。在制件尺寸变化时不调整步距和排样形式，仅改变弯曲凸模的尺寸，更换弯曲凹、凸模工作部件即可完成制件的成形。

使用本发明对复杂接插件进行冲压弯曲成形时，在工艺方面采用先冲裁后弯曲的冲压工序，其冲压工序是；冲裁→弯曲→整形→铆接，冲裁工位的数量和工序排布根据制件排样确定，带料的步进节距根据产品坯料的尺寸确定，并按照产品系列化要求在一定范围内调整，即在冲裁模块的尾部(冲裁模块和弯曲模块的接合处)增加空工位来调整步进节距和保证送料精度。在弯曲、整形等后道工序的冲压时带料的步进节距保持不变。该冲压工序实现了带料送进、冲裁和弯曲工序分离，从工序上实现了冲裁与弯曲的独立设计。

参见图1，本例结合一个具体的接插件及模具结构说明本发明设计的冲裁弯曲模的工作原理：

根据制件的结构形式和尺寸，利用工艺设计方案(如图2所示)以实现其多步冲裁弯曲，整个工序流程为：冲裁侧刃及定位孔→冲裁制件轮廓→方框折弯成形→整形→铆接→落料；

结合该工艺设计方案及制件的实际尺寸要求，确定实际冲压工位数为十八个，其中冲裁工位数七个，弯曲工位数八个，整形、铆接、落料工位数各一个。

在冲裁模块中，为了定位带料，侧刃凸模1和定位针2首先对带料进行冲裁，冲裁废料通过下模板3上的漏料镶块4排出；然后如图3所示，根据制件的尺寸展开图确定带料的冲裁顺序，冲裁制件轮廓的各个异形凸模5安装于上模固定板6上，如图4所示，凹模采用整体式镶块7镶嵌于凹模固定板8中；在冲裁模块的最后留出空工位，保证与弯曲模块的接合处步距精度一致。本冲裁模块的特点是对于制造同系列接插件制件，可以根据产品外形对凸模刃口形状和整体式凹模镶块进行调整，而不必更换模板。

在弯曲模块中，步进节距根据冲裁模块调节过后的距离。弯曲的结构形式采用图5所示的桥型机构固定方式。桥型机构包括浮料块9、桥板固定架10、顶料块11和凸模12、凹模13五个部分。在实现弯曲时，带料首先送至弯曲工位，由浮料块固定并抬起至起始弯曲位置，浮料快下端与下模板之间安装弹簧，弹簧压缩量与浮料销14高度相等，保证弯曲时固定块和凹模随冲床及上模板下行，接触到固定于下模板上的凸模开始弯曲，顶料块起压料作用保证弯曲过程中制件发生侧向偏移而影响后续工位的成形精度。在弯曲其他制件时，只需更换凹模和凸模就可以实现成形工位的快换。在弯曲工位后安排整形工位15和铆接工位16，使制件完成整个成形过程，最终通过落料工位17得到制件。

下模板18上的弯曲凸模镶块采用拼块式19～23组合后，如图6，拼块19～23分割为方形和带有直角的形状以保证弯曲凸模的安装精度。这种结构方式的优点在于，当制件成形形状发生改变时，只需更换带有弯曲形状的拼块22和23，下模板与其他拼块保持原有的不变，节省了模具修模、加工和装配的生产效率。

综上所述，本发明在工艺上实现了冲裁与弯曲工序的分离设计，在模具结构上实现了冲裁模块和弯曲模块的模块化组合设计，该级进模设计方法克服了传统的冲裁弯曲级进模整体式模架所造成的成形工艺和模具结构修改不便的问题，提高了模具结构主要零件的快换性，在保证产品精度的前提下，降低了模具开发成本，实现了冲压生产的便捷化和柔性化；通过该方法设计的级进模可以在一副模具中制造同一系列的制件，并且为现场模具的调试和维护提供了方便性和灵活性，生产效率高。

Claims (6)

1.一种组合式冲裁弯曲级进模，包括冲裁模块和弯曲模块，冲裁模块包括冲裁凸模固定板和垫板，背板，卸料板，冲裁凹模固定板和垫板，冲裁凸模固定在冲裁凸模固定板上，冲裁凹模固定在冲裁凹模固定板上，弯曲模块包括弯曲凸模固定板和垫板，背板，卸料板，弯曲凹模固定板和垫板，弯曲凸模固定在弯曲凸模固定板上，弯曲凹模固定在弯曲凹模固定板上，其特征在于：冲裁模块和弯曲模块相互独立。

2.根据权利要求1所述的组合式冲裁弯曲级进模，其特征在于：在冲裁模块和弯曲模块的模板接合处设置空工位。

3.根据权利要求1所述的组合式冲裁弯曲级进模，其特征在于：弯曲模块的弯曲凸模和弯曲凹模采用桥型固定结构。

4.根据权利要求3所述的组合式冲裁弯曲级进模，其特征在于：在弯曲凸模和弯曲凹模的桥型固定结构上，安装浮料块。

5.一种利用组合式冲裁弯曲级进模的加工方法，其特征在于：冲裁工艺和弯曲工艺分离；更换生产同一系列的冲压件，冲裁模块进行整体更换，弯曲模块只更换弯曲凹、凸模和辅助工件，上下模架不变。

6.根据权利要求5所述的利用组合式冲裁弯曲级进模的加工方法，其特征在于：加工顺序为先冲裁后弯曲；冲裁模块根据排样设计完成对带料的冲裁工序，弯曲模块实现制件的弯曲、整形、铆接工序；冲裁工序进行互换时，带料步进节距根据产品的坯料尺寸，及按产品系列化要求调整的冲裁模块上的冲裁工艺顺序来确定；在弯曲、整形、铆接工序中，步进节距保持不变，调整弯曲凸、凹模的外形尺寸来完成整个成形过程。

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