CN102205369B

CN102205369B - 三板式大型多工位级进模具

Info

Publication number: CN102205369B
Application number: CN 201110039509
Authority: CN
Inventors: 张亮; 李配宇
Original assignee: KUNSHAN LEMTECH PRECISION MACHINERY CO Ltd
Current assignee: Langtech (China) precision materials Limited by Share Ltd
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2031-02-17
Also published as: CN102205369A

Abstract

本发明公开了一种三板式大型多工位级进模具，包括上模和下模，上模与下模对应设置，上模包括顺序设置的上模座、卸料板和压料块，以及设置在上模座的下端面上的冲切凸模组件、成型凸模组件和限位套筒组件和设置在上模座内氮气弹簧；下模包括顺序设置的下模座、下垫块和下托板，以及设置在下模座内的浮料组件和固定在下模座精铣出的定位型腔内的冲切凹模和成型凹模，冲切凹模和成型凹模分别与上述的冲切凸模组件和成型凸模组件对应设置。本发明能够大批量生产高强度、高精度厚板材产品，且大大延长了模具的使用寿命。

Description

三板式大型多工位级进模具

技术领域

本发明涉及一种冲压级进模具，更具体的是涉及一种三板式大型多工位级进模具，属于模具制造技术领域。

背景技术

目前市场上对于汽车、建材、五金机械等行业使用的厚度在6mm以内，抗拉强度在500N/mm ??以上的高强度大厚度冲压件，通常使用单工序模具来完成其生产，但是局限于其工艺特点，完成一个完整零件的制造需要很多套模具，同时需要配备大量的人员、冲压设备、半成品的周转箱、场地等等，其零件的制造精度和生产效率低、零件尺寸不稳定，属于传统的粗放型生产模式，另外一种方式是使用普通八板式级进模，根据其模具结构的特点，对于冲制高强度、高精度厚板料的产品，模具强度较弱，在批量生产过程中，受交变载荷的作用，模板会出现断裂、扭曲等现象，其模具精度及寿命会大大降低，无法完成大批量长时间的生产，并且在产品成型过程中还会受到很多侧向成型受力的影响，模具会出现凸模、导柱断裂等现象，甚至会出现安全事故等严重后果。针对目前这些现状，急需一种既能满足高强度产品的高精度要求，又能具有高使用寿命且能大批量生产的冲压级进模具。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能够大批量生产高强度、高精度厚板材产品的高寿命的三板式大型多工位级进模具。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种三板式大型多工位级进模具，包括上模和下模，上模与下模对应设置，其特征在于，

上模包括上模座、卸料板、压料块、冲切凸模组件、成型凸模组件、限位套筒组件和氮气弹簧，上模座、卸料板和压料块以由上向下的顺序设置，其中，压料块为条块状结构，而冲切凸模组件、成型凸模组件和限位套筒组件分别设置在上模座的下端面上，氮气弹簧则设置在上模座内；

下模包括下模座、下垫块、下托板、浮料组件、冲切凹模和成型凹模，其中，下模座、下垫块和下托板以由上向下的顺序设置，下托板固定在冲床的台面上，浮料组件设置在下模座内，而冲切凹模和成型凹模则固定在下模座精铣出的定位型腔内，且冲切凹模和成型凹模分别与上述的冲切凸模组件和成型凸模组件对应设置。

上述的冲切凸模组件包括冲切凸模、冲切凸模垫块和冲切凸模固定块，其中，冲切凸模垫块设置在上模座的下端面上、冲切凸模固定块设置在冲切凸模垫块的下部，而冲切凸模则设置在冲切凸模固定块内，且冲切凸模与冲切凸模固定块过渡配合，而与所述的压料块小间隙配合。

上述的卸料板上还设置有与上述的冲切凸模固定块相配合的让位槽，在模具的闭合状态，冲切凸模固定块的下端面与卸料板内的让位槽具有一定距离。

上述的成型凸模组件包括成型凸模、成型凸模固定块和成型凸模垫块，其中成型凸模垫块设置在上模座的下端面上，成型凸模固定块设置在成型凸模垫块的下部，在模具的闭合状态，成型凸模固定块的下端面与所述的卸料板的上端面贴合，而成型凸模则通过成型凸模固定螺丝固定在成型凸模固定块内，其与成型凸模固定块过渡配合，而与所述的压料块小间隙配合，且成形凸模固定块的厚度小于冲切凸模固定块的厚度，而成形凸模的长度则大于冲切凸模的长度。

上述的上模座和下模座的厚度为80～120mm，而所述的卸料板的厚度为40～80mm。

上述的限位套筒组件包括限位套筒和垫圈，其中限位套筒通过固定螺丝固定在上模座的下端面上，而垫圈则设置在卸料板的下端面上，限位套筒的顶端紧靠垫圈的上表面。

上述的压料块内还设置有导正销，而在导正销的一侧还设置有顶料销，顶料销上端的卸料板内还设置有顶料弹簧。

上述的下模座的上表面在送料端还设置有导料组件，其中导料组件包括导料块和导向托板，其中导料块设置在导向托板的上表面上。

上所述的浮料组件包括浮料销、浮料压块、浮料弹簧和压块螺丝，其中浮料销设置在下模座的上端，其下部与设置在下模座内的浮料弹簧连接，而浮料压块则设置在浮料销侧面的下模座内，其通过压块螺丝固定。

此外，在上模和下模内还设置有导向组件，其中导向组件包括外导柱、外导套、钢珠衬套、衬套复位弹簧和固定挡块，其中，外导柱设置在上模座内，且其贯穿卸料板和下模座，外导柱的直径为32～60mm，钢珠衬套为两段，分别为上钢珠衬套和下钢珠衬套，且其分别设置在外导柱的内侧边，衬套复位弹簧也设置有两根，分别为上衬套复位弹簧和下衬套复位弹簧，上衬套复位弹簧设置在上钢珠衬套与上模座之间的外导柱上，下衬套复位弹簧设置在下钢珠衬套与上钢珠衬套之间的外导柱上，而上述的外导套也设置有两个，分别为上外导套和下外导套，其中，上外导套设置在卸料板内，下外导套设置在下模座内，上外导套和下外导套分别与外导柱上的上钢珠衬套与下钢珠衬套相配合，此外，上外导套和下外导套的两侧还分别设置有上导套压块和下导套压块，上导套压块和下导套压块分别通过上压块螺丝和下压块螺丝将上外导套和下外导套固定，而所述的固定挡块则通过固定螺丝固定在外导柱的下端部。

本发明的有益效果是：本发明保证了上下模具的导向定位精度及模具的整体刚性，所有的成型工序，如：冲切、成型、导向定位都是在产品工艺所需的地方独立完成，设计更为开放、突破了整块模板的设计，其相比于八板式级进模具，节省了模具原材料、热处理及线切割的加工成本；另外本发明具有足够的刚性，使得整套模具能够满足500万次的冲压寿命，是传统模具寿命的5倍以上，同时本发明可以根据零件结构的特点和成型特征，能够完成压筋、抽孔、折弯、去毛刺、打凸包、拉深等所有的成型工序，在配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置的情况下，一个小时能生产2000件产品以上，效率提高了近七倍，节省了人员、设备、场地、能耗等，降低了零件的单价，提高了市场的竞争力。

附图说明

图1为本发明所述的下模座的局部视图；

图2为本发明在闭模状态时的结构侧视图；

图3为本发明在开模状态时的结构侧视图；

图4为本发明所述的导向组件的侧视图。

图中主要附图标记含义为：

1、上模座 2、固定螺丝 3、限位套筒

4、垫圈 5、压料块 6、冲切凸模垫块

7、冲切凸模 8、冲切凸模固定块 9、让位槽

10、顶料销 11、导正销 12、顶料弹簧

13、成型凸模垫块 14、成型凸模固定块 15、成型凸模固定螺丝

16、成型凸模 17、氮气弹簧 18、外导柱

19、上衬套复位弹簧 20、上钢珠衬套 21、上外导套

22、上压块螺丝 23、上导套压块 24、卸料板

25、下衬套复位弹簧 26、下钢珠衬套 27、固定挡块

28、固定螺丝 29、下外导套 30、下压块螺丝

31、下导套压块 32、下模座 33、导料块

34、导向托板 35、冲压板材 36、浮料压块

37、压块螺丝 38、浮料销 39、浮料弹簧

40、冲切凹模 41、凹模固定螺丝 42、成型凹模

43、凹模垫块 44、下垫块

45、下托板、 46、定位型腔。

具体实施方式

下面将结合附图，详细说明本发明的具体实施方式：

图1为本发明所述的下模座的局部视图；图2为本发明在闭模状态时的结构侧视图；图3为本发明在开模状态时的结构侧视图。

如图1至图3所示：三板式大型多工位级进模具，包括上模和下模，上模与下模对应设置，其中：

上模包括上模座1、卸料板24、压料块5、冲切凸模组件、成型凸模组件、限位套筒组件和氮气弹簧17，上模座1、卸料板24和压料块5以由上向下的顺序设置，其中，压料块5为条块状结构，并没有设置为整块模板的形式，其根据产品的冲切及成形特征设置的，为冲切凸模组件和成形凸模组件提供辅助导向，使得加工成本降低，内部应力小，模具在进行大批量生产时，不会开裂、扭曲，而冲切凸模组件、成型凸模组件和限位套筒组件分别设置在上模座1的下端面上，限位套筒组件用于控制卸料板24的活动行程，氮气弹簧17则设置在上模座1内，用以为卸料板24提供压料力和卸料力；

下模包括下模座32、下垫块44、下托板45、浮料组件、冲切凹模40和成型凹模42，其中，下模座32、下垫块44和下托板45以由上向下的顺序设置，下托板45固定在冲床的台面上，其中，下垫块44用于调节模具的高度，支撑模具上产品成型受力区域及模具的自重，浮料组件设置在下模座32内，而冲切凹模40和成型凹模42则固定在下模座32精铣出的定位型腔46内，而下模座32上的定位型腔46在加工时是在一次装夹全部精铣完成的，此种方式，使得模具在成型时，其内部镶块的受力全部传递给下模座32来承受，这样可以保证镶块的强度及其使用寿命，其中，冲切凹模40通过冲切凹模固定螺丝41固定在下模座32内，而成形凹模42则通过设置在下部的成形凹模垫块43固定在下模座32内，且冲切凹模40和成型凹模42分别与上述的冲切凸模组件和成型凸模组件对应设置。

由于下模部分没有设置下模板和下垫板，使得下模为一个整体，增加了模具本身的强度和刚度，且降低了模具的加工及材料成本。

上述的上模座1和下模座32的厚度为80～120mm，而所述的卸料板24的厚度为40～80mm，这样的结构可以满足产品多工位生产，模具很大时，其本身仍具有很强的刚性，足以平衡生产时产生的内应力。

上述的冲切凸模组件包括冲切凸模7、冲切凸模垫块6和冲切凸模固定块8，其中，冲切凸模垫块6设置在上模座1的下端面上、冲切凸模固定块8设置在冲切凸模垫块6的下部，冲切凸模固定块8用于冲切凸模7的定位，而冲切凸模7则设置在冲切凸模固定块8内，且冲切凸模7与冲切凸模固定块8过渡配合，而与所述的压料块5小间隙配合，即以冲切凸模固定块8为主要定位，以压料块5为辅助导向，此外，冲切凸模固定块8和冲切凸模垫块6是根据产品的外形及成形特点设置的。

上述的成型凸模组件包括成型凸模16、成型凸模固定块14和成型凸模垫块13，其中成型凸模垫块13设置在上模座1的下端面上，成型凸模固定块14设置在成型凸模垫块13的下部，成型凸模固定块14的下端面与卸料板24上端面贴合，其主要用于成形凸模16的定位，而成型凸模16则通过成型凸模固定螺丝15固定在成型凸模固定块14内。

在本发明中，由于在冲切工艺部分，模具不需要完全闭合，而成型工艺部分，则必须完全闭合才能保证产品的成型尺寸，因此，冲切凸模固定块8和成型凸模固定块14分别单独设置，且成形凸模固定块14的厚度小于冲切凸模固定块8的厚度，而成形凸模16的长度则大于冲切凸模7的长度，由于冲切凸模固定块8的厚度较厚，因此，冲切凸模7的长度就相应地降低，保证了冲切凸模7的强度和使用寿命，同时由于在卸料板24内设置有与上述的冲切凸模固定块8相配合的让位槽9，在模具的闭合状态，冲切凸模固定块8的下端面与卸料板24让位槽具有一定距离，即在闭模时，冲切凸模固定块8的下端面没有与卸料板24贴合，而成形凸模固定块14的下端面与卸料板24的上端面是贴合的，因此使得冲床的力在触底阶段，主要作用于成型部分，降低了非成型部分的能量的损耗，能够使得高强度、大厚度的冲压板材35完全塑性变形，达到所需要的尺寸，可有效地避免在模具闭合时，由于冲切凸模固定块8的加厚而导致其与卸料板24干涉的现象。

上述的限位套筒组件包括限位套筒3和垫圈4，其中限位套筒3通过固定螺丝2固定在上模座1的上端面上，而垫圈4则设置在卸料板24的下端面上，限位套筒3的顶端紧靠垫圈4的上表面。

上述的压料块5内还设置有导正销11，其对冲压板材35起到很好的导向作用，而在导正销11的一侧还设置有顶料销10，用以防止上模带料，顶料销10上端的卸料板24内还设置有顶料弹簧12。

上述的下模座32的上表面在送料端还设置有导料组件，其中导料组件包括导料块33和导向托板34，其中导料块33设置在导向托板34的上表面上，且导料块33可设置在模具内任何需要导向的位置，其主要对冲压板材35起初步导向的作用。

上所述的浮料组件包括浮料销38、浮料压块36、浮料弹簧39和压块螺丝37，其中浮料销38设置在下模座32的上端，其下部与设置在下模座32内的浮料弹簧39连接，而浮料压块36则设置在浮料销38侧面的下模座32内，其通过压块螺丝37固定，浮料组件可设置在任何需要浮料的地方。

图4为本发明所述的导向组件的侧视图。

如图4所示：在上模和下模内还设置有导向组件，其中导向组件包括外导柱18、外导套、钢珠衬套、衬套复位弹簧和固定挡块27，其中，外导柱18设置在上模座1内，且其贯穿卸料板24和下模座32，外导柱18的直径为32～60mm，可以平衡掉模具生产过程中产生的侧向力，增加了模具的强度及使用寿命，钢珠衬套为两段，分别为上钢珠衬套20和下钢珠衬套26，且其分别设置在外导柱18的外周上，衬套复位弹簧也设置有两根，分别为上衬套复位弹簧19和下衬套复位弹簧25，上衬套复位弹簧19设置在上钢珠衬套20与上模座1之间的外导柱18上，下衬套复位弹簧25设置在下钢珠衬套26与上钢珠衬套20之间的外导柱18上，而上述的外导套也设置有两个，分别为上外导套21和下外导套29，其中，上外导套21设置在卸料板24内，下外导套29设置在下模座32内，上外导套21和下外导套29分别与外导柱18上的上钢珠衬套20与下钢珠衬套26相配合，即钢珠衬套的钢珠与外导柱和外导套配合，使得模具在生产时为滚动摩擦，可以有效降低外导柱18与两个外导套配合时的摩擦损耗，增加使用寿命，此外，上外导套21和下外导套29的两侧还分别设置有上导套压块23和下导套压块31，上导套压块21和下导套压块31分别通过上压块螺丝22和下压块螺丝30将上外导套21和下外导套29固定，而所述的固定挡块27则通过固定螺丝28固定在外导柱18的下端部，固定挡块27可以防止钢珠衬套的脱落。

本发明所述的外导柱18同时穿越了上模座1、卸料板24、下模座32，保证了上下模具的导向定位精度及模具的整体刚性，所有的成型工序，如：冲切、成型、导向定位都是在产品工艺所需的地方独立完成，设计更为开放、不再拘泥于整块模板的设计，其相比于八板式级进模具，节省了模具原材料、热处理及线切割的加工的成本；另外模具生产时，主要的支撑力全部由三块模板承受，由于其设计有足够的刚性，使得整套模具能够满足500万次的冲压寿命，是传统模具寿命的5倍以上，同时所发明的模具结构可以根据零件结构的特点和成型特征，能够完成压筋、抽孔、折弯、去毛刺、打凸包、拉深等所有的成型工序，在配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置，正常情况下一个小时能生产2000件以上，效率提高了近七倍，节省了人员、设备、场地、能耗等，降低了零件的单价，提高了市场的竞争力。

以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种三板式大型多工位级进模具，包括上模和下模，上模与下模对应设置，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的三板式大型多工位级进模具，其特征在于，所述的冲切凸模组件包括冲切凸模、冲切凸模垫块和冲切凸模固定块，其中，冲切凸模垫块设置在上模座的下端面上、冲切凸模固定块设置在冲切凸模垫块的下部，而冲切凸模则设置在冲切凸模固定块内，且冲切凸模与冲切凸模固定块过渡配合，而与所述的压料块小间隙配合。

3.根据权利要求2所述的三板式大型多工位级进模具，其特征在于，所述的卸料板上还设置有与上述的冲切凸模固定块相配合的让位槽，在模具的闭合状态，冲切凸模固定块的下端面与卸料板内的让位槽具有一定距离。

4.根据权利要求2所述的三板式大型多工位级进模具，其特征在于，所述的成型凸模组件包括成型凸模、成型凸模固定块和成型凸模垫块，其中成型凸模垫块设置在上模座的下端面上，成型凸模固定块设置在成型凸模垫块的下部，在模具的闭合状态，成型凸模固定块的下端面与所述的卸料板的上端面贴合，而成型凸模则通过成型凸模固定螺丝固定在成型凸模固定块内，其与成型凸模固定块过渡配合，而与所述的压料块小间隙配合，且成形凸模固定块的厚度小于冲切凸模固定块的厚度，而成形凸模的长度则大于冲切凸模的长度。

5.根据权利要求1所述的三板式大型多工位级进模具，其特征在于，所述的上模座和下模座的厚度为80～120mm，而所述的卸料板的厚度为40～80mm。

6.根据权利要求1所述的三板式大型多工位级进模具，其特征在于，所述的限位套筒组件包括限位套筒和垫圈，其中限位套筒通过固定螺丝固定在上模座的下端面上，而垫圈则设置在卸料板的下端面上，限位套筒的顶端紧靠垫圈的上表面。

7.根据权利要求1所述的三板式大型多工位级进模具，其特征在于，所述的压料块内还设置有导正销，而在导正销的一侧还设置有顶料销，顶料销上端的卸料板内还设置有顶料弹簧。

8.根据权利要求1所述的三板式大型多工位级进模具，其特征在于，所述的下模座的上表面在送料端还设置有导料组件，其中导料组件包括导料块和导向托板，其中导料块设置在导向托板的上表面上。

9.根据权利要求1所述的三板式大型多工位级进模具，其特征在于，所述的浮料组件包括浮料销、浮料压块、浮料弹簧和压块螺丝，其中浮料销设置在下模座的上端，其下部与设置在下模座内的浮料弹簧连接，而浮料压块则设置在浮料销侧面的下模座内，其通过压块螺丝固定。

10.根据权利要求1所述的三板式大型多工位级进模具，其特征在于在上模和下模内还设置有导向组件，其中导向组件包括外导柱、外导套、钢珠衬套、衬套复位弹簧和固定挡块，其中，外导柱设置在上模座内，且其贯穿卸料板和下模座，外导柱的直径为32～60mm，钢珠衬套为两段，分别为上钢珠衬套和下钢珠衬套，且其分别设置在外导柱的内侧边，衬套复位弹簧也设置有两根，分别为上衬套复位弹簧和下衬套复位弹簧，上衬套复位弹簧设置在上钢珠衬套与上模座之间的外导柱上，下衬套复位弹簧设置在下钢珠衬套与上钢珠衬套之间的外导柱上，而上述的外导套也设置有两个，分别为上外导套和下外导套，其中，上外导套设置在卸料板内，下外导套设置在下模座内，上外导套和下外导套分别与外导柱上的上钢珠衬套与下钢珠衬套相配合，此外，上外导套和下外导套的两侧还分别设置有上导套压块和下导套压块，上导套压块和下导套压块分别通过上压块螺丝和下压块螺丝将上外导套和下外导套固定，而所述的固定挡块则通过固定螺丝固定在外导柱的下端部。