CN102274896B - 多工位冲压装配复合模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多工位冲压装配复合模具。以级进冲压模具为基体的上、下模座间依次设有冲定位孔、冲装配孔、冲装配孔、切除搭边废料、落料、空工位和落料工位；在冲装配孔和切除搭边废料工位之间依次增设空工位和压铆装配工位，在压铆装配工位位置级进冲压模具的上模座上设有压铆装配凸模，下模座上设有压铆装配凹模模块，上模座平行于料带送进方向的两个侧面上分别安装两个压头，级进冲压模具下模座结构由矩形变为十字型结构，十字型结构的对称中心与压铆装配工位中心重合，在级进冲压模具的上模座两侧面的压头的正下方的下模座十字结构上，安装用于压铆螺母自动送料的闸门式自动送料机构。本发明实现了生产的连续性和完全自动化。
Description
技术领域
本发明涉及复合模具，尤其是涉及一种多工位冲压装配复合模具。
背景技术
目前在钣金行业中，用于固定钣金件的连接螺母普遍采用铆接方式将螺母固定在钣金件上的方法，铆接螺母的工装有2种方式，其一是采用铆枪铆接，主要用于小批量及以单件修配为主的钣金件铆接；其二是采用冲压模具铆接，主要用于大批量单一品种钣金件铆接。且钣金件的冲压成形与压铆螺母的装配分别在两套模具上完成。这样就不可避免的产生了大量设备、能源、材料和人力资源的浪费，而且生产效率低，对螺母的精度偏差兼容性低，压铆质量不稳定。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种多工位冲压装配复合模具，将U型钣金件冲压成形与压铆螺母在U型钣金件上的压铆装配(每个U型件的两臂上均铆接一个压铆螺母)集中于一套模具上完成的多工位模具，实现压铆螺母的自动送料、精准定位和冲压铆接。使工件通过“一模”完成冲孔、压铆装配和落料成形的全部工序。
本发明采用的技术方案是：
本发明以级进冲压模具为基体，级进冲压模具结构从上到下依次为模柄、上模座、凸模垫板、上模固定板、卸料板、凹模垫板和下模座，上下模座结构均为矩形，尺寸相同，从级进冲压模具的下模座和上模座间的一侧到另一侧依次设有冲定位孔工位、冲装配孔工位、冲装配孔工位、切除搭边废料工位、落料工位、空工位、落料工位；在冲装配孔工位和切除搭边废料工位之间依次增设空工位和压铆装配工位，在压铆装配工位位置级进冲压模具的上模座上设有压铆装配凸模，级进冲压模下模座上设有压铆装配凹模模块，压铆装配凹模的工作部分为平面，与其它凹模模面平齐，在级进冲压模具的上模座平行于料带送进方向的两个侧面上分别安装压头，每个侧面上两个，以压铆装配工位的中心线对称安装，级进冲压模具下模座结构由矩形变为十字型结构，十字型结构的对称中心与压铆装配工位中心重合，在级进冲压模具的上模座两侧面的压头的正下方的下模座十字结构上，安装用于压铆螺母自动送料的闸门式自动送料机构。
所述闸门式自动送料机构由两套结构相同的部件组成，每套部件均包括摇杆、销轴、顶杆、支架、弹簧；摇杆有一个长臂和一个短臂组成直角结构，直角部位开有孔，套装在销轴上，每个销轴上套装有两个摇杆，摇杆短臂水平长臂竖直，每个摇杆的短臂端部均位于压头的正下方，摇杆绕销轴转动，销轴两端由两个支架共同支撑，顶杆顶在摇杆短臂内侧的中部，顶杆上套装有弹簧，开模状态，弹簧处于自然状态，摇杆短臂处于水平状态，两套部件以级进冲压模具下模座平行于料带送进方向的中心线为对称中心线，对称安装在级进冲压模下模座十字结构上，定位板一端开有方孔与安装在复合模具一侧的摇杆长臂以滑动副连接，长度方向垂直于料带送进方向放置在级进冲压模下模座上，定位板另一端端面为阶梯状结构；送料板一端开有方孔与安装在复合模具另一侧的摇杆长臂以滑动副连接，长度方向垂直于料带送进方向放置在级进冲压模下模座上，送料板另一端端面为四个V形面结构；送料板与级进冲压模下模座之间和定位板与级进冲压模下模座之间分别安装有垫板，垫板厚度为料带厚度，长度小于送料板长度，两块垫板之间的间距为料带宽度，储料匣安装在压铆装配凹模模块外装有送料板一侧的级进冲压模的下模座上，长度方向平行于料带送进方向，储料匣有四个竖直通孔，孔径大于压铆螺母外径，四个竖直通孔的相对位置与料带上被冲出的四个装配孔相对位置相同，储料匣下端开有高度为4/3倍压铆螺母高度的通槽，槽宽大于送料板宽度，送料板从槽内通过。
所述压铆凸模采用同时压铆四个螺母的整体凸模，凸模尾部为矩形。头部压铆圆槽口有45°倒角，压铆凸模的长度短于级进冲压模上所有冲孔凸模，模具完全闭合时，压铆凸模端面与料带面接触。
本发明具有的有益效果是：
本发明是将钣金的冲压成形与压铆螺母在钣金件上的压铆装配组合到一起，实现U型钣金的冲压成形和压铆螺母在U型钣金件上的压铆装配在一套级进模上同时完成，压铆螺母采用闸门式自动送料装置送进，实现了生产的连续性和完全自动化。减少了对设备和材料的需求、提高了效率，同时减少了对操作人员的需求。
附图说明
图1是本发明的冲压装配复合模具的主视图。
图2是本发明的冲压装配复合模具的左视图。
图3是本发明的冲压装配复合模具下模俯视图。
图4是本发明的冲压装配复合模具下模平行于送料方向的剖面图。
图5是图4的局部放大图。
图6是本发明的冲压装配复合模具下模垂直于送料方向的剖面图。
图7是图6的局部放大图。
图8是本发明的冲压装配复合模具上模仰视图。
图9是本发明的冲压装配复合模具的压铆凸模结构图。
图10是本发明的冲压装配复合模具的压铆凸模剖视图。
图11是图10的局部放大图。
图12是本发明的冲压装配复合模具的落料凸模左视图。
图13是本发明的冲压装配复合模具的落料凸模主视图。
图14是本发明的冲压装配复合模具的落料凸模俯视图。
图15是压铆螺母与连接件铆接示意图。
图16实例U型件的排样示意图。
图中：1、模柄，2、上模座，3、凸模垫板，4、凸模固定板，5、卸料板，6、凹模垫板，7、下模座，8、冲压凹模模块，9、压铆装配凹模模块，10、落料凹模模块，11、冲定位孔工位，12、冲装配孔工位，13、冲装配孔工位，14、空工位，15、铆接装配工位，16、切除搭边废料工位，17、落料工位，18、空工位，19、落料工位，20、压头，21、摇杆，22、销轴，23、导料板，24、顶杠， 25、支架，26、弹簧，27、定位板，28、送料板，29、储料匣，30、垫板，31、冲定位孔凸模，32、冲装配孔凸模，33、导正销，34、冲装配孔凸模，35、压铆凸模，36、切除废料凸模，37、落料凸模，38、落料凸模，39、压铆螺母，40、定位孔，41、装配孔，42、装配孔，43、搭边废料，44、下排工件，45、上排工件
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3、图8所示，本发明以级进冲压模具为基体，级进冲压模具结构从上到下依次为模柄1、上模座2、凸模垫板3、上模固定板4、卸料板5、凹模垫板6、下模座7，卸料板5采用弹性卸料板结构，安装在上模座2上，在冲压过程中具有为凸模导向的作用，上下模座结构均为矩形，尺寸相同，从级进冲压模具的下模座和上模座间的一侧到另一侧依次设有冲定位孔工位11、冲装配孔工位12、冲装配孔工位13、切除搭边废料工位16、落料工位17、空工位18、落料工位19；压铆装配模具只有一个压铆装配工位，其结构从上到下依次为压铆装配模具的上模座、压铆凸模、压铆凹模、下模座。在级进冲压模具的冲装配孔工位13和切除搭边废料工位16之间依次增设空工位14和压铆装配工位15，在压铆装配工位15位置的级进冲压模具的上模座2上设有压铆装配凸模35，级进冲压模下模座7上设有压铆装配凹模模块9，压铆装配凹模的工作部分为平面，与其它凹模模面平齐，在级进冲压模具的上模座2平行于料带送进方向的两个侧面上分别安装压头20，每个侧面上两个，以压铆装配工位15的中心线为对称中心线对称安装，级进冲压模具下模座结构由矩形变为十字型结构，十字型结构的对称中心与压铆装配工位15中心重合，在级进冲压模具的上模座2两侧面的压头20正下方的级进冲压模具的下模座7的十字结构上，安装用于压铆螺母的自动送料闸门式自动送料机构。
为便于凹模的维修和更换，冲压装配复合模具的凹模全部设计为模块形式，各凹模模块与级进冲压模具的下模座7之间设有凹模垫板6，各凹模模块均由螺钉固定在级进冲压模具的下模座7上，从级进冲压模具的下模座得一侧到另一侧依次为：冲压凹模模块8（包括冲定位孔工位11、冲装配孔工位12、冲装配孔工位13、空工位14）、压铆装配凹模模块9（压铆装配工位15、切除搭边废料工位16）和落料凹模模块10（落料工位17、空工位18、落料工位19）；级进冲压模具的上模座2上与各凹模相对应位置上依次安装有冲定位孔凸模31、冲装配孔凸模32、定位销33、冲装配孔凸模34、压铆凸模35、切除搭边废料凸模36和落料凸模37，对排落料凸模38，凸模均做成台阶式，配合止转销由凸模固定板4将其固定在级进冲压模具的上模座2上，凸模固定板4和级进冲压模具的上模座2之间设有凸模垫板3。级进冲压模具的上模座2与级进冲压模具的下模座7之间由导柱导套连接构成模架。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，所述闸门式自动送料机构由两套结构相同的部件组成，每套部件均包括摇杆21、销轴22、顶杆24、支架25、弹簧26；摇杆21有一个长臂和一个短臂组成直角结构，直角部位开有孔，套装在销轴22上，摇杆21短臂水平长臂竖直，一个销轴22上套装有两了摇杆21，每个摇杆21的短臂端部均位于压头20的正下方，摇杆21绕销轴22转动，销轴22的两端由两个支架25共同支撑，顶杆24顶在摇杆21短臂内侧的中部，顶杆24上套装有弹簧26，开模状态，弹簧26处于自然状态，摇杆21短臂处于水平状态，长臂处于竖直状态；两套部件以级进冲压模具的下模座7平行于料带送进方向的中心线为对称中心线，对称安装在级进冲压模下模座7的十字结构上，定位板27一端开有方孔与安装在复合模具一侧的摇杆21长臂以滑动副连接，长度方向垂直于料带送进方向放置在级进冲压模下模座7上，定位板27另一端端面为阶梯状结构；送料板28一端开有方孔与安装在复合模具另一侧的摇杆21长臂以滑动副连接，长度方向垂直于料带送进方向放置在级进冲压模下模座7上，送料板28另一端端面为四个V形面结构；送料板28与级进冲压模具的下模座7之间和定位板27与级进冲压模具的下模座7之间分别安装有一块垫板30，两块垫板30安装在料带两侧的级进冲压模下模座7上，垫板30的厚度为料带厚度，长度小于送料板28的长度，两块垫板30之间的间距为料带宽度，储料匣29安装在压铆装配凹模模块9外装有送料板28一侧的级进冲压模的下模座7上，长度方向平行于料带送进方向，储料匣29有四个竖直通孔，孔径大于压铆螺母外径，四个竖直通孔的相对位置与料带上被冲出的四个装配孔相对位置相同，储料匣29下端开有高度为4/3倍压铆螺母高的通槽，槽宽大于送料板宽度，送料板从槽内通过。
如图9、图10、图11所示，所述压铆凸模35采用同时压铆四个螺母的整体凸模，凸模尾部为矩形。端部压铆圆槽口有45°倒角，压铆凸模35的长度短于级进冲压模具上所有的冲孔凸模长度，模具完全闭合时，压铆凸模端面与料带面接触。
以U型件直对排排样（如图16所示）中对排的一对工件的生产为例详细说明冲压装配复合模具的工作过程：
本发明冲压装配复合模具共有七个工作工位和两个空工位；在冲压过程中，料带依次通过模具各工位，被连续实现冲压、压铆装配，切除废料和落料成形；
首先料带在导料板23的导向下进入冲压装配复合模具的第一个工位——冲定位孔工位11，冲压装配复合模具完成一次冲压后，在该工位，料带的边缘沿对角线方向被冲出两个定位孔40，在以后的各工位加工中，定位孔40配合导正销33为料带做精确定位，在下一次冲压来临前，料带被向前送进一个步距，进入冲压装配复合模具的第二个工位——冲装配孔工位12，在该工位冲压装配复合模具完成一次冲压后，分别在直对排排样的上排和下排U型件的一个直臂上各冲出一个装配孔41；在下一次冲压来临前，料带被向前送进一个步距，进入冲压装配复合模具的第三个工位——冲装配孔工位13，在该工位冲压装配复合模具完成一次冲压后，分别在直对排排样的上排和下排U型件的另一个直臂上各冲出一个装配孔42，装配孔41和装配孔42的孔径尺寸有一定的要求，按0～+0.075mm的公差尺寸冲孔加工；为增加模具的刚度，在冲装配孔工位13后增加了一个空工位14，料带通过空工位14，冲压装配复合模具冲压时不对料带进行加工；在下一次冲压来临前，料带被向前送进一个步距，进入冲压装配复合模具的第五个工位——压铆装配工位15，在该工位冲压装配复合模具冲压时将四个压铆螺母39同时压铆装配在装配孔41和装配孔42上，压铆时压铆凸模35端部压铆圆槽口的45°倒角先与压铆螺母39接触，对其再次进行精确定位，随着压铆凸模下压，在压铆装配凹模平面的支撑下，压铆螺母39下端发生变形铆接在U型件上，如图15所示，该工位使用的压铆螺母39采用闸门式送料机构自动送进，现以闸门式送料机构送料过程中送料板28的动作说明送料机构的功能（因送料机构对称安装在模座的两侧，定位板27的动作总与送料板28的动作同步但方向相反，这里不再赘述），储料匣29有四个竖直通孔，孔的直径大于压铆螺母39外径，用于储存压铆螺母，储料匣29平行于料带送进方向安装在装配凹模模块外下模座上，下端开有高度为4/3倍压铆螺母高度、宽度略大于送料板28宽度的槽，形成出料口，送料板从槽下通过，开模状态时，送料板位于槽的下方，阻挡了压铆螺母的下落，在上模下压时，压头20迫使摇杆21绕销轴22转动，摇杆21带动送料板后撤，送料板28逐渐从储料匣29出料口抽出，压铆螺母39从储料匣29下落四个压铆螺母至垫板30上，上模上行时，在弹簧26的作用下顶杆24推动摇杆21回转，摇杆21带动送料板28向前平移，送料板28穿过储料匣29出料口，送料板28端面的四个V型面推动落至垫板30（垫板30的上表面与坯料的上表面平齐）上的四个压铆螺母39向前移动，送料板28将四个压铆螺母39推至坯料的装配孔上方，同定位板27相遇后夹紧压铆螺，利用送料板28的V型面和定位板27的阶梯端面将四个压铆螺母39定位在料带上装配孔41和装配孔42的正上方；在下一次冲压来临前，料带被向前送进一个步距，进入冲压装配复合模具的第六个工位——切除搭边废料工位16，冲裁工件间压铆螺母两侧的搭边废料43，避免落料时铆接在U型件两臂上的压铆螺母对落料凸模37产生干涉，切除直对排两U型件之间的搭边废料后，落料凸模结构如图12、图13、图14所示；在下一次冲压来临前，料带被向前送进一个步距，进入冲压装配复合模具的第七个工位——落料工位17，在该工位冲压装配复合模具完成一次冲压后，落料凸模37将直对排U型件的下排工件44落下，为增加模具的刚度，便于凸模的安装，将直对排的两个U型件分别放在两个工位上落料，并在两个落料工位之间设有一个空工位，冲压装配复合模具的第八个工位——空工位18，料带通过空工位18，冲压装配复合模具冲压时不对料带进行加工；在下一次冲压来临前，料带被向前送进一个步距，进入冲压装配复合模具的第九个工位——落料工位19，在该工位冲压装配复合模具完成一次冲压后，落料凸模38将直对排U型件的上排工件45落下；如此，料带依次通过冲压装配复合模具的各工位，实现工件的成形。
如上所述，对本发明的实例进行了详细说明，但只要实质上没有脱离本发明的创新点及效果可以有很多种变化，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种多工位冲压装配复合模具，以级进冲压模具为基体，级进冲压模具结构从上到下依次为模柄（1）、上模座（2）、凸模垫板（3）、凸模固定板（4）、卸料板（5）、凹模垫板（6）和下模座（7），上下模座结构均为矩形，尺寸相同；从下模座(7)和上模座(2)间的一侧到另一侧依次设有冲定位孔工位（11）、第一冲装配孔工位（12）、第二冲装配孔工位（13）、切除搭边废料工位（16）、第一落料工位（17）、第二空工位（18）和第二落料工位（19）；压铆装配模具只有一个压铆装配工位；其特征在于：在冲装配孔工位（13）和切除搭边废料工位（16）之间依次增设第一空工位（14）和压铆装配工位（15），在压铆装配工位（15）位置的级进冲压模具的下模座（7）上设有压铆凸模（35），级进冲压模具的下模座（7）上设有压铆装配凹模模块（9），压铆装配凹模的工作部分为平面，与其它凹模模面平齐，在级进冲压模具的上模座（2）平行于料带送进方向的两个侧面上分别安装压头（20），每个侧面上两个，以压铆装配工位（15）的中心线对称安装，级进冲压模具下模座结构由矩形变为十字型结构，十字型结构的对称中心与压铆装配工位（15）中心重合，在级进冲压模具的上模座（2）两侧面的压头（20）正下方的下模座十字结构上，安装用于压铆螺母的自动送料闸门式自动送料机构。
2.根据权利1所述的一种多工位冲压装配复合模具，其特征在于：所述闸门式自动送料机构由两套结构相同的部件组成，每套部件均包括摇杆（21）、销轴（22）、顶杆（24）、支架（25）、弹簧（26）；摇杆（21）有一个长臂和一个短臂组成直角结构，直角部位开有孔，套装在销轴（22）上，每个销轴（22）上套装有两个摇杆（21），摇杆（21）短臂水平长臂竖直，每个摇杆（21）的短臂端部均位于同侧压头（20）的正下方，摇杆（21）绕销轴（22）转动，销轴（22）两端由两个支架（25）共同支撑，顶杆（24）顶在摇杆（21）短臂内侧的中部，顶杆（24）上套装有弹簧（26），开模状态，弹簧（26）处于自然状态，摇杆（21）短臂处于水平状态，两套部件以级进冲压模下模座（7）平行于料带送进方向的中心线为对称中心线，对称安装在级进冲压模下模座（7）的十字结构上，定位板（27）一端开有方孔与安装在复合模具一侧的摇杆(21)长臂以滑动副连接，长度方向垂直于料带送进方向放置在级进冲压模下模座(7)上，定位板(27)另一端端面为阶梯状结构；送料板(28)一端开有方孔与安装在复合模具另一侧的摇杆(21)长臂以滑动副连接，长度方向垂直于料带送进方向放置在级进冲压模下模座(7)上，送料板(28)另一端端面为四个V形面结构；送料板(28)与级进冲压模下模座(7)之间和定位板(27)与级进冲压模下模座(7)之间分别安装有垫板(30)，垫板安装在料带两侧的级进冲压模下模座(7)上，厚度为料带厚度，长度小于送料板（28）的长度，两块垫板(30)之间的间距为料带宽度，储料匣(29)安装在压铆装配凹模模块(9)外装有送料板(28)一侧的级进冲压模的下模座(7)上，长度方向平行于料带送进方向，储料匣(29)有四个竖直通孔，孔径大于压铆螺母外径，四个竖直通孔的相对位置与料带上被冲出的四个装配孔相对位置相同，储料匣(29)下端开有高度为4/3倍压铆螺母高度的通槽，槽宽大于送料板宽度，送料板从槽内通过。
3.根据权利1所述的一种多工位冲压装配复合模具，其特征在于：所述压铆凸模(35)采用同时压铆四个螺母的整体凸模，凸模尾部为矩形，头部压铆圆槽槽口有45°倒角，压铆凸模(35)的长度短于级进冲压模具上所有的冲孔凸模，模具完全闭合时，压铆凸模端面与料带面接触。
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