CN102581127A - 适用于led显示器背板凸包结构的冲压模具和冲压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具和冲压方法，其中冲压模具包括：第一模组、第二模组、第三模组；第一模组包括：第一脱料板、第一冲头、形成有向下凹陷的第一成形凹槽的第一下模入块；第二模组包括：第二脱料板、第二冲头、形成有向下凹陷的第二成形凹槽的第二下模入块；第三模组包括：第三脱料板、第三冲头、形成有成形通孔的第三下模入块、设置于成形通孔中的内顶垫底；本发明的方法为依次使用第一模组、第二模组、第三模组进行冲压，本发明的有益之处在于改进了凸包加工工艺，有效地解决了高度较高的凸包加工时根部断裂的问题，提高了加工质量和良率。
Description
技术领域
本发明涉及一种凸包冲压模具和冲压方法，具体涉及一种适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具和冲压方法。
背景技术
背板是LED显示器的一个重要部件，对其的技术要求包括尺寸公差、平面度、弯曲度等指标，尤其是对于大尺寸的LED背板，其制造的难度更高，尤其是当产品的凸包比较高时（一般为10mm以上），容易裂开，而尺寸较大的背板，比如42寸LED背板模具的凸包高度一般为12mm，现有的模具和生产方法冲出的凸包良率较低。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能够提高加工精度和质量的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具和冲压方法。
为了实现上述目标，本发明冲压模具采用如下的技术方案：
适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，包括：第一模组、第二模组、第三模组；
上述第一模组包括：第一脱料板、设置在第一脱料板中的向下凸起的第一冲头、形成有向下凹陷的第一成形凹槽的第一下模入块；
上述第二模组包括：第二脱料板、设置在第二脱料板中的向下凸起的第二冲头、形成有向下凹陷的第二成形凹槽的第二下模入块；
上述第三模组包括：第三脱料板、设置在第三脱料板中的向下凸起的第三冲头、形成有成形通孔的第三下模入块、设置于上述成形通孔中的内顶垫底；
上述第一冲头、第二冲头、第三冲头的凸起的部分的顶端在合模时与相应的上述第一脱料板、第二脱料板、第三脱料板的下板面之间的垂直距离为它们各自的冲头高度；
上述第一成形凹槽、第二成形凹槽的底端与第一下模入块、第二下模入块的上表面之间的垂直距离为它们各自的凹槽深度；
上述第一冲头、第二冲头的高度均分别小于上述第一成形凹槽、第二成形凹槽的凹槽深度；
上述内顶垫底的顶端距离上述第三下模入块的上表面的垂直距离为内顶深度，上述第三冲头的冲头高度小于上述内顶深度；
上述第二冲头的冲头高度大于上述第三冲头的冲头高度，上述第三冲头的冲头高度大于上述第一冲头的高度。
前述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第一冲头凸出上述第一脱料板的部分和上述第一成形凹槽均为回转体结构，第一冲头凸出上述第一脱料板的部分的母线分为第一顶端圆弧和与第一顶端圆弧相切的第一上模斜边直线，第一顶端圆弧所形成部分占上述第一冲头的冲头高度的2/3；上述第一成形凹槽的母线分为第一底端圆弧、与第一底端圆弧相切第一下模斜边直线、与第一下斜边直线另一端相切的第一下模圆角圆弧，上述第一上模斜边直线平行但长度小于第一下模斜边直线，上述第一顶端圆弧的半径大于上述第一底端圆弧的半径。
前述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第一上模斜边直线与第一下模斜边直线合模时彼此距离为素材厚度的60%。
前述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第一冲头的冲头高度为最终加工完毕后的凸包目标高度的2/3至4/5,上述第一成形凹槽的凹槽深度为上述第一冲头的冲头高度与素材厚度之和再加1mm。
前述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第二冲头凸出上述第二脱料板的部分和上述第二成形凹槽均为回转体结构，第二冲头凸出上述第二脱料板的部分的母线分为第二顶端圆弧和与第二顶端圆弧相切的第二上模斜边直线，第二顶端圆弧所形成部分占上述第二冲头的冲头高度的1/5；上述第二成形凹槽的母线分为水平第二底边直线、与第二底边直线相切的第二下模过渡圆弧、与上述第二下模过渡圆弧的另一端相切的第二下模斜边直线、与第二下模斜边直线另一端相切的第二下模圆角圆弧，上述第二上模斜边直线平行但长度小于上述第二下模斜边直线。
前述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第二上模斜边直线与上述第二下模斜边直线合模时彼此距离为素材厚度的60%。
前述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第二冲头的冲头高度为最终加工完毕后的凸包目标高度再加0.6mm至1mm,上述第一成形凹槽的凹槽深度为上述第一冲头的冲头高度与素材厚度之和再加1mm。
前述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第三冲头凸出上述第三脱料板的部分为回转体结构，第三冲头凸出上述第三脱料板的部分的母线分为水平的第三顶端直线、与第三顶端直线相切的半径为1mm至5mm的第三上模过渡圆弧、与第三上模过渡圆弧相切的第三上模斜边直线，第三冲头的冲头高度等于最终加工完毕后的凸包目标高度再加1mm；上述成形通孔和内顶垫底构成成形腔，该成形为回转体结构，其母线分为水平的第三底边直线、与第三底边直线相接第三下模斜面直线、与第三下模斜面直线相切的第三下模圆角圆弧，上述第三上模斜边直线平行上述第三下模斜边直线且合模时它们之间的距离等于素材厚度，上述内顶垫底深度等于最终加工完毕后的凸包目标高度；上述第三冲头的冲头高度小于上述垫底深度、等于最终加工完毕后的凸包目标高度再加0.1mm。
前述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于上述第一下模圆角圆弧、第二下模圆角圆弧、第三下模圆角圆弧的半径尺寸范围为2mm至2.5mm；上述第一冲头和第二冲头周围均设有高度为素材厚度的5/3的、截面尖角为60度的压料圈。
前述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具的凸包冲压方法，其特征在于，按顺序分别使用上述第一模组、第二模组、第三模组对素材进行冲压。
本发明的有益之处在于： 改进了凸包加工工艺，有效地解决了高度较高的凸包加工时根部断裂的问题，提高了加工质量和良率。
附图说明
图1是本发明的第一模组的结构示意图（中间为经其加工过的中间件）；
图2是本发明的第二模组的结构示意图（中间为经其加工过的中间件）；
图3是本发明的第三模组的结构示意图（中间为经其加工过的中间件）；
图4是图1中第一冲头凸出第一脱料板的部分和第一成形凹槽的母线示意图，竖直线代表回转转轴，回转转轴左侧为真实母线，右侧为真实母线各段的分解状态；
图5是图2中第二冲头凸出第二脱料板的部分和第二成形凹槽的母线示意图，竖直线代表回转转轴，回转转轴左侧为真实母线，右侧为真实母线各段的分解状态；
图6是图3中第三冲头凸出第三脱料板的部分和成型通孔和内顶垫底构成的成形腔母线示意图，竖直线代表回转转轴，回转转轴左侧为真实母线，右侧为真实母线各段的分解状态；
图中附图标记的含义：
1、第一脱料板，2、第一冲头，3、第一下模入块，4、第二脱料板，5、第二冲头，6、第二下模入块，7、第三脱料板，8、第三冲头，9、第三下模入块，10、内顶垫底，11、第一成形凹槽，12、第二成形凹槽，13、成形通孔，14、第一顶端圆弧，15、第一上模斜边直线，16、第一底端圆弧，17、第一下模斜边直线，18、第一下模圆角圆弧，19、第二顶端圆弧，20、第二上模斜边直线，21、第二底边直线，22、第二下模过渡圆弧，23、第二下模斜边直线，24、第二下模圆角圆弧，25、第三顶端直线，26、第三上模过渡圆弧，27、第三上模斜边直线，28、第三底边直线，29、第三下模斜面直线，30、第三下模圆角圆弧；
H1、H2、H3分别表示第一冲头、第二冲头、第三冲头的冲头高度，K1、K2分别表示第一成形凹槽、第二成形凹槽的凹槽深度；D表示内顶深度。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
参照图1至图6所示，本发明的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具主要包括：第一模组、第二模组、第三模组。
第一模组包括：第一脱料板1、第一冲头2、第一下模入块3。第一下模入块3形成有向下凹陷的第一成形凹槽11。
第二模组包括：第二脱料板4、第二冲头5、第二下模入块6。第二下模入块6形成有向下凹陷的第二成形凹槽12。
第三模组包括：第三脱料板7、第三冲头8、第三下模入块9以及内顶垫底10。其中，第三下模入块9形成有成形通孔13，内顶垫底10设置在成形通孔13中，与第三下模入块9的成形通孔13的一部分构成最终成形的成形腔。
参照图1至图3所示，第一冲头2、第二冲头5、第三冲头8的凸起的部分的顶端与在合模时对应上述第一脱料板1、第二脱料板4、第三脱料板7的下板面的垂直距离为它们各自的冲头高度，具体而言，即是第一冲头2、第二冲头5、第三冲头8在合模时对素材或由素材形成的中间件进行冲压时，分别以第一脱料板1、第二脱料板4、第三脱料板7作为基准时它们的冲深。如图1至图3所示，图中H1、H2、H3所示的距离分别表示第一冲头2、第二冲头5、第三冲头8的冲头高度，第二冲头5的冲头高度H2大于第三冲头8的冲头高度H3，第三冲头8的冲头高度H3大于第一冲头2的冲头高度H2。
第一成形凹槽11、第二成形凹槽12的底端与第一下模入块3、第二下模入块6的上表面之间的垂直距离为它们各自的凹槽深度，内顶垫底10的顶端距离第三下模入块9的上表面的垂直距离为内顶深度D，凹槽深度和内顶深度D即为在冲压时，素材或素材加工而成的中间件在冲压时，最深能够达到的深度，如图1至图3所示，K1、K2所示的距离分别表示第一成形凹槽11、第二成形凹槽12的深度；D代表内顶深度D。
第一冲头2、第二冲头5的冲头高度均分别小于第一成形凹槽11、第二成形凹槽12的凹槽深度，第三冲头8的冲头高度H3小于内顶深度D。
参照图1和图4所示，第一冲头2凸出第一脱料板1的部分和第一成形凹槽11均为回转体结构，第一冲头2凸出第一脱料板1的部分的母线分为第一顶端圆弧14和与第一顶端圆弧14相切的第一上模斜边直线15，第一顶端圆弧14所形成部分占第一冲头2的冲头高度H1的2/3；第一成形凹槽11的母线分为第一底端圆弧16、与第一底端圆弧16相切第一下模斜边直线17、与第一下斜边直线另一端相切的第一下模圆角圆弧18，第一上模斜边直线15平行但长度小于第一下模斜边直线17，第一顶端圆弧14的半径大于第一底端圆弧16的半径。
参照前述和图1、图4，第一模组在加工时对素材进行压凸的预成形，主要作用的两个部分为第一顶端圆弧14、第一底端圆弧16之间以及第一上模斜边直线15和第一下模斜边直线17之间，在压凸的同时对凸起斜边的根部进行挤薄，由于预加工压凸的高度不是很高，所以斜边根部不会因为过度的形变而被挤断。
作为优选方案，第一上模斜边直线15与第一下模斜边直线17合模时彼此距离为素材厚度的60%；第一冲头2的冲头高度H1为最终加工完毕后的凸包目标高度的2/3至4/5，第一成形凹槽11的凹槽深度K1为第一冲头2的冲头高度H1与素材厚度之和再加1mm。需要说明的是，本发明中所指的素材厚度是指所加工的素材的原始的厚度，一旦确定了加工的素材，则其厚度也是确定的，所以可以作为本发明中的一个确定的参考和比较对象。
参照前述和图2、图5，第二冲头5凸出第二脱料板4的部分和第二成形凹槽12均为回转体结构，第二冲头5凸出第二脱料板4的部分的母线分为第二顶端圆弧19和与第二顶端圆弧19相切的第二上模斜边直线20，第二顶端圆弧19所形成部分占第二冲头5的冲头高度H2的1/5；第二成形凹槽12的母线分为水平第二底边直线21、与第二底边直线21相切的第二下模过渡圆弧22、与第二下模过渡圆弧22的另一端相切的第二下模斜边直线23、与第二下模斜边直线23另一端相切的第二下模圆角圆弧24，第二上模斜边直线20平行但长度小于第二下模斜边直线23。
参照前述和图2、图5，第二模组在加工时对第一模组加工后的中间件的凸包进行进一步的加工，由于根部一定高度的斜边直线的情况与第一模组中一致，所以在该步骤中，在进一步压凸使高度超过目标高度的同时进一步挤压已经经过挤压的根部以上的斜边，这一步即使高度有所增加，但是根部以上的斜边是由第一模具加工后的中间件顶端的物料拉伸挤薄而成，并且第二冲头5凸出第二脱料板4的部分及第二成形凹槽12的母线的顶端圆弧的半径相对较小，所以容易受损的根部没有受到挤压和拉伸，不会出现被挤断等问题。
作为一种优选方案，第二上模斜边直线20与第二下模斜边直线23合模时彼此距离为素材厚度的60%；第二冲头5的冲头高度H2为最终加工完毕后的凸包目标高度再加0.6mm至1mm，第一成形凹槽11的凹槽深度K1为第一冲头2的冲头高度H1与素材厚度之和再加1mm。
参照图3和图6所示，第三冲头8凸出第三脱料板7的部分为回转体结构，第三冲头8凸出第三脱料板7的部分的母线分为水平的第三顶端直线25、与第三顶端直线25相切的半径为1mm至5mm的第三上模过渡圆弧26、与第三上模过渡圆弧26相切的第三上模斜边直线27，第三冲头8的冲头高度H3等于最终加工完毕后的凸包目标高度再加1mm；成形通孔13和内顶垫底10构成成形腔，该成形腔为回转体结构，其母线分为水平的第三底边直线28、与第三底边直线28相接的第三下模斜面直线29、与第三下模斜面直线29相切的第三下模圆角圆弧30，第三上模斜边直线27平行于第三下模斜面直线29且合模时它们之间的距离等于素材厚度，内顶垫底10深度等于最终加工完毕后的凸包目标高度；第三冲头8的冲头高度H3小于垫底深度、等于最终加工完毕后的凸包目标高度再加0.1mm。
参照图3和图6所示，适用第三模组进行冲压，相当于在第二模组进行冲压后中间件的基础上，进行整形和回压，以得到最终的尺寸和形状。我们知道，由于第三模组相当于在进行挤压，所以不存在因为拉伸时形变来不及而造成的断裂，所以本发明的第一模组、第二模组、第三模组的组合加工相当于，将根部的拉伸和最终成形分开进行从而现实了质量的提高，其中第二模组的作用在于，将原来形成凸包的拉伸形变变成挤压变形并较好的保护了根部的斜边。
作为一种优选方案，第一下模圆角圆弧18、第二下模圆角圆弧24、第三下模圆角圆弧30的半径尺寸范围为2mm至2.5mm；在凸包密集时，第一冲头2和第二冲头5周围均设有高度为素材厚度的5/3的、截面尖角为60度的压料圈。并且压料圈的圆周尺寸比最终加工完毕后的凸包目标圆周尺寸大6mm至8mm左右。
本发明的冲压方法即为依次使用上述第一模组、第二模组、第三模组对素材进行冲压的方法。
上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，包括：第一模组、第二模组、第三模组；
上述第一模组包括：第一脱料板、设置在第一脱料板中的向下凸起的第一冲头、形成有向下凹陷的第一成形凹槽的第一下模入块；
上述第二模组包括：第二脱料板、设置在第二脱料板中的向下凸起的第二冲头、形成有向下凹陷的第二成形凹槽的第二下模入块；
上述第三模组包括：第三脱料板、设置在第三脱料板中的向下凸起的第三冲头、形成有成形通孔的第三下模入块、设置于上述成形通孔中的内顶垫底；
上述第一冲头、第二冲头、第三冲头的凸起的部分的顶端在合模时与相应的上述第一脱料板、第二脱料板、第三脱料板的下板面之间的垂直距离为它们各自的冲头高度；
上述第一成形凹槽、第二成形凹槽的底端与第一下模入块、第二下模入块的上表面之间的垂直距离为它们各自的凹槽深度；
上述第一冲头、第二冲头的高度均分别小于上述第一成形凹槽、第二成形凹槽的凹槽深度；
上述内顶垫底的顶端距离上述第三下模入块的上表面的垂直距离为内顶深度，上述第三冲头的冲头高度小于上述内顶深度；
上述第二冲头的冲头高度大于上述第三冲头的冲头高度，上述第三冲头的冲头高度大于上述第一冲头的高度。
2.根据权利要求1所述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第一冲头凸出上述第一脱料板的部分和上述第一成形凹槽均为回转体结构，第一冲头凸出上述第一脱料板的部分的母线分为第一顶端圆弧和与第一顶端圆弧相切的第一上模斜边直线，第一顶端圆弧所形成部分占上述第一冲头的冲头高度的2/3；上述第一成形凹槽的母线分为第一底端圆弧、与第一底端圆弧相切第一下模斜边直线、与第一下斜边直线另一端相切的第一下模圆角圆弧，上述第一上模斜边直线平行但长度小于第一下模斜边直线，上述第一顶端圆弧的半径大于上述第一底端圆弧的半径。
3.根据权利要求2所述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第一上模斜边直线与第一下模斜边直线合模时彼此距离为素材厚度的60%。
4.根据权利要求3所述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第一冲头的冲头高度为最终加工完毕后的凸包目标高度的2/3至4/5,上述第一成形凹槽的凹槽深度为上述第一冲头的冲头高度与素材厚度之和再加1mm。
5.根据权利要求1所述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第二冲头凸出上述第二脱料板的部分和上述第二成形凹槽均为回转体结构，第二冲头凸出上述第二脱料板的部分的母线分为第二顶端圆弧和与第二顶端圆弧相切的第二上模斜边直线，第二顶端圆弧所形成部分占上述第二冲头的冲头高度的1/5；上述第二成形凹槽的母线分为水平第二底边直线、与第二底边直线相切的第二下模过渡圆弧、与上述第二下模过渡圆弧的另一端相切的第二下模斜边直线、与第二下模斜边直线另一端相切的第二下模圆角圆弧，上述第二上模斜边直线平行但长度小于上述第二下模斜边直线。
6.根据权利要求5所述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第二上模斜边直线与上述第二下模斜边直线合模时彼此距离为素材厚度的60%。
7.根据权利要求6所述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第二冲头的冲头高度为最终加工完毕后的凸包目标高度再加0.6mm至1mm,上述第一成形凹槽的凹槽深度为上述第一冲头的冲头高度与素材厚度之和再加1mm。
8.根据权利要求1所述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第三冲头凸出上述第三脱料板的部分为回转体结构，第三冲头凸出上述第三脱料板的部分的母线分为水平的第三顶端直线、与第三顶端直线相切的半径为1mm至5mm的第三上模过渡圆弧、与第三上模过渡圆弧相切的第三上模斜边直线，第三冲头的冲头高度等于最终加工完毕后的凸包目标高度再加1mm；上述成形通孔和内顶垫底构成成形腔，该成形为回转体结构，其母线分为水平的第三底边直线、与第三底边直线相接第三下模斜面直线、与第三下模斜面直线相切的第三下模圆角圆弧，上述第三上模斜边直线平行上述第三下模斜边直线且合模时它们之间的距离等于素材厚度，上述内顶垫底深度等于最终加工完毕后的凸包目标高度；上述第三冲头的冲头高度小于上述垫底深度、等于最终加工完毕后的凸包目标高度再加0.1mm。
9. 根据权利要求1至8任一项所述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具，其特征在于，上述第一下模圆角圆弧、第二下模圆角圆弧、第三下模圆角圆弧的半径尺寸范围为2mm至2.5mm；上述第一冲头和第二冲头周围均设有高度为素材厚度的5/3的、截面尖角为60度的压料圈。
10.采用如权利要求1至9任意一项所述的适用于LED显示器背板凸包结构的冲压模具的凸包冲压方法，其特征在于，按顺序分别使用上述第一模组、第二模组、第三模组对素材进行冲压。
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2012
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