CN102896227A - 加工侧面边带有螺纹孔的钣金件的连续模设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是加工侧面边带有螺纹孔的钣金件的连续模设备和加工方法，涉及金属加工领域，设备包括上模和下模，上、下模相互配合，设有多个冲压加工位，其特征是：设有一个攻丝位，攻丝位的上模设有丝杠，下模设有丝攻固定装置，丝攻固定装置含有和丝杠啮合的可旋转机构，所述的可旋转机构连接丝攻。本发明生产效率高、精度高，实现连续模冲压一次成型，能简化工艺、减少设备，降低能耗。

Description

加工侧面边带有螺纹孔的钣金件的连续模设备及方法

技术领域

本发明涉及一种钣金件的连续模加工，属于金属加工领域，特别涉及连续模冲压工艺加工具有折边的侧面边、且侧面边上具有螺纹孔的钣金件的连续模加工。

背景技术

薄型钣金件的加工工艺采用较多的是冲压，连续模是自动化生产冲压件的一种手段，就是在模具上根据产品的具体情况设计多个冲压工位，利用进料的连续性进行连续生产。

连续模的设计中考虑了产品的具体结构和要求，比如外形、内部定位孔、去毛刺、刻印等制造要求，都可以采用连续模制造。

但是，在一些特殊的产品中，连续模加工存在障碍，比如LED显示器的背板。LED显示器的背板是LED显示器的面板和电路板的支撑装置，其生产要求是精度很高、结构复杂，上面往往有很多螺纹孔（用来固定电路板等部件）、凹凸、刻印标记、镂空等结构细节，所以连续模设计比较复杂。而且这类产品是一个具有四边折边的立体产品，这类直角折边称为侧面边。如图1所示，侧面边1上还具有螺纹孔2（固定LED面板需要），所以需要设计精确的步距和加工顺序，才能满足具有折弯的侧面边的冲压件加工。尤其是上述LCD显示器的背板为典型的产品，其侧面边冲压加工已经属于技术难点，较为先进的技术是侧面边轮廓冲压不断料，在折边同时断料，这样满足四边侧面边的冲压加工要求，最后还得组装完成。如中国专利文献CN 101927302A，一种LCD显示器模组壳体加工方法，就是公开的上述加工方法。

可见，冲压加工由于冲压动作的简单性，导致工艺设计具有相当的难度，往往一个简单的物理变形都是技术难点。本发明试图解决的是螺纹孔的加工。由于冲压是上下运动的，无法处理攻丝，所以一般都是冲压折边以后，将半成品品取出送到攻牙机上另外完成攻丝。

这种方法的缺陷是：

1，需要额外一套攻丝设备，半成品转移装填的时候，由于对产品精度要求很高，所以需要机械手臂完成。这样整个生产线需要很大的自动化设备，占地面积大、生产成本高。

2，采用折边以后攻丝，产品的精度较差。特别对于强度要求较高的产品来说，需要先抽芽再攻丝，而抽芽以后折弯的话会造成抽芽孔的位置偏差，影响整个产品的质量。

发明内容

本发明旨在克服背景技术所述的现有技术的缺点，发明一种利用连续模进行螺纹孔一次成型的钣金件加工设备和相应的加工方法。

为达上述目的，本发明的这套设备包括：冲压加工的上模和下模，上、下模相互配合，设有多个冲压加工位，其特征是：设有一个攻丝位，所述的攻丝位：攻丝位的上模设有丝杠，下模设有丝攻固定装置，丝攻固定装置含有和丝杠啮合的可旋转机构，所述的可旋转机构连接丝攻。

为提高精度，优选的：所述的丝攻固定装置上还设有垂直的导正装置。

可旋转机构包含一个垂直设置的螺杆。

采用上述设备，加工侧面边带有螺纹孔的钣金件的连续模加工方法，包含以下步骤：

1）卷料进入冲压机，连续模的各个冲压加工位冲压出产品的外形、定位孔等加工细节；加工细节还可以包括凹凸、标记、镂空。

2）通过连续的几个冲压位加工，冲出侧面边上用来最终攻丝的预冲孔、抽芽；

3）保持侧面边没有被折弯成形，进入连续模上设置的攻丝位；

4）攻丝位的上模下压，施力于下模上固定板上的螺纹柱，上下势能由丝杠转化为旋转势能，固定板上的丝攻对准抽芽部位，进行攻丝；

5）产品的各条侧面边冲压折边，同时冲压切断落料。

本发明将冲压的上下动作通过一个丝杠结构转化为一定角度的旋转，配合丝攻，实现在冲压动作下的攻丝动作。这样，可以实现具有螺纹孔的侧面边的一次性冲压机上的成形工作。

本发明具有以下有益效果：

1，效率明显提高，一次性成形速度显然优于传统技术的两次加工；

2，不需要额外的攻丝机器，更不需要精确移动的机械手，降低了生产成本、减少能耗；

3，在同一套连续模上加工，定位没有发生变化，攻丝的精度大幅度提高，可以提高产品的品质。

本发明技术手段，做了两大方面的重大突破：侧面螺纹正面加工、旋转攻丝上下加工，实现了连续模模具内攻丝，这是行业内技术人员轻易无法想到的；而且，对于这类钣金件的加工要求的所有评价指标都有显著提高，是一项具有革命性的技术创新。

附图说明

图1，具有侧面边的钣金件的典型代表——LCD显示器背板局部结构图。

图2，本发明的设备的工作状态图：初始位置上模未下压。

图3，设备工作状态图：上模下压进行攻丝。

具体实施方式

如图1，LED显示器的背板，是一种典型的具有侧面边的金属钣金件，四面均有翻折边（本专利中一直称为侧面边1），底面和侧面边1上具有许多卡勾、长距离起伏、定位孔、凸起、刻写的说明文字、倒角等工艺细节，其中包括涉及本发明的螺纹孔2。并且，这些工艺细节需要较高的精度，不能有偏差，否则会影响显示器的装配和使用寿命。

本发明包括了一种加工设备，特别是一个连续模的模具内攻丝的实现结构。

如图2，图3的结构实施例：上模3上通过固定装置固定一个垂直向下的丝杠4，下模5上固定一个丝攻固定装置6，本实施例中丝攻固定装置6和下模5的连接关系中，采用了一套导正装置8，限位套和导柱的结构轻易可以实现，当然本发明并不局限于这种一体结构。丝攻固定装置6内部设有一套和丝杠4啮合的可旋转机构10，这套机构的目的就是配合丝杠4，将模具的上下运动，通过啮合，变成一个旋转运动，同时带动与之连接的丝攻7，这里所说的丝攻7和可旋转机构10的连接，并不局限于直接固定连接，还包括了通过一定的齿轮、皮带等机械动连接。比如发明内容中披露的通过和丝攻7啮合的有一个垂直的螺杆。丝杠4和上模的连接处，具有一个丝杠限位装置11，本实施例中是一种工艺实现的方式之一。

通过以上结构，可以通过上模的下压带动丝攻7旋转，用于攻丝。

结合图2、图3的两个工作状态图，说明应用本发明方法的加工侧面边带有螺纹孔的钣金件——本实施例是图1的LCD显示器背板——的连续模加工方法具体流程：

首先根据产品的形状要求，按照一般的连续模冲压模具的方法准备好连续模模具，这里使用共计8个工序完成成品，包括了前述的抽芽，卡勾、定位孔，凹凸、倒角、成形及最后四面折弯等工艺步骤，预冲孔和抽芽是攻牙工艺前期工作（这种薄型金属钣金件一般先抽芽再攻牙以增加攻牙的载荷），这是现有技术的内容，不是本发明的重点要求。

第二，在最后四面折弯前，预冲孔和抽芽及卡勾、定位孔，凹凸、倒角、成形等工艺步骤完成后，即保持工件9的侧面边依然是水平状态，没有被折弯。进入到本发明设备的攻丝位。本发明的攻丝位设置在此处原因有二，1，其他工艺已完成，不干涉其它工艺精度，2，攻丝于产品侧面边上，四面折弯前攻丝方向为上下攻丝，能保证精度。

第三，攻丝的具体动作：

第1阶段，开模状态下如图2，丝攻7和丝攻固定装置6升到设定高度，以利于料带传送，当模具冲压过程中，上模3下行，丝杆4随上模下行，通过可旋转机构10拉动丝攻7旋转并做上下运动，对工件10进行攻丝。

上模3继续下行，攻丝已完成，其它工艺还将继续，丝攻固定装置6下方压住料带时，丝杠限位装置11同时在上方压住丝攻固定装置6，丝攻1在导正装置8内随料带一起下行，后模具闭死，如图3。

第2阶段，模具打开，上模3上行，丝攻固定装置6和丝攻7在导正装置8导正下和料带一起上行，当丝攻固定装置6升至一定高度，即离开料带，丝杠限位装置11同时离开丝攻固定装置6和丝攻7，此时丝杆4上行，拉动丝攻7反转，以使丝攻脱出工件9，上模3升至最高点如图2位置，整个攻丝过程完成。

Claims (4)

1.加工侧面边带有螺纹孔的钣金件的连续模设备，包括上模和下模，上、下模相互配合，设有多个冲压加工位，其特征是：设有一个攻丝位，攻丝位的上模（3）设有丝杠（4），下模（5）设有丝攻固定装置（6），丝攻固定装置含有和丝杠啮合的可旋转机构（10），所述的可旋转机构连接丝攻（7）。

2.根据权利要求1所述的加工侧面边带有螺纹孔的钣金件的连续模设备，其特征是：所述的丝攻固定装置上还设有垂直的导正装置（8）。

3.根据权利要求1或2所述的加工侧面边带有螺纹孔的钣金件的连续模设备，其特征是：和丝攻啮合的可旋转机构（10）包含一个垂直设置的螺杆。

4.加工侧面边带有螺纹孔的钣金件的连续模加工方法，包含以下步骤：

1）卷料进入冲压机，连续模的各个冲压加工位冲压出产品的外形、定位孔；

2）通过连续的几个冲压位加工，冲出侧面边上用来最终攻丝的预冲孔、抽芽；

3）其特征在于，接着采用以下步骤完成：

保持侧面边没有被折弯成形，进入连续模上设置的攻丝位；

4）攻丝位的上模下压，施力于下模上固定板上的螺纹柱，上下势能由丝杠转化为旋转势能，固定板上的丝攻对准抽芽部位，进行攻丝；

5）产品的各条侧面边冲压折边，同时冲压切断落料。

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