CN102974694B - 一种单动压力机的冲压模具 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种单动压力机的冲压模具，其包括上模及下模，所述上模及下模可分别安装在单动压力机的上台面及下台面上；所述上模包括上模座、上模仁，所述上模仁固定在所述上模座的上模腔内；所述下模包括下模座、下模仁，所述下模仁固定在所述下模座的下膜腔内，所述上模还包括设置在所述上模座的上模腔内，上模仁外围的上压料块以及设置在所述上压料块和所述上模座之间的多个上压力源；所述下模还包括设置在所述下模座的下膜腔内，下模仁外围的下外压料块以及设置在所述下外压料块底部的多个限位柱。采用这种单动压力机的冲压模具，可有效解决开裂及起皱的现象，保证冲压质量。

Description

一种单动压力机的冲压模具

技术领域

本发明是关于汽车钣金件冲压设备，且特别是关于一种单动压力机的冲压模具。

背景技术

冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。压力机又可分为单动压力机和复动压力机等。

汽车钣金件冲压成形，批量大，工序多，大多为3～5道工序，一般需要由4～5台压力机组成冲压生产线流水作业。常见的流水线组合形式一般为：全由单动压力机组成的生产线或由一台复动压力机与多台单动压力机组成的冲压生产线。

单动压力机的压边力是定值，因此在产品形状复杂、成形深度大的情况下，在单动压力机上进行拉延成形容易产生开裂、起皱、刚性不足等缺陷，难于实现。而复动压力机的上滑块分成内、外两个滑块，滑块的四角压力可以调整，因此拉延时的四角压边力也可以调整，有利于拉延成形，因此在加工产品形状复杂、成形深度大的零件时采用复动压力机更容易拉延成形。但复动压力机相比单动压力机而言成本较高、效率较低。并且在单动压力机上，产品放置方向相对复动压力机而言是倒扣的，钣金件在从复动压力机到单动压力机转移的过程中，会出现需翻转180度的情况，这就需要增加翻转机构或者人工作业，从而增加生产成本和工人劳动强度，降低生产效率。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种单动压力机的冲压模具，其可防止压料开裂及起皱，节约费用，缩短操作时间。

本发明的一种单动压力机的冲压模具，其包括上模及下模，所述上模及下模可分别安装在单动压力机的上台面及下台面上；所述上模包括上模座、上模仁，所述上模仁固定在所述上模座的上模腔内；所述下模包括下模座、下模仁，所述下模仁固定在所述下模座的下膜腔内，所述上模还包括设置在所述上模座的上模腔内，上模仁外围的上压料块以及设置在所述上压料块和所述上模座之间的多个上压力源；所述下模还包括设置在所述下模座的下膜腔内，下模仁外围的下外压料块以及设置在所述下外压料块底部的多个限位柱。

在本发明的一个实施例中，前述的上压力源是氮气弹簧、弹簧，或者优力胶。

在本发明的一个实施例中，前述的限位柱是机床气垫顶杆、氮气弹簧、弹簧，或者优力胶。

在本发明的一个实施例中，前述的上压料块与所述下外压料块的位置对应，所述上模仁与所述下模仁的位置对应。

在本发明的一个实施例中，前述的单动压力机的冲压模具还包括设置在所述下模座的下膜腔内，下模仁内或者侧部的下内压料块以及设置在所述下内压料块和下模座之间的至少一个下压力源。

在本发明的一个实施例中，前述的下压力源是机床气垫顶杆、氮气弹簧、弹簧，或者优力胶。

在本发明的一个实施例中，前述的上模仁与所述下模仁和下内压料块的位置对应。

在本发明的一个实施例中，前述的单动压力机的冲压模具还包括设置在所述上模座的上模腔内，上模仁内或者侧部的上内压料块以及设置在所述上内压料块和上模座之间的至少一个上内压力源。

在本发明的一个实施例中，前述的上内压力源是氮气弹簧、弹簧，或者优力胶。

在本发明的一个实施例中，前述的上模仁和上内压料块与所述下模仁的位置对应。

本发明的有益效果是，采用本发明实施例的单动压力机的冲压模具，使单动压力机具有复动压力机的冲压特性，能冲压深度大、形状复杂的钣金件(如后背门内板，车门内板，引擎盖内板)从而解决生产设备通用性的问题，节约了生产设备的费用。并且采用本发明实施例的单动压力机的冲压模具，成形的产品不需翻转，从而减少钣金件的翻转工序以及翻转的操作时间，更适合全单动压力机的自动生产线作业。另外，采用本发明实施例的单动压力机的冲压模具便于安装，使用前进行压力及行程调试，调试过程简单，能够节省安装和生产时间。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明单动压力机的冲压模具的较佳实施例在开模状态的剖视结构示意图。

图2是本发明单动压力机的冲压模具的较佳实施例在冲压过程开始时的剖视结构示意图。

图3是本发明单动压力机的冲压模具的较佳实施例在成形阶段的剖视结构示意图。

图4是本发明单动压力机的冲压模具的较佳实施例在成形结束状态的剖视结构示意图。

图5是本发明单动压力机的冲压模具的第二实施例在成形结束状态的剖视结构示意图。

图6是本发明单动压力机的冲压模具的第三实施例在成形结束状态的剖视结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的单动压力机的冲压模具的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

请参阅图1所示，本发明实施例的单动压力机的冲压模具为拉延模具结构，其包括上模1及下模2，所述上模1及下模2分别安装在单动压力机的上台面(图未示)及下台面(图未示)上，所述单动压力机的下台面始终不动，上台面相对下台面移动以开模及合模。因此，所述上模1相对下模2移动以开模及合模。

所述上模1包括上模座10、上模仁12、上压料块14，以及多个上压力源16。

在所述上模座10上设有上模腔11，所述上模仁12、上压料块14、上压力源16均设置在上模腔11内。所述上模座10在围成上模腔11的侧壁110的外侧向下，即向下模2延伸出一导引板112。

所述上模仁12为与产品形状一致的模具结构，上模仁12通过螺钉固定在上模腔11的底部中央。因此，所述上模仁12固定在上模座10上随压力机上台面一起移动。

各上压力源16一端固定在上模座10上模腔11的底部，另一端与上压料块14相连接。上压料块14设置在上模腔11内上模仁12的外围，各上压力源16为上压料块14提供压力。

所述下模2包括下模座20、下模仁22、下外压料块23、下内压料块24，以及下压力源28。

在所述下模座20上设有下模腔21，所述下模仁22、下外压料块23、下内压料块24均设置在下模腔21内。在所述下模座20形成下模腔21的侧壁210的内侧向上，即向上模1延伸形成一导引板212。在所述导引板212的外侧面上设有垫块27。所述下模座20的导引板212与上模座10上的导引板112相配合。

所述下模仁22为与产品形状一致的模具结构，所述下模仁22通过螺钉固定在下模座20内下模腔21的底部。因此，下模仁22固定在单动压力机的下台面上始终不动。

在本实施例中，所述下内压料块24设置在下模腔21内下模仁22中部，即下模仁22环设在下内压料块24周围。下压力源28设置在所述下内压料块24和下模座20之间，一端连接下内压料块24，另一端连接下模座20。在下内压料块24的侧壁与下模仁22的侧壁相接触处设有垫块27，垫块27在二者相对移动时，可以起到缓冲作用。

所述下外压料块23设置在下模腔21内，下模仁22的外围。在下外压料块23与下模腔21接触的侧壁上同样设有垫块27，在下外压料块23相对下模腔21下移时，垫块27可起到缓冲作用。所述下外压料块23的底端连接有限位柱26。在本实施例中，该限位柱26是机床气垫顶杆，设置在单动压力机的下台面上，从设置在下模座20底部的通孔210穿出，抵顶下外压料块23的底端。所述限位柱26在压力的作用下，行程会变短，是模具内部闭模状态的一种体现。通过测量限位柱26行程，可以得出模具是否已经到位，可以保护模具，防止材料压薄。

所述上压力源16及下压力源28为氮气弹簧、弹簧，或者优力胶等可压缩以提供压力，又可恢复原状的元件。所述下压力源28也可以是机床气垫顶杆。

所述上压料块14、下外压料块23、下内压料块24为B/H(blankholder)，即托料装置。所述上压料块14安装在上模1，则为压料装置。所述下外压料块23和下内压料块24用于成形。

在本实施例中，所述上压料块14与下外压料块23及下模仁22的外围在压料时位置对应，上模仁12与下内压料块24及下模仁22的中部在压料时位置对应。在上模1向下移动的过程中，上压料块14首先压在下外压料块23及下模仁22的外围上，然后上模仁12压在下内压料块24及下模仁22的中部上，所述上模座10的导引板112与下模座20的导引板212在压料时相对移动，二者之间的垫块27起到缓冲移动的作用。

可以理解，在上压料块14和上模座10之间，上压料块14和上模仁12之间，下外压料块23和下模仁22之间，也都设置有导引板和垫块，但是这些导引板和垫块不位于图1到图4的截面位置，所以在图1到图4中未示出。

在采用本发明的单动压力机的冲压模具进行冲压时，需经过如下步骤：

首先，将模具置于开模状态(如图1)，通过上上压力源16提供压力，上压料块14复位，下外压料块23和下内压料块24复位，将板料3放置在下内压料块24，下模仁22，以及下外压料块23上。

其次，进行压料(如图2)，冲压过程开始，单动压力机上台面下移，上压料块14与下外压料块23压合，压住板料3外圈，下外压料块22形状到位并受力(上压料块14向下的压力大于下外压料块23向上的顶力)。

再次，进入成形阶段(如图3)，单动压力机的上台面继续下移，上压料块14在下行过程中，与下模仁22的外围一起成形板料3位于上压料块14范围内的外围部分。同时，下外压料块23的限位柱26行程压缩并使下外压料块23移动且嵌入至下模座20内下膜腔21底部的通孔210，即到达极限位置。单动压力机的上台面继续下移，上压料块14底部的上压力源16逐渐压缩，上模仁12下行并与下内压料块24压合，开始拉深产品内部形状。同时上模仁12将下内压料块24向下压，在下压力源28的作用下，下内压料块24缓慢下移，直至下压力源28的行程压缩至最短。此时，上模仁12与下模仁22也压合。

最后，请参照图4，上压料块14、下外压料块23、下内压料块24、上模仁12、下模仁22同时到底，成形结束，在预定时间后，即可开模，将成形件32取出。

上述单动压力机的冲压模具在常用的单动压力机模具结构的上模1增设上压料块14及上压力源16，并且在下模2增设下外压料块23和下内压料块24及下压力源28，按照计算受力大小设置适当压力的上压力源16和下压力源28，并可在试模过程中通过更改上压力源16和下压力源28(如氮气弹簧)的位置及规格进行压力大小的调整；并可按拉延行程需要选择上压力源16和下压力源28的行程。

在冲压时，上压料块14先把下外压料块23压到位，使上压料块14把板料3的材料优先包裹在下模仁22外周的侧壁上，得到很好的侧壁形状，解决开裂及起皱的现象。并且在冲压过程中，下内压料块24承托板料3，在下压力源28的作用下逐渐降低，从而在增大拉伸行程的同时，保证冲压质量。

这样，采用本发明实施例的单动压力机的冲压模具，使单动压力机具有复动压力机的冲压特性，能冲压深度大、形状复杂的钣金件(如后背门内板，车门内板，引擎盖内板)从而解决生产设备通用的问题，节约了生产设备的费用。并且采用本发明实施例的单动压力机的冲压模具，成形的产品不需翻转，从而减少钣金件的翻转工序以及翻转的操作时间，更适合全单动压力机的自动生产线作业。另外，采用本发明实施例的单动压力机的冲压模具便于安装，使用前进行压力及行程调试，调试过程简单，能够节省安装和生产时间。

在上述实施例中，所述下内压料块24也可以不是设置在下模腔21内下模仁22的中部，而是设置在下模腔21内下模仁22的侧部。

请参阅图5所示，在本发明单动压力机的冲压模具的第二实施例中，其它结构均与第一实施例中相同，不同之处在于，在下模座20’的下模腔21’内不设置下内压料块24和下压力源28，而在上模座10’的上模腔11’内设置上内压料块17和上内压力源18。上内压力源18同样可以是氮气弹簧、弹簧，或者优力胶。上模仁12’和上内压料块17与下模仁22’的位置对应。本发明单动压力机的冲压模具的第二实施例的组装方式和作动原理均与第一实施例相似，在此不再赘述。

请参阅图6所示，在本发明单动压力机的冲压模具的第三实施例中，其它结构均与第一实施例中相同，不同之处在于，在下模座20”的下模腔21”内不设置下内压料块24和下压力源28，上模仁12”与下模仁22”的位置对应。本发明单动压力机的冲压模具的第三实施例的组装方式和作动原理均与第一实施例相似，在此不再赘述。这样，在冲压时，上压料块14”同样先把下外压料块23”压到位，再由上模仁12”对下模仁22”进行冲压，可有效解决开裂及起皱的现象，保证冲压质量。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种单动压力机的冲压模具，其包括上模(1)及下模(2)，所述上模(1)及下模(2)可分别安装在单动压力机的上台面及下台面上；所述上模(1)包括上模座(10)、上模仁(12)，所述上模仁(12)固定在所述上模座(10)的上模腔(11)内；所述下模(2)包括下模座(20)、下模仁(22)，所述下模仁(22)固定在所述下模座(20)的下模腔(21)内，其特征在于，所述上模(1)还包括设置在所述上模座(10)的上模腔(11)内，上模仁(12)外围的上压料块(14)以及设置在所述上压料块(14)和所述上模座(10)之间的多个上压力源(16)；所述下模(2)还包括设置在所述下模座(20)的下模腔(21)内，下模仁(22)外围的下外压料块(23)以及设置在所述下外压料块(23)底部的多个限位柱(26)；所述上模腔(11)的侧壁(110)的外侧向下延伸出一第一导引板(112)，所述下模腔(21)的侧壁(210)的内侧向上延伸形成一第二导引板(212)，所述第二导引板(212)与所述第一导引板(112)相配合，在所述下模腔(21)的所述第二导引板(212)的外侧面及在所述下外压料块(23)上设有垫块(27)，且设在所述下外压料块(23)的所述垫块(27)位于所述下模腔(21)的所述第二导引板(212)的内侧面和所述下外压料块(23)之间，所述单动压力机的冲压模具还包括设置在所述下模座(20)的下模腔(21)内，下模仁(22)内或者侧部的下内压料块(24)以及设置在所述下内压料块(24)和下模座(20)之间的至少一个下压力源(28)。

2.如权利要求1所述的单动压力机的冲压模具，其特征在于，所述上压力源(16)是弹簧或者优力胶。

3.如权利要求1所述的单动压力机的冲压模具，其特征在于，所述限位柱(26)是机床气垫顶杆、弹簧或者优力胶。

4.如权利要求1所述的单动压力机的冲压模具，其特征在于，所述下压力源(28)是机床气垫顶杆、弹簧或者优力胶。

5.如权利要求1所述的单动压力机的冲压模具，其特征在于，所述上模仁(12)与所述下模仁(22)和下内压料块(24)的位置对应。