CN104070102A - 用于对薄壁环形件进行周向冲切的模具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于对薄壁环形件进行周向冲切的模具，其包括一个底座，支承板，支承板设置有一根水平心轴，水平心轴通过轴承连接有转动盘，转动盘固定连接有压杆，转动盘上至少设置有一个偏心环槽；偏心环槽通过传动轴与第一导杆连接，转动盘还至少设置有一个与支承板固定连接的拉伸弹簧；在支承板的另一侧，支承板上设置有阴模，至少一个冲头，冲头与第二导杆固定连接，第二导杆在支承板的端面外侧横跨支承板，第二导杆通过滑杆及压缩弹簧与支承板的端面连接，第二导杆与第一导杆固定连接。本发明还提供了上述模具的使用方法。本发明所提供的一种用于对薄壁环形件进行周向冲切的模具及其使用方法，操作简单，大大提高了工作效率。

Description

用于对薄壁环形件进行周向冲切的模具及其使用方法

技术领域

本发明涉及机械领域，特别涉及对薄壁环形件进行周向冲切的模具及其使用方法。

背景技术

对于具有型面的薄壁环形件，一般在立式冲床上通过落料—拉深—反拉深—冲孔翻孔—冲侧面孔等工序来实现凸起部分所有型面的成形，但目前对于薄壁环形件侧壁型面的成形工艺则较为复杂。

图1a为一种电机后盖的结构示意图；图1b为图1a的A-A剖视结构示意图，图1c为图1a的B-B剖面结构示意图，参见图1a-1c所示，该电机后盖为典型的薄壁环形件，现有加工工艺的加工过程为，用1mm的板料，在立式冲床上通过落料—拉深—反拉深—冲孔翻孔—冲侧面孔等工序，实现后盖凸起部分所有型面的成形。而B-B剖面图中距离零件底面距离h1为10mm位置的4个均布的1mm切口却是该零件成形中的难点。

图2为图1a所示的电机后盖的侧壁切口的加工工艺示意图，参见图2所示，现有的切口加工工艺，需要将该电机后盖从立式冲床转移到卧式冲床进行加工，加工过程为：将分度台11安装在卧式冲床10的床面上；将电机后盖零件安装在定位夹具12上，并与分度台11固定；转动分度台11，测量该电机后盖零件的圆跳动，检验是否装夹合格；安装冲头后对刀，调整冲切行程；转动分度台11，依次完成各个孔位的冲切。

现有的对薄壁环形件侧壁型面的加工基本采用上述加工工艺，由上述加工过程可知，现有工艺存在如下问题：

1、零件需要在卧式冲压机床上进行冲切，而卧式冲床在机械加工领域的应用面并不广，一个利用率低的设备对企业来说是一种很大的闲置资产浪费。

2、零件在加工前还需要进行位置检验和冲切行程的调整，每冲切一个切口还需要转动一次分度台，操作过程复杂，大大降低了生产效率。

3、由于要使用多个工装的转接，因此必然会影响零件加工精度，容易造成产品质量不稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于对薄壁环形件进行周向冲切的模具及其使用方法，以减少或避免前面所提到的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于对薄壁环形件进行周向冲切的模具，其包括一个底座，所述底座设置有竖直的支承板，所述支承板在顶部端面设置有限位块，所述支承板设置有一根水平心轴，

在所述支承板的一侧，所述水平心轴通过轴承连接有一个转动盘，所述转动盘固定连接有一根压杆，所述转动盘上至少设置有一个偏心环槽；所述偏心环槽通过一个可滑动的传动轴与一个第一导杆连接，所述第一导杆指向所述转动盘的中心，所述转动盘还至少设置有一个与所述支承板固定连接的拉伸弹簧；

在所述支承板的另一侧，所述支承板上设置有用于支承所述薄壁环形件的阴模，至少一个指向所述阴模中心的可滑动的冲头，所述冲头与一个第二导杆固定连接，所述第二导杆在所述支承板的端面外侧横跨所述支承板的两侧，所述第二导杆通过滑杆与所述支承板的端面连接，在所述第二导杆与所述支承板的端面之间设置有压缩弹簧，所述第二导杆与所述第一导杆固定连接。

优选地，所述偏心环槽的中心线对所述水平心轴的轴心成渐开线。

优选地，所述阴模与所述支承板之间进一步设置有定位环。

优选地，所述支承板在所述阴模一侧进一步设置有一个角向销。

优选地，所述转动盘设置有均布的四个所述偏心环槽，所述支承板设置有均布的四个所述冲头。

本发明还提供了上述模具的使用方法，其包括如下步骤，

步骤A，将待加工的所述薄壁环形件固定在所述阴模上，使待冲切的位置对准所述冲头，根据所述薄壁环形件需要冲切的尺寸设置所述限位块，从而限定冲床压块对所述压杆的作用行程，当所述冲床压块向下运动压下所述压杆时，所述转动盘上的所述偏心环槽在所述压杆的带动下进行转动，从而带动所述偏心环槽内的所述传动轴做向心直线运动，也就使得与所述传动轴相连的所述第一导杆、所述第二导杆也同样做向心直线运动，从而带动所述冲头实现所述薄壁环形件的冲切，当所述冲床压块与所述限位块贴合时，完成冲切动作；

步骤B，在完成步骤A的冲切动作后，升起所述冲床压块，所述转动盘在所述拉伸弹簧的回弹力作用下做反向转动，所述传动轴在所述第一导杆的引导下做直线离心运动，所述第二导杆也在所述压缩弹簧的回弹力作用下带动所述冲头直线回退，从而将所述冲头退出所述薄壁环形件，至此，将所述薄壁环形件取下，完成冲切加工。

本发明所提供的一种用于对薄壁环形件进行周向冲切的模具及其使用方法，将冲床的上下直线运动转化为多个冲头同时向心运动，实现了在立式冲床上冲切零件的周向切口，彻底摆脱了机床设备的限制，提高了机床利用率。此外，本发明所提供的模具操作简单，零件定位稳定、可靠，冲孔质量高，模具使用维护方便可靠，一次装夹冲裁便可以一次性完成多处周向切口，大大提高了工作效率。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，

图1a为一种电机后盖的结构示意图；

图1b为图1a的A-A剖视结构示意图；

图1c为图1a的B-B剖面结构示意图

图2为图1a所示的电机后盖的侧壁切口的加工工艺示意图；

图3为根据本发明的一个具体实施例的一种用于对薄壁环形件进行周向冲切的模具的结构示意图；

图4为图3的C-C剖面结构示意图；

图5为图4的D向部分结构示意图；

图6为图3所示的模具的部分分解立体结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

图3为根据本发明的一个具体实施例的一种用于对薄壁环形件进行周向冲切的模具的结构示意图；图4为图3的C-C剖面结构示意图；图5为图4的D向部分结构示意图；图6为图3所示的模具的部分分解立体结构示意图。其中图6仅仅为了直观表现模具一侧的结构，因此省略了大部分部件。

参见图3-6所示，本发明提供了一种用于对薄壁环形件进行周向冲切的模具，其包括一个底座21，所述底座21设置有竖直的支承板22，所述支承板22在顶部端面设置有限位块23，所述支承板22设置有一根水平心轴3，

在所述支承板22的一侧，所述水平心轴3通过轴承31连接有一个转动盘4，所述转动盘4固定连接有一根压杆41，所述转动盘4上至少设置有一个偏心环槽42；所述偏心环槽42通过一个可滑动的传动轴43与一个第一导杆51连接，所述第一导杆51指向所述转动盘4的中心，所述转动盘4还至少设置有一个与所述支承板22固定连接的拉伸弹簧44；

在所述支承板22的另一侧，所述支承板22上设置有用于支承所述薄壁环形件的阴模6，至少一个指向所述阴模6中心的可滑动的冲头7，所述冲头7与一个第二导杆52固定连接，所述第二导杆52在所述支承板22的端面外侧横跨所述支承板22的两侧，所述第二导杆52通过滑杆521与所述支承板22的端面连接，在所述第二导杆52与所述支承板22的端面之间设置有压缩弹簧522，所述第二导杆52与所述第一导杆51固定连接。

所述水平心轴3与所述转动盘4之间通过所述轴承31连接，所述轴承31可以是滚珠轴承，这样可以让所述转动盘4在转动时保证同轴度，同时也可以使所述转动盘4的运动轻便可靠。

当冲床压块100向下运动时，通过按压所述压杆41，可以带动所述转动盘4转动，所述偏心环槽42通过可滑动的传动轴43与所述第一导杆51连接，由于所述偏心环槽42的弧线对应的中心与所述水平心轴3的轴心不重合，因此可以使得所述转动盘4转动时，通过所述传动轴43带动所述第一导杆51做向心直线运动，从而通过所述第二导杆52带动所述冲头7做向心直线运动，进而对固定在所述阴模6上的所述薄壁环形件进行冲切。

所述偏心环槽42的中心线可以对所述水平心轴3的轴心成渐开线，这样一方面可以使得所述冲床压块100对所述压杆41的作用行程d1与所述冲头7的冲压行程d2相同，从而可便于通过设置所述限位块23来调节所述冲头7的冲压行程d2；所述限位块23可以与所述支承板22一体制造，也可以是焊接或者通过螺栓连接在所述支承板22上的刚性金属块；另一方面，渐开线的轨迹也可以使得所述传动轴43与所述偏心环槽42之间的相互运动更为平和，从而避免部件之间摩擦造成的损伤。

根据所述薄壁环形件所需要冲切的周向型面数量，所述转动盘4可设置多个所述偏心环槽42，所述支承板22可设置多个所述冲头7，这样就可以实现一次装夹后完成多处冲切。

例如，对于背景技术中提及的图1a-1c所示的电机后盖零件，所述转动盘4设置有均布的四个所述偏心环槽42，所述支承板22设置有均布的四个所述冲头7。这样就可以一次加工出四处1mm切口。

在一个优选实施例中，所述阴模6与所述支承板22之间进一步设置有定位环8。这样可以方便所述阴模6在所述支承板22上的高度定位。

在一个优选实施例中，所述支承板22在所述阴模6一侧进一步设置有一个角向销9。这样可利用所述角向销9准确定位所述薄壁环形件的角向位置。

本发明还进一步提供了上述用于对薄壁环形件进行周向冲切的模具的使用方法，所述方法包括如下步骤，

步骤A，将待加工的所述薄壁环形件固定在所述阴模6上，使待冲切的位置对准所述冲头7，根据所述薄壁环形件需要冲切的尺寸设置所述限位块23，从而限定冲床压块100对所述压杆41的作用行程d1，当所述冲床压块100向下运动压下所述压杆41时，所述转动盘4上的所述偏心环槽42在所述压杆41的带动下进行转动，从而带动所述偏心环槽42内的所述传动轴43做向心直线运动，也就使得与所述传动轴43相连的所述第一导杆51、所述第二导杆52也同样做向心直线运动，从而带动所述冲头7实现所述薄壁环形件的冲切，当所述冲床压块100与所述限位块23贴合时，完成冲切动作；

步骤B，在完成步骤A的冲切动作后，升起所述冲床压块100，所述转动盘4在所述拉伸弹簧44的回弹力作用下做反向转动，所述传动轴43在所述第一导杆51的引导下做直线离心运动，所述第二导杆52也在所述压缩弹簧522的回弹力作用下带动所述冲头7直线回退，从而将所述冲头7退出所述薄壁环形件，至此，将所述薄壁环形件取下，完成冲切加工。

本发明所提供的一种用于对薄壁环形件进行周向冲切的模具及其使用方法，将冲床的上下直线运动转化为多个冲头同时向心运动，实现了在立式冲床上冲切零件的周向切口，彻底摆脱了机床设备的限制，提高了机床利用率。此外，本发明所提供的模具操作简单，零件定位稳定、可靠，冲孔质量高，模具使用维护方便可靠，一次装夹冲裁便可以一次性完成多处周向切口，大大提高了工作效率。

本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种用于对薄壁环形件进行周向冲切的模具，其特征在于，其包括一个底座，所述底座设置有竖直的支承板，所述支承板在顶部端面设置有限位块，所述支承板设置有一根水平心轴，

在所述支承板的一侧，所述水平心轴通过轴承连接有一个转动盘，所述转动盘固定连接有一根压杆，所述转动盘上至少设置有一个偏心环槽；所述偏心环槽通过一个可滑动的传动轴与一个第一导杆连接，所述第一导杆指向所述转动盘的中心，所述转动盘还至少设置有一个与所述支承板固定连接的拉伸弹簧；

在所述支承板的另一侧，所述支承板上设置有用于支承所述薄壁环形件的阴模，至少一个指向所述阴模中心的可滑动的冲头，所述冲头与一个第二导杆固定连接，所述第二导杆在所述支承板的端面外侧横跨所述支承板的两侧，所述第二导杆通过滑杆与所述支承板的端面连接，在所述第二导杆与所述支承板的端面之间设置有压缩弹簧，所述第二导杆与所述第一导杆固定连接。

2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述偏心环槽的中心线对所述水平心轴的轴心成渐开线。

3.根据权利要求2所述的模具，其特征在于，所述阴模与所述支承板之间进一步设置有定位环。

4.根据权利要求3所述的模具，其特征在于，所述支承板在所述阴模一侧进一步设置有一个角向销。

5.根据权利要求4所述的模具，其特征在于，所述转动盘设置有均布的四个所述偏心环槽，所述支承板设置有均布的四个所述冲头。

6.根据权利要求1-5之一所述的模具的使用方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤，

步骤A，将待加工的所述薄壁环形件固定在所述阴模上，使待冲切的位置对准所述冲头，根据所述薄壁环形件需要冲切的尺寸设置所述限位块，从而限定冲床压块对所述压杆的作用行程，当所述冲床压块向下运动压下所述压杆时，所述转动盘上的所述偏心环槽在所述压杆的带动下进行转动，从而带动所述偏心环槽内的所述传动轴做向心直线运动，也就使得与所述传动轴相连的所述第一导杆、所述第二导杆也同样做向心直线运动，从而带动所述冲头实现所述薄壁环形件的冲切，当所述冲床压块与所述限位块贴合时，完成冲切动作；

步骤B，在完成步骤A的冲切动作后，升起所述冲床压块，所述转动盘在所述拉伸弹簧的回弹力作用下做反向转动，所述传动轴在所述第一导杆的引导下做直线离心运动，所述第二导杆也在所述压缩弹簧的回弹力作用下带动所述冲头直线回退，从而将所述冲头退出所述薄壁环形件，至此，将所述薄壁环形件取下，完成冲切加工。