CN104139148B - 一种汽车双法兰异形件冷镦开合模 - Google Patents

Abstract

本发明在于提供一种汽车双法兰异形件冷镦开合模，包括冲具部分和打模部分，其特征在于，所述的冲具部分包括冲具壳、冲具弹簧、冲具推管、冲具冲头以及弹簧套，所述的打模部分包括模壳、开合模瓣、开合模外壳、开合模张开销、开合模张开弹簧和同步保持销、开合模顶出销、开合模外壳模瓣壳垫块、打模推管、打模冲杆、打模冲杆后弹簧、三针；本发明设计合理，大大提高了工作效率，降低了生产成本，两头法兰一次冲击成型，且具有连续自动生产能力，解决了现有技术的工艺瓶颈。

Description

一种汽车双法兰异形件冷镦开合模

技术领域

本发明涉及汽车双法兰异形件的生产技术领域，尤其涉及一种汽车双法兰异形件冷镦开合模。

背景技术

目前汽车双法兰异形件的加工通常采用冷镦加工一端法兰，冲压加工另一端法兰的形式，产品的成型需要2次加工工序。冷镦加工为连续自动加工方式，每小时生产效率为3000件，冲压为人工手动单冲加工方式，每小时生产效率约400件，从而使冲压加工成为整个工艺链的瓶颈。大大降低了整个产品的加工效率，使其生产成本大幅提高，为提高产品的加工效率并在同行业拥有很大的竞争力，因此需要缩短加工工序，提高生产效率，降低生产成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明在于提供一种一次冷镦形成两端法兰异型管的模具。

为实现上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：

一种汽车双法兰异形件冷镦开合模，包括冲具部分和打模部分，其特征在于：所述的冲具部分包括冲具壳、冲具弹簧、冲具推管、冲具冲头以及弹簧套，所述的冲具壳内设有上“凸”型凹槽，所述冲具推管固定安装在冲具壳的上“凸”型凹槽的小头内，冲具推管的外侧且位于上“凸”型凹槽的大头内设有弹簧套，所述的弹簧套内设有冲具弹簧，所述的冲具弹簧一端连接有冲具冲头，所述冲具冲头的底部直径大于弹簧套宽度，故当冲具冲头受力后退到一定程度时会与弹簧套接触并停止后退（冲具弹簧停止收缩）；

所述的打模部分包括模座、模壳、开合模瓣、开合模外壳、张开弹簧和同步保持插销、开合模顶出销、模瓣壳垫块、打模推管、打模冲杆、打模冲杆后弹簧、三针，所述模座底部设有一后通出管，所述的模座中部具有反向设置的下“凸”型凹槽，下“凸”型凹槽的小头内设有打模冲杆后弹簧且打模冲杆后弹簧顶部连接有打模冲杆，下“凸”型凹槽的大头内安装有打模推管垫块，所述的打模冲杆贯穿于推管垫块的中部内腔中并部分伸入下“凸”型凹槽的小头内，打模冲杆外侧套设有打模推管，打模推管底部具有为向外突出的底盘，底盘一侧下方与三针刚性连接，所述的三针为贯穿于打模推管垫块、模座的通孔并伸入至后通出管中的金属杆，其作用是便于通过外接油压/气压杆顶三针使得打模推管向上推出；

所述的模座顶部且位于打模推管底盘外侧设有后垫块，所述的后垫块顶部设有后垫块弹簧，后垫块弹簧顶部设有模瓣壳垫块，所述的打模推管与后垫块、后垫块弹簧以及模瓣壳垫块形成了一个竖直方向的空腔，其作用是利于三针推动推管底盘继而推出打模推管；模瓣壳垫块顶部设有一开合模外壳，所述的开合模外壳为外壁呈筒状内壁呈倒梯形且底部设有通孔的金属壳，开合模外壳内壁底部低于打模推管顶部，故打模推管顶部突出于开合模外壳内壁底部；所述的开合模外壳内且位于打模冲杆外侧的位置设有四个开合模瓣，所述的四个开合模瓣合在一起呈倒锥状，每个开合模瓣内壁顶部设有上成型凹槽且底部设有下成型凹槽，四个开合模瓣在上升至开合模外壳顶部时其上成型凹槽和打模冲杆外侧构成钢管上端法兰的上成型腔，四个开合模瓣在下降至开合模外壳底部时其下成型凹槽和打模冲杆外侧则构成钢管下端法兰的下成型腔；

每个开合模瓣的两个相对侧壁的中部均设有一安装孔，相邻两个开合模瓣的对应安装孔内设有一张开弹簧，所述的张开弹簧线圈内设有一同步保持插销，所述的同步插销长度保证开合模瓣向上运动到最顶部时同步插销的两端均位于相应的安装孔内，该设计的好处是两两开合模瓣之间设有弹簧，当开合模顶出销顶出开合模瓣的时候，开合模瓣之间因为弹簧会四散张开，而又因为两两开合模瓣之间连接有同步保持插销，所有开合模瓣位置的上升或下降保持同步，也就保证了四个开合模瓣之间受力一致，开合同步，所述的开合模瓣的底部落在开合模外壳内壁底部时刚好且被突出于开合模外壳内壁底面的打模推管顶部外壁与对应的开合模外壳内壁卡住，每个开合模瓣的底部设有一开合模顶出销，所述的开合模顶出销包括钉头和杆身，钉头位于开合模瓣的内壁底部，杆身伸入开合模外壳内壁底部的对应通孔并可进入所述的打模推管与后垫块、后垫块弹簧以及模瓣壳垫块形成的一个竖直方向的空腔内，其作用是当三针向上运动时，推动打模推管向上运动，打模推管的底盘顺着所述的空腔向上运动，当底盘接触到开合模顶出销的杆身时，开合模顶出销也向上运动顶出开合模；所述的模座顶部两侧且位于后垫块外侧的位置上通过螺丝固定安装有模壳，所述的模壳顶部向内设有一凸起，作用是防止壳内的部件被弹簧顶出。

进一步地，所述的开合模外壳对应每一个开合模瓣外壁中部的位置上设有一开合模张开销，所述的开合模张开销朝向开合模瓣一端的端面上为与开合模瓣外壁形状匹配的平滑弧面，其作用是使得开合模瓣外壁不会与开合模外壳内壁全面接触，减少上下滑动时的摩擦力，另外其端面上面宽下面窄且呈弧形平滑凹陷的结构与开合模瓣外壁的形状吻合，当冲压结束时有助于开合模瓣利用用于开合模的张开弹簧的力实现向上复位。

进一步地，所述的每一个开合模瓣顶部外侧设有直角凹槽，用于开合模瓣被顶起的时候凹槽一侧顶在模壳顶部的凸起底面而另一侧可伸出模壳顶部便于冲具冲压。

进一步地，所述的冲具壳的上“凸”型凹槽顶部设有缓冲固定块，冲具壳底部和底部的外侧设有一保护套头，该设计能有效提高冲具部件的耐用性。

一种汽车双法兰异形件冷镦生产工艺，包括以下动作步骤：

1）使用外接后油压杆或者气压杆通入打模部分底部的后通出管内，推动三针向上运动，进而推动打模推管向上推动开合模顶出销以及开合模瓣向上运动并四散张开形成模腔，随后油压杆拉动三针和打模推管返回而开合模瓣在用于开合模的张开弹簧的作用下保持在开合模外壳的顶端；

2）将待加工的钢管放入步骤1）形成的模腔内，钢管的通孔穿过打模冲杆并通过打模冲杆使其保持在模具轴线位置，钢管的底部与打模推管顶部接触；

3）此时使用外接冲压设备使得冲具部分开始向下滑动，冲具冲头先接触开合模瓣，冲具部分继续滑动，开合模瓣受到冲具冲头的向下的压力开始向下运动并合拢，合拢的过程中开合模瓣除了顶部外其余部分均向材料施压，合拢完成后钢管的上端位于开合模瓣上部的上成型腔处形成法兰（因为其余部分均被压薄，未被施压的顶部形成法兰）；

4）钢管形成上法兰后，开合模瓣与开合模外壳受到冲具冲头的作用同时向下运动，由于冲具弹簧的力量小于冲杆后弹簧的力量，因此冲具继续运动的同时，冲具冲头会退后，直到冲具弹簧套与冲具冲头接触形成硬接触时，冲具部分继续向下运动，冲具再开始向下运动使得冲具推管与钢管上端相接触，此时钢管下端因与打模推管相接触而开始在下成型腔处形成下法兰（法兰的饱满程度依靠调节冲具移动距离来调节）；

5）钢管下端法兰形成后，冲具部分快速向上后退，当冲具部分后退至完全离开开合模瓣顶部端面时，打模部分的三针受到后通出管内的油压杆的作用再次向上通出，三针推动打模推管的底部，打模推管则向上推动已经完成冷镦的钢管向上运动，钢管带动开合模瓣和开合模外壳同时向上运动，当开合模外壳运动到模壳的顶部时，开合模外壳停止运动，与此同时打模推管继续推动钢管向上运动，由于开合模瓣受到钢管下端法兰的作用开始打开，开合模瓣在张开过程中受到开合模张开销的作用，并且因为用于开合模的张开弹簧和同步保持插销的作用，开合模瓣同时张开，当开合模瓣充分打开至开口直径大于法兰直径时，钢管被推出并从打模冲杆上脱落；

6）开合模瓣张开后为确保开合模瓣始终保持在打模的最上端，由打模推管底部的突出部分进一步推动开合模顶出销并使开合模瓣顶部从模壳的凸起处伸出。

本发明的有益效果为：本发明设计合理，大大提高了工作效率，降低了生产成本，两头法兰一次冲击成型，且具有连续自动生产能力，解决了现有技术的工艺瓶颈。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明所述的冲具部分的结构示意图。

图3为本发明所述的打模部分的结构示意图。

图中：1-冲具壳、2-冲具弹簧、3-冲具推管、4-冲具冲头、5-弹簧套、6-模壳、7-开合模瓣、8-开合模外壳、9-开合模张开销、10-用于开合模的张开弹簧和同步保持插销、11-开合模顶出销、12-模瓣壳垫块、13-打模推管、14-打模冲杆、15-打模冲杆后弹簧、16-三针、17-后垫块、18-打模推管垫块、19-模座、20-后通出管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地描述。

如图1、图2、图3所示，一种汽车双法兰异形件冷镦开合模，包括冲具部分和打模部分，所述的冲具部分包括冲具壳1、冲具弹簧2、冲具推管3、冲具冲头4以及弹簧套5，所述的冲具壳1内设有上“凸”型凹槽。所述冲具推管3固定安装在冲具壳1的上“凸”型凹槽的小头内。冲具推管3的外侧且位于上“凸”型凹槽的大头内设有弹簧套5，所述的弹簧套5内设有冲具弹簧2，所述的冲具弹簧2一端连接有冲具冲头4，所述冲具冲头4的底部直径大于弹簧套5宽度，故当冲具冲头4受力后退到一定程度时会与弹簧套5接触并停止后退（弹簧停止收缩）；所述的冲具壳1的上“凸”型凹槽顶部设有缓冲固定块，冲具壳1底部和底部的外侧设有一保护套头，该设计能有效提高冲具部件的耐用性。

所述的打模部分包括模座19、模壳6、开合模瓣7（4瓣）、开合模外壳8、开合模张开销9、用于开合模的张开弹簧和同步保持插销10、开合模顶出销11、模瓣壳垫块12、打模推管13、打模冲杆14、打模冲杆后弹簧15、三针16。所述模座19底部设有一后通出管20，所述的模座19中部具有反向设置的下“凸”型凹槽，下“凸”型凹槽的小头内设有打模冲杆后弹簧15且打模冲杆后弹簧15顶部连接有打模冲杆14，下“凸”型凹槽的大头内安装有打模推管垫块18，所述的打模冲杆14贯穿于推管垫块18的中部内腔中并部分伸入下“凸”型凹槽的小头内，打模冲杆14外侧套设有打模推管13，打模推管13底部具有为向外突出的底盘，底盘一侧下方与三针16刚性连接，所述的三针16为贯穿于推管垫块18、模座19的通孔并贴合于后通出管20内壁一侧的金属杆，其作用是便于通过外接油压/气压杆顶三针16使得打模推管13向上推出；所述的模座19顶部且位于打模推管13底盘外侧设有后垫块17，所述的后垫块17顶部设有后垫块弹簧，后垫块弹簧顶部设有模瓣壳垫块12，所述的打模推管13与后垫块17、后垫块弹簧以及模瓣壳垫块12形成了一个竖直方向的空腔，其作用是利于三针16推动推管13底盘继而推出打模推管13；模瓣壳垫块12顶部设有一开合模外壳8，所述的开合模外壳8为外壁呈筒状内壁呈倒梯形且底部设有通孔的金属壳，开合模外壳8内壁底部低于打模推管13顶部，故打模推管13顶部突出于开合模外壳8内壁底部；所述的开合模外壳8内且位于打模冲杆14外侧的位置设有四个开合模瓣7，所述的四个开合模瓣7合在一起呈倒锥状，所述的每一个开合模瓣7顶部外侧设有直角凹槽，用于开合模瓣7被顶起的时候凹槽一侧顶在模壳6顶部的凸起底面而另一侧可伸出模壳6顶部便于冲具冲压，所述的开合模瓣7内壁顶部设有上成型凹槽且底部设有下成型凹槽，四个开合模瓣7在上升至开合模外壳8顶部时其上成型凹槽和打模冲杆14外侧构成钢管上端法兰的上成型腔，四个开合模瓣7在下降至开合模外壳8底部时其下成型凹槽和打模冲杆14外侧则构成钢管下端法兰的下成型腔，所述的每个开合模瓣7的两个侧壁的中部均设有一安装孔，相邻两个开合模瓣7的对应安装孔内设有一张开弹簧10，所述的张开弹簧线圈内设有一同步保持插销10，所述的同步插销长度保证开合模瓣向上运动到最顶部时同步插销的两端均位于相应的安装孔内，该设计的好处是两两开合模瓣7之间设有弹簧，当开合模顶出销11顶出开合模瓣7的时候，开合模瓣7之间因为弹簧会四散张开，而又因为两两开合模瓣7之间连接有同步保持插销10，所有开合模瓣7位置的上升或下降保持同步，也就保证了四个开合模瓣7之间受力一致，开合同步，所述的开合模瓣7的底部落在开合模外壳8内壁底部时刚好且被突出于开合模外壳8内壁底面的打模推管13顶部外壁与对应的开合模外壳8内壁卡住，每个开合模瓣7的底部设有一开合模顶出销11，所述的开合模顶出销11包括钉头和杆身，钉头位于开合模瓣7的内壁底部，杆身贯穿开合模外壳8内壁底部的对应通孔并伸入所述的打模推管13与后垫块17、后垫块弹簧以及模瓣壳垫块12形成的一个竖直方向的空腔内，其作用是当三针16向上运动时，推动打模推管13向上运动，打模推管13的底盘顺着所述的空腔向上运动，当底盘接触到开合模顶出销11的杆身时，开合模顶出销11也向上运动顶出开合模；所述的开合模外壳8对应每一个开合模瓣7外壁中部的位置上设有一开合模张开销9，所述的开合模张开销9朝向开合模瓣7一端的端面上为与开合模瓣外壁形状匹配的平滑弧面，其作用是使得开合模瓣7外壁不会与开合模外壳8内壁全面接触，减少上下滑动时的摩擦力，另外其端面上面宽下面窄且呈弧形平滑凹陷的结构与开合模瓣外壁的形状吻合，当冲压结束时有助于开合模瓣7利用用于开合模的张开弹簧10的力实现向上复位，所述的模座顶部两侧且位于后垫块17外侧的位置上通过螺丝固定安装有模壳6，所述的模壳6顶部向内设有一凸起，作用是防止壳内的部件被弹簧顶出。

本发明采用所述的汽车双法兰异形件冷镦开合模作为生产专用工具，对应的汽车双法兰异形件冷镦生产工艺包括以下动作步骤：

1）使用外接后油压杆或者气压杆通入打模部分底部的后通出管20内，推动三针16向上运动，进而推动打模推管13向上推动开合模顶出销11以及开合模瓣7向上运动并四散张开形成模腔，随后油压杆拉动三针16和打模推管13返回而开合模瓣7在用于开合模的张开弹簧10的作用下保持在开合模外壳8的顶端；

2）将待加工的钢管放入步骤1）形成的模腔内，钢管的通孔穿过打模冲杆14并通过打模冲杆14使其保持在模具轴线位置，钢管的底部与打模推管13顶部接触；

3）此时使用外接冲压设备使得冲具部分开始向下滑动，冲具冲头先接触开合模瓣7，冲具部分继续滑动，开合模瓣7受到冲具冲头4的向下的压力开始向下运动并合拢，合拢的过程中开合模瓣7除了顶部外其余部分均向材料施压，合拢完成后钢管的上端位于开合模瓣

7上部的上成型腔处形成法兰（因为其余部分均被压薄，未被施压的顶部形成法兰）；

4）钢管形成上法兰后，开合模瓣7与开合模外壳8受到冲具冲头的作用同时向下运动，由于冲具弹簧2的力量小于冲杆后弹簧15的力量，因此冲具继续运动的同时，冲具冲头4会退后，直到冲具弹簧套5与冲具冲头4接触形成硬接触时，冲具部分继续向下运动，冲具再开始向下运动使得冲具推管3与钢管上端相接触，此时钢管下端因与打模推管13相接触而开始在下成型腔处形成下法兰（法兰的饱满程度依靠调节冲具移动距离来调节）；

5）钢管下端法兰形成后，冲具部分快速向上后退，当冲具部分后退至完全离开开合模瓣7顶部端面时，打模部分的三针16受到后通出管内的油压杆的作用再次向上通出，三针16推动打模推管13的底部，打模推管13则向上推动已经完成冷镦的钢管向上运动，钢管带动开合模瓣7和开合模外壳8同时向上运动，当开合模外壳7运动到模壳8的顶部时，开合模外壳8停止运动，与此同时打模推管13继续推动钢管向上运动，由于开合模瓣7受到钢管下端法兰的作用开始打开，开合模瓣7在张开过程中受到开合模张开销9的作用，并且因为用于开合模的张开弹簧和同步保持插销10的作用，开合模瓣7同时张开，当开合模瓣7充分打开至开口直径大于法兰直径时，钢管被推出并从打模冲杆14上脱落；

6）开合模瓣7张开后为确保开合模瓣7始终保持在打模的最上端，由打模推管13底部的突出部分进一步推动开合模顶出销11并使开合模瓣7顶部从模壳6的凸起处伸出。

Claims (4)

1.一种汽车双法兰异形件冷镦开合模，包括冲具部分和打模部分，其特征在于：所述的冲具部分包括冲具壳、冲具弹簧、冲具推管、冲具冲头以及弹簧套，所述的冲具壳内设有上“凸”型凹槽，所述冲具推管固定安装在冲具壳的上“凸”型凹槽的小头内，冲具推管的外侧且位于上“凸”型凹槽的大头内设有弹簧套，所述的弹簧套内设有冲具弹簧，所述的冲具弹簧一端连接有冲具冲头，所述冲具冲头的底部直径大于弹簧套宽度；

所述的打模部分包括模座、模壳、开合模瓣、开合模外壳、张开弹簧和同步保持插销、开合模顶出销、模瓣壳垫块、打模推管、打模冲杆、打模冲杆后弹簧、三针，所述模座底部设有一后通出管，所述的模座中部具有反向设置的下“凸”型凹槽，下“凸”型凹槽的小头内设有打模冲杆后弹簧且打模冲杆后弹簧顶部连接有打模冲杆，下“凸”型凹槽的大头内安装有打模推管垫块，所述的打模冲杆贯穿于打模推管垫块的中部内腔中并部分伸入下“凸”型凹槽的小头内，打模冲杆外侧套设有打模推管，打模推管底部具有向外突出的底盘，底盘一侧下方与三针刚性连接，所述的三针为贯穿于打模推管垫块、模座的通孔并伸入至后通出管中的金属杆；

所述的模座顶部且位于打模推管底盘外侧设有后垫块，所述的后垫块顶部设有后垫块弹簧，后垫块弹簧顶部设有模瓣壳垫块，模瓣壳垫块顶部设有一开合模外壳，所述的开合模外壳为外壁呈筒状内壁呈倒梯形且底部设有通孔的金属壳，开合模外壳内壁底部低于打模推管顶部，所述的开合模外壳内且位于打模冲杆外侧的位置设有四个开合模瓣；

所述的四个开合模瓣合在一起呈倒锥状，每个开合模瓣内壁顶部设有上成型凹槽且底部设有下成型凹槽，每个开合模瓣的两个相对侧壁的中部均设有一安装孔，相邻两个开合模瓣的对应安装孔内设有一张开弹簧，所述的张开弹簧线圈内设有一同步保持插销，每个开合模瓣的底部设有一开合模顶出销，所述的开合模顶出销包括钉头和杆身，钉头位于开合模瓣的内壁底部，杆身伸入开合模外壳内壁底部的对应通孔中，所述的模座顶部两侧且位于后垫块外侧的位置上通过螺丝固定安装有模壳，所述的模壳顶部向内设有一凸起。

2.根据权利要求1所述的汽车双法兰异形件冷镦开合模，其特征在于：所述的开合模外壳对应每一个开合模瓣外壁中部的位置上设有一开合模张开销，所述的开合模张开销朝向开合模瓣一端的端面上为与开合模瓣外壁形状匹配的平滑弧面。

3.根据权利要求1所述的汽车双法兰异形件冷镦开合模，其特征在于：所述的开合模瓣顶部外侧均设有直角凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种汽车双法兰异形件冷镦开合模，其特征在于：所述的冲具壳的上“凸”型凹槽顶部设有缓冲固定块，冲具壳底部和底部的外侧设有一保护套头。