CN104325007B - 高强钢深冲件侧冲孔模具及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种高强钢深冲件侧冲孔模具，包括驱动装置、侧冲装置以及连接机构。所述驱动装置包括平衡冲头，所述侧冲装置包括连杆以及侧冲头，所述驱动装置与侧冲装置通过连接机构连接，所述连接机构可将所述驱动装置的垂直方向运动转化为所述侧冲装置的水平方向运动。本装置通过从内侧向外侧的侧冲结构设计，避免了传统加工中从外向内侧冲后需对待加工产品内侧毛刺进行二次处理的弊端，节约了生产成本。同时，由于本装置内平衡冲头的设计，保证了模具在进行侧冲时向每个方向施加的力是均等的，避免了待加工产品由于受力不均所造成的变形，进一步提升了产品的质量。

Description

高强钢深冲件侧冲孔模具及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种高强钢深冲件侧冲孔模具及其加工方法，尤其适用于汽车行业的高强钢安全件的侧冲孔加工，属于机械零件加工领域。
背景技术
近年来，随着汽车行业的蓬勃发展，零件的强度要求以及对冲压件毛刺的要求也越来越高。部分产品使用SPFH590的高强钢材料，抗拉强度需达到590MPa以上，内径只有56mm，但侧孔数量却达12个之多，且这种安全件由于装配的要求，其内表面不允许有毛刺，这就给企业生产造成了很大的困难。国内目前多采用的是从外侧向内侧冲孔，毛刺通过二次加工，如振磨工艺，去除毛刺。但是这种加工方式会使得生产成本增加，而且质量相对不稳定。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种高强钢深冲件侧冲孔模具及其加工方法。
本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：
一种高强钢深冲件侧冲孔模具，包括驱动装置、侧冲装置以及连接机构，所述驱动装置包括平衡冲头，所述平衡冲头设置有一锥形顶部，平衡冲头的中轴线与待加工产品中心点的轴线重合；所述侧冲装置包括连杆以及侧冲头，所述连杆至少有两根，并等距设置在平衡冲头的四周，所述连杆远离平衡冲头的一端为复位端、靠近平衡冲头的一端为固定端，所述固定端为连杆上用于放置待加工产品并完成后续冲孔加工而形成的凸起；所述侧冲头卡设在所述连杆固定端凸起的外侧；所述驱动装置与侧冲装置通过连接机构连接，所述驱动装置的垂直方向运动通过所述连接机构转化为所述侧冲装置的水平方向运动。
优选地，所述连杆在与所述平衡冲头接触端的内侧设置有一斜面，该斜面的倾斜角度与所述平衡冲头锥形顶部的倾斜角度吻合。
优选地，所述连接机构为所述平衡冲头的锥形顶部及所述连杆内侧的斜面。
优选地，所述连杆固定端凸起的外侧开设有卡槽，所述侧冲头设置在所述卡槽内。
优选地，模具还包括复位装置，所述复位装置包括复位块，所述复位块的数量与所述连杆的数量一致；所述复位块驱动连杆做水平方向运动。
优选地，所述连杆的复位端设置有用于传动的槽孔，槽孔内设置有上下两个斜面；所述复位块穿过所述连杆驱动端的槽孔。
优选地，所述复位块由通过斜段连接的上下两段柱体组成，所述复位块上段与平衡冲头中轴线的距离小于下段与平衡冲头中轴线的距离。
优选地，所述侧冲装置还包括凹模，所述凹模设置在连杆固定端凸起的外侧，且二者互不接触，凹模设置有凹槽，所述侧冲头在水平方向运动时穿过所述凹槽以完成产品的冲孔成型。
优选地，所述凹模底部连接有一对用于产品径向定位的定位销。
所述的高强钢深冲件侧冲孔模具的加工方法，包括如下步骤：
（1）产品定位步骤，当待加工产品完成前序加工后，将待加工产品放置在连杆的固定端，随后，凹模向下运动，凹模下方的定位销通过固定待加工产品上预先冲切出的两对径向定位孔中的任意一对，完成待加工产品的径向定位；
（2）冲孔成型步骤，平衡冲头向上运动，借助连杆内侧与平衡冲头锥形顶部的斜面，平衡冲头将连杆向远离平衡冲头方向推动，连杆带动侧冲头一同运动，所述侧冲头穿过凹模上设置的槽孔，完成对待加工产品的冲孔成型；
（3）复位步骤，冲孔完成后，复位块向下运动，在复位块和连杆槽孔内斜面的作用下，复位块带动连杆向平衡冲头的方向运动，连杆借助斜面将平衡冲头向下压，随后，凹模向上抬起，完成模具的复位；
（4）二次加工步骤，在完成第一次冲孔后需要按照上述顺序再进行一次冲孔，第二次冲孔径向定位时需要用到待加工产品上预先切割的另一对定位孔。
本发明突出效果为：本装置通过从内侧向外侧的侧冲结构设计，避免了传统加工中从外向内侧冲后需对待加工产品内侧毛刺进行二次处理的弊端，节约了生产成本。同时，由于本装置内平衡冲头的设计，保证了模具在进行侧冲时向每个方向施加的力是均等的，避免了待加工产品由于受力不均所造成的变形，进一步提升了产品的质量。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是本装置的结构示意图。
图2是本装置的俯视结构图。
具体实施方式
如图1所示，本发明揭示了一种高强钢深冲件侧冲孔模具，包括驱动装置、侧冲装置、连接机构和复位装置。所述驱动装置包括平衡冲头3。所述侧冲装置包括连杆6、侧冲头1、以及凹模4。所述复位装置包括复位块5。
所述平衡冲头3设置在待加工产品放置区域的下方中心位置，所述平衡冲头的中轴线与待加工产品的中轴线重合。所述平衡冲头设置有一锥形顶部，所述平衡冲头的优选结构为顶部呈圆锥形的圆柱体。
所述连杆6共有六根，等距设置在平衡冲头3的四周。所述连杆6的数量与所述复位块5的数量一致。所述连杆6远离平衡冲头3的一段为复位端61，靠近平衡冲头3的一端为固定端62。所述连杆6的复位端61套接在所述复位块5上。所述连杆6的复位端61设置有用于传动的槽孔7，所述槽孔7内设置有上下两个斜面。所述连杆6固定端62为连杆上用于放置待加工产品并完成后续冲孔加工而形成的凸起结构。所述凸起的外侧设置有卡槽且其外侧表面存在弧度，所述弧度与待加工产品内部侧壁的弧度相吻合。所述连杆6在与平衡冲头3接触端的内侧设置有一斜面，所述斜面的倾斜角度与平衡冲头3锥形顶部的倾斜角度相吻合，可实现连杆6与平衡冲头3两者的相互带动。
所述侧冲头1尾部卡接在连杆6凸起上开设的的卡槽内，所述侧冲头1的头部为圆柱体，所述圆柱体直径与待加工产品所需冲孔的孔径相等。
所述凹模4设置在连杆6凸起的外侧，且所述凹模4与所述连杆6之间互不接触，所述凹模4四周设置有便于冲孔成型的凹槽，所述侧冲头1可穿过所述凹槽进行水平方向的运动。凹模4上的凹槽对应设置在侧冲头1的外侧且孔径大小与侧冲头1头部圆柱体直径相等，以保证侧冲头1向外侧冲压时能恰好通过凹模4上的凹槽，从而完成侧冲。
所述复位块5共有六个，垂直穿过连杆6复位端62的槽孔7，所述复位块5由通过斜段连接的上下两段柱体组成，所述复位块5上段与平衡冲头中轴线的距离d1小于下段与平衡冲头中轴线的距离d2。所述复位块5的上下两段通过斜面相连接，斜面的倾斜角度与槽孔7内所设置斜面的角度吻合。在所述斜面的作用下，复位块5垂直运动可带动连杆6进行水平方向的运动。
以下简述本模具的工作过程及加工方法：在前序工艺中，在待加工产品的边缘冲切有两对径向定位孔。当待加工产品进入本工序后，待加工产品被放置在连杆6固定端的凸起上，随后，凹模4向下运动，凹模4下方设置的定位销通过固定待加工产品上预先冲切出的两对定位孔中的任意一对，可以完成对待加工产品的径向定位。产品定位完成后，平衡冲头3向上运动，借助连杆6内侧与平衡冲头3锥形顶部的斜面，平衡冲头3同时推动六根连杆6向远离平衡冲头3的方向运动。因为这种特殊的斜面结构，所以平衡冲头3施加给六根连杆6的力是均等的。当连杆6被推动时，连杆6上卡设的侧冲头1也随之运动，配合凹模4上所设置的凹槽，完成对待加工产品的冲孔成型。冲孔成型完成后，六根复位块5向下运动，通过借助复位块5和连杆6复位端槽孔7内的斜面，驱动块5将连杆6向靠近平衡冲头3的方向推，六根连杆6在斜面的作用将平衡冲头3向下压，随后，凹模向上抬起，从而完成模具的复位。至此，则完成了第一次的侧冲过程。
由于产品侧孔数量要求为十二个，因此，在完成第一次侧冲过程后仍需要再在本装置内进行一次侧冲。为了保证产品的槽孔能够等距分布，因此在第二次侧冲时需要用到待加工产品的另一对定位孔来进行定位。在第二次侧冲完成后，就完成了整个产品的侧冲工序。
本发明通过从内侧向外侧的侧冲结构设计，避免了传统加工中从外向内侧冲后需对待加工产品内侧毛刺进行二次处理的弊端，节约了生产成本。同时，由于本装置内平衡冲头的设计，保证了模具在进行侧冲时向每个方向施加的力是均等的，避免了待加工产品由于受力不均所造成的变形，进一步提升了产品的质量。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高强钢深冲件侧冲孔模具，包括驱动装置、侧冲装置以及连接机构，其特征在于：所述驱动装置包括平衡冲头，所述平衡冲头设置有一锥形顶部，平衡冲头的中轴线与待加工产品中心点的轴线重合；所述侧冲装置包括连杆以及侧冲头，所述连杆至少有两根，并等距设置在平衡冲头的四周，所述连杆远离平衡冲头的一端为复位端、靠近平衡冲头的一端为固定端，所述固定端为连杆上用于放置待加工产品并完成后续冲孔加工而形成的凸起；所述侧冲头卡设在所述连杆固定端凸起的外侧；所述驱动装置与侧冲装置通过连接机构连接，所述驱动装置的垂直方向运动通过所述连接机构转化为所述侧冲装置的水平方向运动；
还包括复位装置，所述复位装置包括复位块，所述复位块的数量与所述连杆的数量一致；所述复位块驱动连杆做水平方向运动；所述连杆的复位端设置有用于传动的槽孔，槽孔内设置有上下两个斜面；所述复位块穿过所述连杆驱动端的槽孔。
2.根据权利要求1所述的高强钢深冲件侧冲孔模具，其特征在于：所述连杆在与所述平衡冲头接触端的内侧设置有一斜面，该斜面的倾斜角度与所述平衡冲头锥形顶部的倾斜角度吻合。
3.根据权利要求2所述的高强钢深冲件侧冲孔模具，其特征在于：所述连接机构为所述平衡冲头的锥形顶部及所述连杆内侧的斜面。
4.根据权利要求1所述的高强钢深冲件侧冲孔模具，其特征在于：所述连杆固定端凸起的外侧开设有卡槽，所述侧冲头设置在所述卡槽内。
5.根据权利要求1所述的高强钢深冲件侧冲孔模具，其特征在于：所述复位块由通过斜段连接的上下两段柱体组成，所述复位块上段与平衡冲头中轴线的距离小于下段与平衡冲头中轴线的距离。
6.根据权利要求1所述的高强钢深冲件侧冲孔模具，其特征在于：所述侧冲装置还包括凹模，所述凹模设置在连杆固定端凸起的外侧，且二者互不接触，所述凹模设置有凹槽，所述侧冲头在水平方向运动时穿过所述凹槽以完成产品的冲孔成型。
7.根据权利要求6所述的高强钢深冲件侧冲孔模具，其特征在于：所述凹模底部连接有一对用于产品径向定位的定位销。
8.根据权利要求1所述的高强钢深冲件侧冲孔模具的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)产品定位步骤，当待加工产品完成前序加工后，将待加工产品放置在连杆的固定端，随后，凹模向下运动，凹模下方的定位销通过固定待加工产品上预先冲切出的两对径向定位孔中的任意一对，完成待加工产品的径向定位；
(2)冲孔成型步骤，平衡冲头向上运动，借助连杆内侧与平衡冲头锥形顶部的斜面，平衡冲头将连杆向远离平衡冲头方向推动，连杆带动侧冲头一同运动，所述侧冲头穿过凹模上设置的槽孔，完成对待加工产品的冲孔成型；
(3)复位步骤，冲孔完成后，复位块向下运动，在复位块和连杆槽孔内斜面的作用下，复位块带动连杆向平衡冲头的方向运动，连杆借助斜面将平衡冲头向下压，随后，凹模向上抬起，完成模具的复位；
(4)二次加工步骤，在完成第一次冲孔后需要按照上述顺序再进行一次冲孔，第二次冲孔径向定位时需要用到待加工产品上预先切割的另一对定位孔。
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