CN104325016B - 厚材凸包产品一次性成型模和一次性成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了厚材凸包产品一次性成型模和一次性成型方法。厚材凸包产品一次性成型模，包括凹模、设于该凹模内的模芯和与模芯配合的上模；模芯设于凹模的模芯槽中，模芯槽和模芯形状相配合，模芯由若干个镶件构成，模芯的型腔中设有用于厚材凸包产品的凸包成型的凸包凹槽；模芯槽的内侧壁呈向外的斜面结构，整个模芯槽的截面呈下窄上宽的梯形结构。本发明中采用以上结构，使在将钢板压制成厚材凸包产品同时形成凸包，一次将凸包成型到位，减少工序及成本。

Description

厚材凸包产品一次性成型模和一次性成型方法

技术领域

本发明涉及模具技术领域，具体涉及厚材凸包产品一次性成型模和一次性成型方法。

背景技术

厚材凸包产品(例如图1所示用于汽车刹车片且设有凸包71的凸包钢背7)的冲压技术在国内市场尚属发展阶段，许多厚材的特殊产品成型难题仍需攻克，由于厚材产品的特殊性，在成型时需要巨大的压力，同时产生的反压力也非常大，往往可以达到十几吨、甚至数十吨之巨。在冲压时，模具往往冲压十几次后就因无法承受巨大的压力而崩裂，甚至根本无法冲压。为解决此类问题，往往采用更好的模具材料及更优化的模具结构。现实情况下，使用更好的模具材料可以提高模具寿命，但对厚材成型模具的提升有限，无法根本解决成型模具的崩裂问题，于是对模具结构的改进成为众多企业解决厚材成型模具的重要途径！

凸包产品是厚材成型产品中的一种，目前，国内许多企业为解决凸包产品成型过程中折弯及成型产生的巨大反作用力，大多采用先墩粗，再用多次成型的方法，但由于成型模具的造价昂贵，多次成型不但提高了模具成本，也耗费人力物力，高昂的成本给厚材成型产品的研发带来巨大的阻力，部分企业甚至因此放弃了此类产品、停止研发！

发明内容

本发明的目的在于公开了厚材凸包产品一次性成型模和一次性成型方法，解决了现有的凸包产品需要多个成型模多次成型，模具成本，也耗费人力物力的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

厚材凸包产品一次性成型模，包括凹模、设于该凹模内的模芯和与模芯配合的上模；模芯设于凹模的模芯槽中，模芯槽和模芯形状相配合，模芯由若干个镶件构成，模芯的型腔中设有用于厚材凸包产品的凸包成型的凸包凹槽；模芯槽的内侧壁呈向外的斜面结构，整个模芯槽的截面呈下窄上宽的梯形结构。

进一步，所述模芯包括设有所述凸包凹槽的第一凸包镶件、设有凸包凹槽的第二凸包镶件、第三平面镶件和第四平面镶件，第一凸包镶件、第二凸包镶件、第三平面镶件和第四平面镶件相互配合构成所述型腔；第一凸包镶件和第二凸包镶件呈镜像对称结构，第一凸包镶件和1个第三平面镶件相对放置，第二凸包镶件和另1个第三平面镶件相对放置，第一凸包镶件和第二凸包镶件通过1个第四平面镶件连接，2个第三平面镶件通过另1个第四平面镶件连接。

进一步，所述第一凸包镶件为上宽下窄的梯形柱体结构，第一凸包镶件的侧面由三个第一斜面和一个第一成型面构成，第一成型面设有用于构成所述型腔的成型槽，在成型槽设有用于所述凸包成型的所述凸包凹槽；所述第三平面镶件为下窄上宽的梯形柱体结构，第三平面镶件的侧面由三个第二斜面和一个第二成型面构成，第一成型面和第二成型面相对布置。

进一步，所述第一凸包镶件在相对于所述第一成型面的所述第一斜面上设有截面为T形的第一斜滑槽，便于第一凸包镶件、第二凸包镶件别通过第一斜滑槽和T型镶件卡接所述凹模，在所述凸包成型完成后第一凸包镶件、第二凸包镶件沿第一斜滑槽滑动；所述第三平面镶件在相对于所述第二成型面的所述第二斜面上设有截面为T形的第二斜滑槽，便于第三平面镶件通过第二斜滑槽和T型镶件卡接凹模，在凸包成型完成后第三平面镶件沿第二斜滑槽滑动。

进一步，所述上模包括冲针，1个所述第三平面镶件和所述第一凸包镶件相对放置且之间设有用于所述厚材凸包产品成型的第一间隔，1个第三平面镶件和所述第二凸包镶件相对放置且之间设有用于厚材凸包产品成型的第二间隔，2个第四平面镶件相对放置且之间设有用于厚材凸包产品成型的第三间隔，第一凸包镶件和第二凸包镶件通过1个所述第四平面镶件连接，2个第三平面镶件通过另1个所述第四平面镶件连接；所述型腔包括第一间隔、第二间隔和第三间隔；上模的1个冲针插入第一间隔，上模的另1个冲针插入第二间隔，实现对厚材凸包产品冲压，一次成型所述凸包。

进一步，厚材凸包产品一次性成型模还包括下模座和设于下模座上的下垫板，所述凹模设于下垫板上，凹模、下垫板和下模座通过第一限位连接杆连接。

进一步，厚材凸包产品一次性成型模还包括顶出装置，顶出装置包括设于所述下模座下方的橡胶组件、顶杆、弹簧和第二限位连接杆，顶杆底端连接橡胶组件，顶杆顶端穿过下模座和所述下垫板顶住所述模芯；弹簧套设于顶杆上部，弹簧一端连接模芯且另一端抵住设于下模座的弹簧阶梯；橡胶组件包括第一橡胶、相对放置的顶板和底板，第一橡胶夹设于顶板和底板之间，顶杆底端连接顶板；第二限位连接杆穿过底板、第一橡胶和顶板伸入下模座中。

进一步，所述上模还包括脱料板、设于脱料板上方的上夹板、设于脱料板与上夹板之间的第二橡胶、设于上夹板上的上垫板和设于上垫板上的上模座；所述冲针设于上垫板上；上模座、上垫板和上夹板通过第三限位连接杆连接，上垫板、上夹板和脱料板通过第四限位连接杆连接。

进一步，所述上模还包括设于所述上垫板的导柱和定位销，所述凹模设有与导柱配合的导槽，导柱穿过所述上夹板和所述脱料板伸入导槽中；定位销穿过上夹板、上垫板和所述上模座。

本发明还公开了利用所述厚材凸包产品一次性成型模的厚材凸包产品一次性成型方法，包括：

S1、成型时，所述上模先对所述第一凸包镶件、所述第二凸包镶件和所述第三平面镶件进行预压，使第一凸包镶件和第三平面镶件之间、第二凸包镶件和第三平面镶件之间的间隙缩小；

S2、预压进行到一定时，上模的冲针接触所述厚材凸包产品，开始实现厚材凸包产品的所述凸包成型；

S3、成型完成后利用顶出装置的弹力顶出第一凸包镶件、第二凸包镶件、第三平面镶件和/或第四平面镶件，实现厚材凸包产品退料。

现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明中所述厚材凸包产品一次性成型模的模芯采用全镶件结构(即第一凸包镶件、第二凸包镶件、第三平面镶件、第四平面镶件)，型腔由镶件构成，在第一凸包镶件、第二凸包镶件设有用于凸包成型的凸包凹槽，使在将钢板压制成厚材凸包产品同时形成凸包，一次将凸包成型到位，减少工序及成本。

2、厚材凸包产品一次性成型模将第一凸包镶件、第二凸包镶件、第三平面镶件的侧面设计成斜面，大大降低了产品成型产生的压力对模具的冲击，退料阻力相应降低，并解决了凸包成型产品由于巨大压力而崩模的问题，从经济角度来看，此模具大大降低了模具费用，节省了人力物力，同时也降低了模具对钢材的要求

3、厚材凸包产品一次性成型模，增加第一橡胶和第二橡胶，厚材凸包产品定位在镶件上，退料时借助第一橡胶对镶件的巨大退料力抬起镶件，将现有模具中只有弹簧力退料转变为弹簧力加上超级橡胶退料力，力度增强，更易于退料。

4、本发明中所述厚材凸包产品一次性成型方法采用使用脱料板预先预压成型镶件，后成型的方式，大大降低了成型产生的压力对模具的冲击，增强模具的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是凸包钢背的正视示意图；

图2是图1的俯视示意图；

图3是图1沿着A-A方向的剖面示意图；

图4是本发明中厚材凸包产品一次性成型模实施例的立体示意图；

图5是图4的剖面正视示意图，此时冲针压进型腔中；

图6是图4的剖面正视示意图，此时冲针脱离型腔；

图7是图5所示实施例中凹模、模芯和冲针的配合立体示意图；

图8是图7中凹模的剖面正视示意图；

图9是图7中模芯的立体示意图；

图10是图9中第一凸包镶件、第二凸包镶件和第四平面镶件的配合示意图；

图11是图10的正视示意图；

图12是图9中第三平面镶件和第四平面镶件的配合示意图；

图13是图12的正视示意图；

图14是钢板的正视示意图；

图15a是图14所示钢板放置型腔等待成型时的示意图，通过剖析图14中钢板B-B方向截面的形态变化来演示产品的成型过程；

图15b是当图15a中上模向下运动预压镶件时的示意图；

图15c是当图15b中上模继续向下运动使钢板墩粗是的示意图；

图15d是当图15c中上模达到下死点的状态，此时凸包成型，钢板成型为凸包钢背；

图15e是当图15d中上模复位松开凸包钢背的状态；

图中，1-下模座；11-弹簧阶梯；2-下垫板；3-凹模；31-模芯槽；32-模芯槽的内侧壁；33-导槽；4-模芯；41-第一凸包镶件；411-第一斜面；412-第一成型面；413-成型槽；414-凸包凹槽；415-第一斜滑槽；42-第二凸包镶件；43-第三平面镶件；431-第二斜面；432-第二成型面；433-第二斜滑槽；44-第四平面镶件；45-T型镶件；46-型腔；461-第一间隔；462-第二间隔；463-第三间隔；5-上模；51-脱料板；52-上夹板；53-第二橡胶；54-上垫板；55-上模座；56-冲针；57-第三限位连接杆；58-第四限位连接杆；59-导柱；510-定位销；6-顶出装置；61-橡胶组件；611-第一橡胶；612-顶板；613-底板；62-顶杆；63-弹簧；64-第二限位连接杆；7-凸包钢背；71-凸包；8-钢板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1至图15e所示厚材凸包产品一次性成型模，包括下模座1、设于下模座上的下垫板2、设于下垫板2上的凹模3、设于凹模3内的模芯4和与模芯4配合的上模5。模芯4设于凹模3的模芯槽31中，模芯槽31和模芯4形状相配合，模芯4由若干个镶件(即第一凸包镶件、1个第二凸包镶件、2个第三平面镶件和2个第四平面镶件)构成，模芯的型腔中设有用于厚材凸包产品(本实施例中为凸包钢背7)的凸包71成型的凸包凹槽；模芯槽的内侧壁32呈向外的斜面结构，整个模芯槽31的截面呈下窄上宽的梯形结构。凹模3、下垫板2和下模座1通过第一限位连接杆6连接。

模芯4包括1个第一凸包镶件41、1个第二凸包镶件42、2个第三平面镶件43和2个第四平面镶件44，第一凸包镶件41、第二凸包镶件42、第三平面镶件43和第四平面镶件44相互配合构成用于凸包钢背7成型的型腔；第一凸包镶件41和第二凸包镶件42呈镜像对称结构。第一凸包镶件41和1个第三平面镶件43相对放置，第二凸包镶件42和另1个第三平面镶件43相对放置，第一凸包镶件41和第二凸包镶件42通过1个第四平面镶件44连接，2个第三平面镶件43通过另1个第四平面镶件44连接；第一凸包镶件41和第二凸包镶件42位于同一侧，2个第三平面镶件43位于另一侧。

第一凸包镶件41为上宽下窄的梯形柱体结构，第一凸包镶件41的侧面由三个第一斜面411和一个第一成型面412构成，第一成型面412设有用于构成型腔的成型槽413，在成型槽413设有用于凸包钢背7的凸包71成型的凸包凹槽414。第三平面镶件43为上宽下窄的梯形柱体结构；第三平面镶件的侧面由三个第二斜面431和一个第二成型面432构成，第一成型面412和第二成型面432相对布置。

第一凸包镶件41在相对于第一成型面412的第一斜面411上设有截面为T形的第一斜滑槽415，便于第一凸包镶件41、第二凸包镶件42别通过第一斜滑槽415和T型镶件45卡接凹模3；第三平面镶件43在相对于第二成型面432的第二斜面431上设有截面为T形的第二斜滑槽433，便于第三平面镶件43通过第二斜滑槽433和T型镶件45卡接凹模3。采用第一斜滑槽415、第二斜滑槽433结构，在凸包71成型完成后第一凸包镶件41、第二凸包镶件42沿第一斜滑槽415滑动，第三平面镶件43沿第二斜滑槽433滑动，利于退料。

1个第三平面镶件43和第一凸包镶件41相对放置且之间设有用于凸包钢背7成型的第一间隔461，1个第三平面镶件43和第二凸包镶件42相对放置且之间设有用于凸包钢背7成型的第二间隔462，2个第四平面镶件44相对放置且之间设有用于凸包钢背7成型的第三间隔463，第一凸包镶件41和第二凸包镶件42通过1个第四平面镶件44连接，2个第三平面镶件43通过1个第四平面镶件44连接；型腔46包括第一间隔461、第二间隔462和第三间隔463。上模5的1个冲针51插入第一间隔461，上模5的另1个冲针51插入第二间隔462，实现对钢板8冲压，一次成型凸包71。

本实施例还包括顶出装置6，顶出装置6包括设于下模座1下方的橡胶组件61、顶杆62、弹簧63和第二限位连接杆64，顶杆底端连接橡胶组件，顶杆顶端穿过下模座1和下垫板2顶住模芯4(本实施例中顶住第一凸包镶件41和第二凸包镶件42)。弹簧63套设于顶杆上部，弹簧一端连接模芯4且另一端抵住设于下模座1的弹簧阶梯11。橡胶组件61包括第一橡胶611、相对放置的顶板612和底板613，第一橡胶611夹设于顶板62和底板613之间，顶杆底端连接顶板62。第二限位连接杆64穿过底板613、第一橡胶611和顶板612伸入下模座1中。

上模5包括脱料板51、设于脱料板51上方的上夹板52、设于脱料板51与上夹板52之间的第二橡胶53、设于上夹板52上的上垫板54、设于上垫板54上的上模座55和冲针56。冲针56和模芯4配合。上模座55、上垫板54和上夹板52通过第三限位连接杆57连接，上垫板54、上夹板52和脱料板51通过第四限位连接杆58连接。

上模5还包括设于上垫板54的导柱59和定位销510，凹模3设有与导柱59配合的导槽33，导柱59穿过上夹板52和脱料板51伸入导槽33中。定位销510穿过上夹板52、上垫板54和上模座55。

本实施例中采用模芯部位全镶件结构，型腔46由镶件构成，且将第一凸包镶件41、第二凸包镶件42、第三平面镶件43的侧面设计成斜面，大大降低了产品成型产生的压力对模具的冲击，退料阻力相应降低。成型时，脱料板51先对第一凸包镶件41、第二凸包镶件42、第三平面镶件43进行预压，使第一凸包镶件41和第三平面镶件43之间、第二凸包镶件42和第三平面镶件43之间的间隙缩小；当预压进行到一定时，冲针56接触钢板8，开始对钢板8成型，成型完成后利用第一橡胶的弹力顶出各个镶件(即第一凸包镶件41、第二凸包镶件42、第三平面镶件43和第四平面镶件44)。第三平面镶件43主要作用为分担冲击力；同时设计第二斜滑槽433便于退料，在模具闭合时，第一凸包镶件41、第二凸包镶件42和第三平面镶件43同时滑动，形成封闭的型腔46，冲针56向下运动，作用在钢板8上，使钢板8成型为凸包钢背7。凸包钢背7成型完成后，第一凸包镶件41、第二凸包镶件42和第三平面镶件43在第一橡胶611的作用力下同时退出，完成一次成型。

本实施例凸包钢背7成型是一个钢板8受力变形的过程，作为对本实施例的进一步说明，以下将通过产品的变形来演示模具的成型过程：

S1、如图15a所示，将钢板8放入型腔，等待成型。

S2、如图15b所示，上模5向下运动，把镶件(即第一凸包镶件41、第二凸包镶件42、第三平面镶件43、第四平面镶件44)压入凹模3的模芯槽31，镶件紧压钢板8，使钢板8固定，为进一步成型做准备。

S3、如图15c所示，上模5继续下行，冲针56借助冲床压力，使钢板8墩粗，此时镶件已经承受了一部分由产品变形带来的胀形力，胀形力通过镶件的传导作用于凹模3。

S4、如图15d所示，当上模5达到下死点的状态，钢板8的凸包部分已经完全成形，镶件及凹模3所受的胀形力也达到最大值，钢板8一次冲压成型为凸包钢背7。

S6、如图15e所示，成型完毕后，镶件在顶出装置6的作用下，镶件沿斜滑槽(即第一斜滑槽415、第二斜滑槽433)滑动，从而松开凸包钢背7，完成一次成型过程。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (9)

1.厚材凸包产品一次性成型模，其特征在于：包括凹模、设于该凹模内的模芯和与模芯配合的上模；模芯设于凹模的模芯槽中，模芯槽和模芯形状相配合，模芯由若干个镶件构成，模芯的型腔中设有用于厚材凸包产品的凸包成型的凸包凹槽；模芯槽的内侧壁呈向外的斜面结构，整个模芯槽的截面呈下窄上宽的梯形结构；所述模芯包括设有所述凸包凹槽的第一凸包镶件、设有凸包凹槽的第二凸包镶件、第三平面镶件和第四平面镶件，第一凸包镶件、第二凸包镶件、第三平面镶件和第四平面镶件相互配合构成所述型腔；第一凸包镶件和第二凸包镶件呈镜像对称结构，第一凸包镶件和1个第三平面镶件相对放置，第二凸包镶件和另1个第三平面镶件相对放置，第一凸包镶件和第二凸包镶件通过1个第四平面镶件连接，2个第三平面镶件通过另1个第四平面镶件连接。

2.根据权利要求1所述厚材凸包产品一次性成型模，其特征在于：所述第一凸包镶件为上宽下窄的梯形柱体结构，第一凸包镶件的侧面由三个第一斜面和一个第一成型面构成，第一成型面设有用于构成所述型腔的成型槽，在成型槽设有用于所述凸包成型的所述凸包凹槽；所述第三平面镶件为下窄上宽的梯形柱体结构，第三平面镶件的侧面由三个第二斜面和一个第二成型面构成，第一成型面和第二成型面相对布置。

3.根据权利要求2所述厚材凸包产品一次性成型模，其特征在于：所述第一凸包镶件在相对于所述第一成型面的所述第一斜面上设有截面为T形的第一斜滑槽，便于第一凸包镶件、第二凸包镶件别通过第一斜滑槽和T型镶件卡接所述凹模，在所述凸包成型完成后第一凸包镶件、第二凸包镶件沿第一斜滑槽滑动；所述第三平面镶件在相对于所述第二成型面的所述第二斜面上设有截面为T形的第二斜滑槽，便于第三平面镶件通过第二斜滑槽和T型镶件卡接凹模，在凸包成型完成后第三平面镶件沿第二斜滑槽滑动。

4.根据权利要求2或3所述厚材凸包产品一次性成型模，其特征在于：所述上模包括冲针，1个所述第三平面镶件和所述第一凸包镶件相对放置且之间设有用于所述厚材凸包产品成型的第一间隔，1个第三平面镶件和所述第二凸包镶件相对放置且之间设有用于厚材凸包产品成型的第二间隔，2个第四平面镶件相对放置且之间设有用于厚材凸包产品成型的第三间隔，第一凸包镶件和第二凸包镶件通过1个所述第四平面镶件连接，2个第三平面镶件通过另1个所述第四平面镶件连接；所述型腔包括第一间隔、第二间隔和第三间隔；上模的1个冲针插入第一间隔，上模的另1个冲针插入第二间隔，实现对厚材凸包产品冲压，一次成型所述凸包。

5.根据权利要求1所述厚材凸包产品一次性成型模，其特征在于：厚材凸包产品一次性成型模还包括下模座和设于下模座上的下垫板，所述凹模设于下垫板上，凹模、下垫板和下模座通过第一限位连接杆连接。

6.根据权利要求5所述厚材凸包产品一次性成型模，其特征在于：厚材凸包产品一次性成型模还包括顶出装置，顶出装置包括设于所述下模座下方的橡胶组件、顶杆、弹簧和第二限位连接杆，顶杆底端连接橡胶组件，顶杆顶端穿过下模座和所述下垫板顶住所述模芯；弹簧套设于顶杆上部，弹簧一端连接模芯且另一端抵住设于下模座的弹簧阶梯；橡胶组件包括第一橡胶、相对放置的顶板和底板，第一橡胶夹设于顶板和底板之间，顶杆底端连接顶板；第二限位连接杆穿过底板、第一橡胶和顶板伸入下模座中。

7.根据权利要求4所述厚材凸包产品一次性成型模，其特征在于：所述上模还包括脱料板、设于脱料板上方的上夹板、设于脱料板与上夹板之间的第二橡胶、设于上夹板上的上垫板和设于上垫板上的上模座；所述冲针设于上垫板上；上模座、上垫板和上夹板通过第三限位连接杆连接，上垫板、上夹板和脱料板通过第四限位连接杆连接。

8.根据权利要求7所述厚材凸包产品一次性成型模，其特征在于：所述上模还包括设于所述上垫板的导柱和定位销，所述凹模设有与导柱配合的导槽，导柱穿过所述上夹板和所述脱料板伸入导槽中；定位销穿过上夹板、上垫板和所述上模座。

9.利用权利要求4所述厚材凸包产品一次性成型模的厚材凸包产品一次性成型方法，其特征在于包括：

S1、成型时，所述上模先对所述第一凸包镶件、所述第二凸包镶件和所述第三平面镶件进行预压，使第一凸包镶件和第三平面镶件之间、第二凸包镶件和第三平面镶件之间的间隙缩小；

S2、预压进行到一定时，上模的冲针接触所述厚材凸包产品，开始实现厚材凸包产品的所述凸包成型；

S3、成型完成后利用顶出装置的弹力顶出第一凸包镶件、第二凸包镶件、第三平面镶件和/或第四平面镶件，实现厚材凸包产品退料。