CN105290219A - 一种拉伸成形冲孔复合模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属材料加工技术领域，特别涉及一种拉伸成形冲孔复合模具，包括上模板、顶料装置、凸凹模、凸模、凹模、导套、导柱、下模板及缓冲装置；凸凹模设置在上模板的下方，凹模设置在凸凹模的下方；凸模设置在凹模的内侧，凹模的内侧与凸模的外侧相配合，凸模与下模板固定连接；下模板设置在凸模及所述凹模的下方；料装置设置在上模板的下方；缓冲装置穿过下模板与凹模固定连接。导套固定在导套安装孔内，导柱的一端设置在导套内，导柱的另一端与下模板固定连接。本发明实施例提供的拉伸成形冲孔复合模具，可避免制件的反复定位与安装，保证了制件的精度，提高了生产效率。制件拉伸及冲孔的一体化作业，精简了模具结构，降低了生产成本。

Description

一种拉伸成形冲孔复合模具

技术领域

本发明涉及金属材料加工技术领域，特别涉及一种拉伸成形冲孔复合模具。

背景技术

铝合金制件是工业中常用的设备零件，根据制件的形状特征、尺寸精度等要求，为防止拉伸变形对孔尺寸精度的影响，制件成形工序必须是先拉伸后冲孔。如采用一套复合模具成形，机床设备一般选择双动液压机，先用双动液压机的外滑块进行拉伸，然后用内滑块进行冲孔。由于双动液压机的体积和重量大，为满足模具与双动液压机合理连接，需要设计大尺寸的模具。受机床设备的限制，现有的制件方法的加工工序是先用一套拉伸模具在合适吨位的单动液压机拉伸，然后用另一套冲孔模具在曲轴压力机上冲孔。现有的制件方法采用拉深、冲孔的单工序模成形方式，所加工的制件尺寸精度低，所需模具数量多，模具的制造成本高，制件加工占用的设备多，生产效率低。

发明内容

本发明实施例通过提供一种拉伸成形冲孔复合模具，解决了现有技术中需要利用两套不同的设备进行拉伸及冲孔的技术问题，实现了提高制件精度、精简模具结构、提升生产效率、以及降低生产成本的技术效果。

本发明实施例提供了一种拉伸成形冲孔复合模具，包括：上模板、顶料装置、凸凹模、凸模、凹模、导套、导柱、下模板及缓冲装置；所述凸凹模设置在所述上模板的下方，所述凹模设置在所述凸凹模的下方；所述凸模设置在所述凹模的内侧，凹模的内侧与所述凸模的外侧相配合；所述下模板设置在所述凸模及所述凹模的下方。所述上模板上开设有导套安装孔及顶料装置安装孔，所述导套安装孔及所述顶料装置安装孔与所述上模板的上、下表面相垂直；所述导套安装孔设置在所述顶料装置安装孔的外侧。所述顶料装置设置在所述上模板的下方，且所述顶料装置的上端设置在所述顶料装置安装孔中，所述顶料装置的下端设置在所述凸凹模内侧；所述凸凹模与所述上模板固定连接，所述凸凹模的内侧与所述顶料装置相配合；所述凸模与所述下模板固定连接。所述凸凹模的下端、所述凹模的上端及所述凸模的上端配合形成制件的拉伸形状，用于对所述制件进行拉伸；所述凸模的上端边缘设置有冲孔刃口，用于对所述制件进行冲孔。所述缓冲装置穿过所述下模板与所述凹模固定连接，所述缓冲装置能够推动所述凹模上下运动。所述导套固定在所述导套安装孔内，所述导柱的一端设置在所述导套内，所述导柱的另一端与所述下模板固定连接，所述导柱能够沿所述导套上下滑动。

进一步地，所述顶料装置包括：顶料板、顶料螺钉及弹簧；所述顶料板设置在所述上模板的下方，所述顶料板设置在所述凸凹模的内侧，所述顶料板的外侧与所述凸凹模的内侧相配合。所述顶料螺钉穿过所述顶料装置安装孔与所述顶料板固定连接。所述弹簧套装在所述顶料螺钉上，所述顶料弹簧的上端与所述上模板抵接，所述顶料弹簧的下端与所述顶料板抵接。

进一步地，还包括：起重螺栓；所述起重螺栓固定在所述上模板及所述下模板的侧面。

进一步地，还包括：垫板；所述垫板固定在所述下模板的上端。

进一步地，所述导套安装孔、导套及所述导柱分别为两个。

进一步地，还包括：第一螺栓及第一定位销；所述上模板上开设有第一螺孔及第一定位销孔，所述凸凹模上开设有第二螺孔及第二定位销孔；所述第一螺孔与所述第二螺孔上下相对设置，所述第一定位销孔与所述第二定位销孔上下相对设置。所述第一定位销穿过所述第一定位销孔及所述第二定位销孔，对所述上模板及所述凸凹模进行定位。所述第一螺栓穿过所述第一螺孔及所述第二螺孔，将所述上模板与所述凸凹模固定连接。

进一步地，还包括：第二定位销；所述凸凹模上开设有第三定位销孔，所述凹模上开设有第四定位销孔。所述第二定位销穿过所述第三定位销孔及所述第四定位销孔，所述第二定位销对所述凸凹模及所述凹模进行定位，所述第二定位销还用于为制件进行定位。

进一步地，所述缓冲装置包括：拉杆及顶板；所述拉杆的一端与所述顶板固定连接，所述拉杆的另一端穿过所述下模板及所述垫板与所述凹模固定连接，所述拉杆能够推动所述凹模上下运动。

进一步地，所述顶料装置安装孔为阶梯形光孔。

进一步地，所述凸凹模、凸模及所述凹模的热处理硬度为HRC58～HRC62。

本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点：

本发明实施例提供的拉伸成形冲孔复合模具，凸凹模的下端、顶料装置的下端、凹模的上端及凸模的上端配合形成制件的拉伸形状，可对制件进行拉伸；凸模的上端边缘设置有冲孔刃口，可对制件进行冲孔；实现了制件拉伸及冲孔的一体化作业。由于拉伸与冲孔在同一设备上进行，可避免制件的反复定位与安装，保证了制件的精度，提高了生产效率。制件拉伸及冲孔的一体化作业，精简了模具结构，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的拉伸成形冲孔复合模具结构示意图；

图2为本发明实施例提供的图1的俯视图；

图3为本发明实施例提供的凸凹模结构示意图；

图4为本发明实施例提供的图3的俯视图；

图5为本发明实施例提供的顶料装置结构示意图；

图6为本发明实施例提供的凹模结构示意图；

图7为本发明实施例提供的凸模结构示意图；

图8为本发明实施例提供的缓冲装置结构示意图；

图9为本发明实施例提供的图8的俯视图；

图10为本发明实施例提供的拉伸和冲孔完成的制件结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种拉伸成形冲孔复合模具，解决了现有技术中需要利用两套不同的设备进行拉伸及冲孔的技术问题，实现了提高制件精度、精简模具结构、提升生产效率以及降低生产成本的技术效果。

参见图1，本发明实施例提供了一种拉伸成形冲孔复合模具，包括：上模板1、顶料装置2、凸凹模3、凸模4、凹模5、导套6、导柱7、下模板8、缓冲装置9、起重螺栓12、垫板10、第一螺栓、第一定位销及第二定位销。凸凹模3设置在上模板1的下方，凹模5设置在凸凹模3的下方；凸模4设置在凹模5的内侧，凸模4的外侧面与凹模5的内侧面相配合，且间隙均匀；下模板8设置在凸模4及凹模5的下方。

参见图1～图9，上模板1为矩形，采用钢板制造，上模板1的厚度以保证工作压力下有可靠的强度为准，上模板1上开设有导套安装孔15、第一螺孔13、第一定位销孔14及顶料装置安装孔16，导套安装孔15为两个。顶料装置安装孔16为阶梯形光孔，第一螺孔13为阶梯形通孔，导套安装孔15、第一螺孔13、第一定位销孔14及顶料装置安装孔16与上模板1的上、下表面相垂直。导套安装孔15设置在顶料装置安装孔16的外侧，第一螺孔13设置在导套安装孔15与顶料装置安装孔16之间。凸凹模3上开设有第二螺孔33及第二定位销孔31，第一螺孔13与第二螺孔33上下相对设置，第一定位销孔14与第二定位销孔31上下相对设置。第一定位销穿过第一定位销孔14及对应的第二定位销孔31，对上模板1及凸凹模3进行定位，第一定位销、第一定位销孔14及第二定位销31孔分别为两个。第一螺栓穿过第一螺孔13及第二螺孔33，将上模板1与凸凹模3固定连接。凸凹模3上开设有第三定位销孔32，凹模5上开设有第四定位销孔52，第二定位销穿过第三定位销孔32及第四定位销孔52，第二定位销用于对凸凹模3及凹模5进行定位，且第二定位销还用于为制件进行定位，第二定位销、第三定位销孔32及第四定位销孔52分别为三个，且三个第三定位销孔32呈直角分布，三个第四定位销孔52呈直角分布。

参见图1～图5，顶料装置2包括顶料板21、顶料螺钉23及弹簧22，顶料板21设置在上模板1的下方，且顶料板21设置在凸凹模3的内侧，顶料板21的外侧面与凸凹模3的内侧面相配合，且间隙均匀。顶料螺钉23穿过顶料装置安装孔16与顶料板21固定连接，弹簧22套装在顶料螺钉23上，弹簧22的上端与上模板1抵接，弹簧22的下端与顶料板21抵接。顶料螺钉23上端的突台下表面与顶料装置安装孔16内的台阶接触，限制了顶料板21向下移动距离，使顶料板21在顶废料时不移出凸凹模3。

参见图1～图9，凸模4通过内六角螺钉与下模板8固定连接，凸凹模3的下端、凹模的5上端及凸模4的上端配合形成制件的拉伸形状，用于对制件进行拉伸。凸模4的上端边缘设置有直筒式冲孔刃口，用于对制件进行精确冲孔。凸凹模3、凸模4及凹模5的热处理硬度为HRC58～HRC62。

参见图1、图8及图9，缓冲装置9包括拉杆92及顶板91；拉杆92的一端与顶板91固定连接，拉杆92的另一端穿过下模板8及垫板10与凹模5固定连接，拉杆92能够推动凹模5上下运动，本发明实施例中，拉杆92为六根。

参见图1及图2，导套6及导柱7分别为两个，导套6固定在导套安装孔15内，导柱7的一端设置在导套6内，导柱7的另一端与下模板8固定连接，导柱7能够沿导套6上下滑动。起重螺栓12固定在上模板1及下模板8的侧面，上模板1及下模板8上分别安装四个起重螺栓12，用于装模时起吊。垫板10固定在下模板8的上端，垫板10用于增加下模板8的强度。两导柱7及导套6的直径不同，可防止装配时误装。

本发明实施例提供的拉伸成形冲孔复合模具的使用方法及工作原理如下：参见图1、图5及图10，首先根据制件的结构、精度要求以及拉伸变形对孔尺寸精度的影响，确定制件先拉伸、后冲孔两道冲压工序。根据计算得出的拉伸力，选用YT315拉伸液压机，拉伸液压机上滑块油缸压力20MPa(用于冲孔)，下缓冲器油缸压边力为15MPa(用于拉伸)。使用时，利用压板将上模板1与拉伸液压机上滑块连接，利用压板将下模板8与拉伸液压机台面连接。拉伸过程为：上模板1及下模板8在拉伸液压机的作用下打开，缓冲装置9向上顶起凹模5，将制件毛料展开放在凹模5上并用第二定位销进行定位，控制上模板1下行进行拉伸。拉伸完后进行冲孔，冲孔过称为：控制拉伸液压机滑块继续下降，凸凹模3在拉伸液压机的作用下推着凹模5夹压已拉伸的制件继续下行，当固定在下模板8上的凸模4进入凸凹模3内的模孔中时，制件被冲孔，冲孔废料进入凸凹模3的模孔中。当凹模5下降至与下模板8接触后不能继续下降，拉伸液压机滑块继续施压保持片刻，可对制件拉伸型面起到校型作用。然后拉伸液压机滑块回升，凹模5在缓冲装置9的推动下上行，将加工完的制件顶出与凸模4脱离，凸凹模3模孔中的冲孔废料在顶料板21的推动下下移顶出凹模孔外，将制件毛料加工成制件成品17。

本发明实施例提供的拉伸成形冲孔复合模具，至少具备以下有益效果：

本发明实施例提供的拉伸成形冲孔复合模具，凸凹模的下端、顶料装置的下端、凹模的上端及凸模的上端配合形成制件的拉伸形状，可对制件进行拉伸；凸模的上端边缘设置有冲孔刃口，可对制件进行冲孔；实现了制件拉伸及冲孔的一体化作业。由于拉伸与冲孔在同一设备上进行，可避免制件的反复定位与安装，保证了制件的精度，提高了生产效率。制件拉伸及冲孔的一体化作业，精简了模具结构，降低了生产成本。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种拉伸成形冲孔复合模具，其特征在于，包括：上模板、顶料装置、凸凹模、凸模、凹模、导套、导柱、下模板及缓冲装置；所述凸凹模设置在所述上模板的下方，所述凹模设置在所述凸凹模的下方；所述凸模设置在所述凹模的内侧，凹模的内侧与所述凸模的外侧相配合；所述下模板设置在所述凸模及所述凹模的下方；

所述上模板上开设有导套安装孔及顶料装置安装孔，所述导套安装孔及所述顶料装置安装孔与所述上模板的上、下表面相垂直；所述导套安装孔设置在所述顶料装置安装孔的外侧；

所述顶料装置设置在所述上模板的下方，且所述顶料装置的上端设置在所述顶料装置安装孔中，所述顶料装置的下端设置在所述凸凹模内侧；所述凸凹模与所述上模板固定连接，所述凸凹模的内侧与所述顶料装置相配合；所述凸模与所述下模板固定连接；

所述凸凹模的下端、所述凹模的上端及所述凸模的上端配合形成制件的拉伸形状，用于对所述制件进行拉伸；所述凸模的上端边缘设置有冲孔刃口，用于对所述制件进行冲孔；

所述缓冲装置穿过所述下模板与所述凹模固定连接，所述缓冲装置能够推动所述凹模上下运动；

所述导套固定在所述导套安装孔内，所述导柱的一端设置在所述导套内，所述导柱的另一端与所述下模板固定连接，所述导柱能够沿所述导套上下滑动。

2.如权利要求1所述的拉伸成形冲孔复合模具，其特征在于，所述顶料装置包括：顶料板、顶料螺钉及弹簧；

所述顶料板设置在所述上模板的下方，所述顶料板设置在所述凸凹模的内侧，所述顶料板的外侧与所述凸凹模的内侧相配合；

所述顶料螺钉穿过所述顶料装置安装孔与所述顶料板固定连接；

所述弹簧套装在所述顶料螺钉上，所述顶料弹簧的上端与所述上模板抵接，所述顶料弹簧的下端与所述顶料板抵接。

3.如权利要求2所述的拉伸成形冲孔复合模具，其特征在于，还包括：起重螺栓；所述起重螺栓固定在所述上模板及所述下模板的侧面。

4.如权利要求3所述的拉伸成形冲孔复合模具，其特征在于，还包括：垫板；所述垫板固定在所述下模板的上端。

5.如权利要求4所述的拉伸成形冲孔复合模具，其特征在于，所述导套安装孔、导套及所述导柱分别为两个。

6.如权利要求5所述的拉伸成形冲孔复合模具，其特征在于，还包括：第一螺栓及第一定位销；

所述上模板上开设有第一螺孔及第一定位销孔，所述凸凹模上开设有第二螺孔及第二定位销孔；所述第一螺孔与所述第二螺孔上下相对设置，所述第一定位销孔与所述第二定位销孔上下相对设置；

所述第一定位销穿过所述第一定位销孔及所述第二定位销孔，对所述上模板及所述凸凹模进行定位；

所述第一螺栓穿过所述第一螺孔及所述第二螺孔，将所述上模板与所述凸凹模固定连接。

7.如权利要求6所述的拉伸成形冲孔复合模具，其特征在于，还包括：第二定位销；

所述凸凹模上开设有第三定位销孔，所述凹模上开设有第四定位销孔；

所述第二定位销穿过所述第三定位销孔及所述第四定位销孔，所述第二定位销对所述凸凹模及所述凹模进行定位，所述第二定位销还用于为制件进行定位。

8.如权利要求7所述的拉伸成形冲孔复合模具，其特征在于，所述缓冲装置包括：拉杆及顶板；

所述拉杆的一端与所述顶板固定连接，所述拉杆的另一端穿过所述下模板及所述垫板与所述凹模固定连接，所述拉杆能够推动所述凹模上下运动。

9.如权利要求8所述的拉伸成形冲孔复合模具，其特征在于，所述顶料装置安装孔为阶梯形光孔。

10.如权利要求9所述的拉伸成形冲孔复合模具，其特征在于，所述凸凹模、凸模及所述凹模的热处理硬度为HRC58～HRC62。