CN105598262A - 冲头组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冲头组件，包括：安装筒(10)；冲头主体(20)，冲头主体(20)从安装筒(10)的第一端穿入至安装筒(10)内，并从安装筒(10)的第二端穿出安装筒(10)形成冲头工作段(21)；限位结构(30)，设置在安装筒(10)和冲头主体(20)之间以限制冲头主体(20)在安装筒(10)的轴向方向上的位移以及冲头主体(20)的转动。本发明的技术方案能够有效地解决现有技术中的冲头无法兼顾冲头主体可更换和保证强度的问题。

Description

冲头组件

技术领域

本发明涉及冲头技术领域，具体而言，涉及一种冲头组件。

背景技术

目前，在国外和国内整个模具行业使用的钣金模具中，如果涉及到冲腰形孔，通常会采用整体式腰形结构的冲头。如图1和图2所示，整体式腰形结构的冲头包括底座1以及设置在该底座1上的腰形冲头主体2，其中，腰形冲头主体2与底座1为一体结构。当腰形冲头主体2损坏或达到使用寿命时，需重整体重新制作更换，成本较高，并且冲头加工难度大、加工工序多、加工周期长、加工效率低、工作人员劳动强度大。上述整体式腰形结构的冲头应用比较广泛，目前就格力电器一家而言，使用上述冲头冲压制造的空调零部件的覆盖率在50％以上，冲头的年损耗量近100万支，成本颇高。

为了解决上述问题，在现有技术中设计了能够快速更换的组合式冲头，当冲头主体损坏时，可以只需要更换冲头主体，无需更换冲头柄。具体地，上述组合式冲头的冲头柄的对接端端面上设有中心凹槽(或中心凸起结构)，冲头主体的对接端端面上对应中心凹槽的位置设有中心凸起结构(或中心凹槽)，在对接之后的冲头主体和冲头柄的外表面上设有沿横向贯穿中心凹槽和中心凸起结构的连接孔，通过在连接孔内装入连接件使冲头主体和冲头柄固定相连。上述结构的冲头强度较差，在工作过程中容易断裂，并且工艺复杂。由于冲腰形孔的冲头对冲头主体的强度要求较高，上述组合式冲头方式并不适用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种冲头组件，以解决现有技术中的冲头无法兼顾冲头主体可更换和保证强度的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种冲头组件，包括：安装筒；冲头主体，冲头主体从安装筒的第一端穿入至安装筒内，并从安装筒的第二端穿出安装筒形成冲头工作段；限位结构，设置在安装筒和冲头主体之间以限制冲头主体在安装筒的轴向方向上的位移以及冲头主体的转动。

进一步地，冲头组件还包括加强结构，加强结构设置在安装筒的第二端并套设在冲头主体外。

进一步地，加强结构的截面积在安装筒的轴向上沿安装筒的第一端到第二端的方向逐渐减小。

进一步地，限位结构包括限位凹槽以及与限位凹槽相配合的第一限位凸台，限位凹槽设置在安装筒的第一端的内壁上，第一限位凸台设置在冲头主体上。

进一步地，第一限位凸台设置在冲头主体的周向侧壁上。

进一步地，安装筒的第一端的端面在安装筒的轴向方向上突出于冲头主体靠近安装筒的第一端的端面。

进一步地，限位结构还包括定位防转安装孔，安装筒的内壁形成定位防转安装孔。

进一步地，定位防转安装孔的横截面的形状与冲头主体的横截面的形状相适配。

进一步地，定位防转安装孔位于安装筒的中心处。

进一步地，冲头主体与安装筒的内壁之间具有间隙。

进一步地，冲头组件还包括设置在安装筒的外壁上的第二限位凸台。

进一步地，安装筒的外壁上具有止转面。

进一步地，安装筒的横截面呈矩形，止转面为沿安装筒的周向方向依次连接的四个。

进一步地，第二限位凸台位于四个止转面中的一个上。

应用本发明的技术方案，将冲头主体从安装筒的第一端穿入至安装筒内，并从安装筒的第二端穿出安装筒形成冲头工作段，同时在安装筒和冲头主体之间设置限位结构，上述限位结构可以限制冲头主体在安装筒的轴向方向上的位移以及冲头主体的转动。上述结构可以实现冲头主体的快速更换。当冲头主体的冲头工作段损坏时，可以仅更换冲头主体，无需更换安装筒，这样可以大大减少成本，并且上述冲头组件采用组合镶件式结构，即将冲头主体穿入安装筒内并通过限位结构进行限位固定，这样可以提高冲头主体的强度，防止冲头主体在冲压过程中发生断裂。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术的整体式腰形结构的冲头的结构示意图；

图2示出了图1的冲头的俯视示意图；

图3示出了根据本发明的冲头组件的实施例一的结构示意图；

图4示出了图3的冲头组件的仰视示意图；

图5示出了图3的冲头组件的安装筒的结构示意图；

图6示出了图5的安装筒的仰视示意图；

图7示出了图3的冲头组件的冲头主体的结构示意图；

图8示出了图7的冲头主体的仰视示意图；

图9示出了根据本发明的冲头组件的实施例二的结构示意图；

图10示出了图9的冲头组件的仰视示意图；

图11示出了图9的冲头组件的安装筒的结构示意图；

图12示出了图11的安装筒的仰视示意图；

图13示出了图9的冲头组件的冲头主体的结构示意图；

图14示出了图13的冲头主体的仰视示意图；

图15示出了图7的冲头主体在第一道加工工序完成后的结构示意图；以及

图16示出了图15的冲头主体在第二道加工工序完成后的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、底座；2、腰形冲头主体；10、安装筒；11、止转面；20、冲头主体；21、冲头工作段；30、限位结构；31、限位凹槽；32、第一限位凸台；33、定位防转安装孔；40、加强结构；50、第二限位凸台；60、矩形凸台。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图3和图4所示，实施例一的冲头组件包括安装筒10、冲头主体20以及限位结构30。其中，冲头主体20从安装筒10的第一端穿入至安装筒10内，并从安装筒10的第二端穿出安装筒10形成冲头工作段21，限位结构30设置在安装筒10和冲头主体20之间以限制冲头主体20在安装筒10的轴向方向上的位移以及冲头主体20的转动。

应用本实施例的冲头组件，将冲头主体20从安装筒10的第一端穿入至安装筒10内，并从安装筒10的第二端穿出安装筒10形成冲头工作段21，同时在安装筒10和冲头主体20之间设置限位结构30，上述限位结构30可以限制冲头主体20在安装筒10的轴向方向上的位移以及冲头主体20的转动。上述结构可以实现冲头主体20的快速更换。当冲头主体20的冲头工作段21损坏时，可以仅更换冲头主体20，无需更换安装筒10，这样可以大大减少成本，并且上述冲头组件采用组合镶件式结构，即将冲头主体20穿入安装筒10内并通过限位结构30进行限位固定，这样可以提高冲头主体20的强度，防止冲头主体20在冲压过程中发生断裂。

如图3和图5所示，在实施例一的冲头组件中，冲头组件还包括加强结构40。加强结构40设置在安装筒10的第二端并套设在冲头主体20外。将上述加强结构40套设在冲头主体20外可以对冲头主体20起到进一步地加强作用。在本实施例中，加强结构40与安装筒10为一体结构，安装筒10在上述冲头组件中也同样具有加强作用，加强结构40的截面积在安装筒10的轴向上沿安装筒10的第一端到第二端的方向逐渐减小，上述加强结构40的形状更加有利于力的分散，使对冲头主体20的加强作用更好。

如图3至图8所示，在实施例一的冲头组件中，限位结构30包括限位凹槽31以及与限位凹槽31相配合的第一限位凸台32。限位凹槽31设置在安装筒10的第一端的内壁上，第一限位凸台32设置在冲头主体20上。上述第一限位凸台32设置在限位凹槽31中可以实现对冲头主体20的限位。在本实施例中，第一限位凸台32为设置在冲头主体20的周向侧壁上的矩形凸台，限位凹槽31为设置在安装筒10的第一端的内壁上的腰形凹槽。由于上述冲头组件在使用时，冲头工作段21朝下，上述矩形凸台挂在上述腰形凹槽内，可以防止冲头主体20掉落，并且可以防止冲头主体20转动。此外，上述限位结构30的结构较为简单，更加易于加工。当然，第一限位凸台32和限位凹槽31的形状不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，第一限位凸台和限位凹槽可以为其他形状。

如图3所示，在实施例一的冲头组件中，安装筒10的第一端的端面在安装筒10的轴向方向上突出于冲头主体20靠近安装筒10的第一端的端面。上述结构可以防止冲压工具与冲头组件配合的部位(例如夹板)与冲头主体20的端面发生干涉，更加便于冲压操作。在本实施例中，第一限位凸台32的端面与冲头主体20的靠近安装筒10的第一端的端面齐平，限位凹槽31沿轴向方向的槽深略大于第一限位凸台32沿轴向方向的高度，从而使安装筒10的端面能够突出于冲头主体20的端面。

如图3至图8所示，在实施例一的冲头组件中，限位结构30还包括定位防转安装孔33。安装筒10的内壁形成定位防转安装孔33。冲头主体20穿设在上述定位防转安装孔33中。上述定位防转安装孔33的横截面的形状与冲头主体20的横截面的形状相适配。定位防转安装孔33位于安装筒10的中心处。在本实施例中，冲头组件用于冲腰形孔，冲头主体20的横截面的形状呈腰形，安装筒10的内壁形成的定位防转安装孔33为腰形孔。上述结构可以进一步地防止冲头主体20在冲压时发生转动，进一步保证了冲头主体20的强度。需要说明的是，冲头主体20的横截面的形状和安装筒10的内壁形成的孔的形状不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，具体形状可以根据具体冲压的孔的需要进行设计。此外，本实施例的定位防转安装孔33是通过其横截面的形状与冲头主体20的横截面的形状相适配来限制冲头主体20转动的，当然，定位防转安装孔33的防转方式不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，定位防转安装孔可以通过其他方式实现防转效果，例如在定位防转安装孔的孔壁上设置粗糙部。

在实施例一的冲头组件中，冲头主体20与安装筒10的内壁之间具有间隙(图中未示出)。在本实施例中，冲头主体20与安装筒10的内壁之间的间隙为0.01mm。如果冲头主体20与安装筒10之间为过盈配合方式装配，虽然可以安装牢固，但是需要更换冲头主体20时会出现冲头主体20和安装筒10很难分离的情况，若强行拔出冲头主体20，会导致安装筒10的内壁变形，冲头主体20装配精度变差。因此，将上述冲头主体20与安装筒10设置为间隙配合，这样可以使冲头主体20和安装筒10更容易分离，实现快速更换，提高工作效率，防止零件损坏。

如图3至图6所示，在实施例一的冲头组件中，冲头组件还包括设置在安装筒10的外壁上的第二限位凸台50。上述第二限位凸台50可以与冲压模具的固定部位(例如夹板)相配合，从而防止冲头组件脱落。

如图4和图6所示，在实施例一的冲头组件中，安装筒10的外壁上具有止转面11。上述止转面11可以防止冲头组件在工作过程中发生转动。在本实施例中，安装筒10的横截面呈矩形，止转面11为沿安装筒10的周向方向依次连接的四个。第二限位凸台50位于四个止转面11中的一个上。

在实施例一的冲头组件中，安装筒10和冲头主体20采用两种不同材料制成。具体地，安装筒10的材料选用45#钢，其特性为强度较高、塑性和韧性好、价格低、易选材，相比SKD11、DC53或CR12MOV等材料具有价格低和韧性好的优点，可有效解决零件崩裂的问题。冲头主体20的材料选用SKD11、DC53或CR12MOV材料，其特性为高硬度、高耐磨，能有效的完成对产品冲裁。

在现有技术中，整体式腰形冲头的工作部分损坏之后只能整体更换，上述整体式腰形冲头的加工需要经过备料、粗加工、热处理、精车、7次精磨，即整体式腰形冲头的加工需要11道工序才能完成。然而，在实施例一的冲头组件中，当冲头主体20的冲头工作段21损坏时，可以仅更换冲头主体20，无需更换安装筒10，如图15和图16所示，上述冲头主体20的加工仅需要经过线切割和磨矩形凸台2道工序就能完成。具体地，先对毛坯进行线切割形成半成品，该半成品上具有上下贯穿设置的矩形凸台60，再对半成品上的矩形凸台60进行磨削形成第一限位凸台32，从而得到冲头主体20。因此，冲头主体20的加工更为简单、加工周期短、成本低、加工精度高。上述冲头组件的加工工序减少很多，简化了加工流程、降低了加工难度，从而可以有效地提高生产效率。

如图9至图14所示，实施例二的冲头组件与实施例一的主要区别在于，安装筒10的横截面为异形，即安装筒10不是对称结构，安装筒10的横截面的轮廓包括一个弧形边和一个直边。止转面11为一个，安装筒10的内壁形成的孔与安装筒10偏心设置，第二限位凸台50为位于安装筒10第一端的环形凸台。上述冲头组件的其他结构及工作原理与实施例一的相同，在此不再赘述。由于本实施例的冲头组件的外形为异形，安装筒10在加工时不能采用线切割一次加工出来，需要增加车削和研磨等加工工序，相比于实施例一的对称结构的安装筒10，其加工工序明显增多，这样会导致加工工序累积误差增加，从而降低加工精度，并且会增加加工原材料和机加工制作成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种冲头组件，其特征在于，包括：

安装筒(10)；

冲头主体(20)，所述冲头主体(20)从所述安装筒(10)的第一端穿入至所述安装筒(10)内，并从所述安装筒(10)的第二端穿出所述安装筒(10)形成冲头工作段(21)；

限位结构(30)，设置在所述安装筒(10)和所述冲头主体(20)之间以限制所述冲头主体(20)在所述安装筒(10)的轴向方向上的位移以及所述冲头主体(20)的转动。

2.根据权利要求1所述的冲头组件，其特征在于，所述冲头组件还包括加强结构(40)，所述加强结构(40)设置在所述安装筒(10)的第二端并套设在所述冲头主体(20)外。

3.根据权利要求2所述的冲头组件，其特征在于，所述加强结构(40)的截面积在所述安装筒(10)的轴向上沿所述安装筒(10)的第一端到第二端的方向逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的冲头组件，其特征在于，所述限位结构(30)包括限位凹槽(31)以及与所述限位凹槽(31)相配合的第一限位凸台(32)，所述限位凹槽(31)设置在所述安装筒(10)的第一端的内壁上，所述第一限位凸台(32)设置在所述冲头主体(20)上。

5.根据权利要求4所述的冲头组件，其特征在于，所述第一限位凸台(32)设置在所述冲头主体(20)的周向侧壁上。

6.根据权利要求4所述的冲头组件，其特征在于，所述安装筒(10)的第一端的端面在所述安装筒(10)的轴向方向上突出于所述冲头主体(20)靠近所述安装筒(10)的第一端的端面。

7.根据权利要求4所述的冲头组件，其特征在于，所述限位结构(30)还包括定位防转安装孔(33)，所述安装筒(10)的内壁形成所述定位防转安装孔(33)。

8.根据权利要求7所述的冲头组件，其特征在于，所述定位防转安装孔(33)的横截面的形状与所述冲头主体(20)的横截面的形状相适配。

9.根据权利要求7所述的冲头组件，其特征在于，所述定位防转安装孔(33)位于所述安装筒(10)的中心处。

10.根据权利要求1所述的冲头组件，其特征在于，所述冲头主体(20)与所述安装筒(10)的内壁之间具有间隙。

11.根据权利要求1所述的冲头组件，其特征在于，所述冲头组件还包括设置在所述安装筒(10)的外壁上的第二限位凸台(50)。

12.根据权利要求11所述的冲头组件，其特征在于，所述安装筒(10)的外壁上具有止转面(11)。

13.根据权利要求12所述的冲头组件，其特征在于，所述安装筒(10)的横截面呈矩形，所述止转面(11)为沿所述安装筒(10)的周向方向依次连接的四个。

14.根据权利要求13所述的冲头组件，其特征在于，所述第二限位凸台(50)位于所述四个止转面(11)中的一个上。