CN105903806A - 圆锥轴承保持架一次冲孔模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆锥轴承保持架一次冲孔模具，包括底座、凸模、凹模、连接器和端盖以及主滑体和引导模，凹模安装于底座的上端面上，所述底座、凹模、引导模和主滑体之间均同轴设置，主滑体的外形为倒圆锥形，其上端部和下端部分别与连接器和端盖固定连接，主滑体的外圆周面上均布有若干个凸模，凸模与主滑体之间为滑动连接；所述凹模套设在引导模的外部，引导模套设于主滑体的外部，引导模和凹模的侧壁沿其周向分别均匀开设有若干个导向槽和通槽。本发明利用主滑体倒锥形的外形设计，结合凸模与主滑体之间的滑动连接方式，使得主滑体上下运动时驱动凸模沿其径向往复运动对保持架上多个窗孔进行一次冲裁，冲孔稳定度和精度高，使用寿命长。

Description

圆锥轴承保持架一次冲孔模具

技术领域

本发明涉及模具领域，尤其涉及一种用于圆锥滚子轴承保持架一次冲孔模具。

背景技术

在工程机械和重型汽车领域很多场所需要用到滚针轴承或滚柱轴承，例如中、重型汽车变速箱中，各档位均有滚针轴承的应用。轴承一般包括外圈、内圈、滚动体和保持架四部分，其中，保持架是指部分地包裹全部或部分滚动体，并随之运动的轴承零件，用以隔离滚动体，防止滚动体集中在一起，通常还引导滚动体并将其保持在轴承内。轴承内的锥形保持架的精度及质量会影响滚子的滚动情况和轴承间隙，直接影响轴承的性能，而模具作为生产保持架的直接设备，设计合理的模具结构显得尤其重要。

传统的保持架窗孔冲裁工艺一般是先对窗孔位置通过计算在保持架上进行标记，再利用模具逐一对单个窗孔进行冲裁，该模具结构简单，但在对窗孔进行标记时存在较大误差，致使各个窗孔间的周向间距误差大，窗孔轴向位置精度低，此外，逐一单个进行冲裁，导致保持架各处受力不均，在冲孔过程中，保持架容易发生扭曲变形，产生严重隐患，使得在安装滚子时遇到困难，易出现旋转不灵活的现象

中国发明专利201510479779.4具体公开了一种保持架冲窗孔模具，包括上模座、下模座、凹模、凸模以及连接杆、顶杆和凸模固定板，所述下模座与多个凸模连接，凸模与凹模配合，下模座连接有导柱，导柱与上模座连接；所述连接杆与上模座连接，连接杆下设有推件块，推件块与顶杆连接所述上模座下部设有弹簧，弹簧与凸模固定板连接，凸模固定板与凸模连接，凸模由上模座下压，带动其下行，连接杆下锥面与凸模的锥面相接触，迫使凸模有里向外运动进而实现冲孔，本发明包括多个模具同时对保持架进行加工，可一次性冲多个孔，提高工作效率。

虽然该发明通过多个模具对保持架进行一次性冲窗孔，但据申请人反映其在使用过程中仍存在一些问题，该发明中凸模外侧凸设的刃口为斜刃，凸模由上模座下压，带动其下行对保持架进行冲孔的过程中，刃口上端部和下端部与保持架接触时间不同，导致其在冲裁过程中受到的冲力也不同，其上端部受到的冲力较大，下端部受到的冲力较小，尽管该发明刃口的上端部厚度大于下端部的厚度，但刃口与保持架接触时，冲力较大，极易发生损伤，且凸模整体各处受力不均，报废率高，增加模具成本，降低生产效率。此外，由于凸模与保持架之间存在一定间距，凸模在对保持架冲孔时，凸模需要移动一段行程，该过程中凸模容易发生晃动，一方面影响冲孔精度，另一方面增加刃口与保持架之间的冲力，凸模易损伤，进一步降低冲孔效果和精度。

发明内容

本发明的目的之一是针对现有技术的不足之处，提供一种圆锥轴承保持架一次冲孔模具，在凸模与凹模之间增设一引导模，对凸模进行冲孔时予以支撑和导向，同时利用主滑体倒锥形的外形设计，结合凸模与主滑体之间的连接方式，使得主滑体上下运动时驱动凸模沿其主滑体径向往复运动对保持架上多个窗孔进行一次冲裁，冲孔稳定度和精度高，凸模强度大，不易受损，使用寿命长。

本发明的技术解决措施如下：

一种圆锥轴承保持架一次冲孔模具，包括底座、凸模、凹模、连接器和端盖，凹模安装于底座的上端面上，其特征在于：还包括主滑体和引导模，所述底座、凹模、引导模和主滑体之间均同轴设置；所述主滑体的外形为倒圆锥形，其上端部和下端部分别与连接器和端盖固定连接，主滑体的外圆周面上均布有若干个凸模，凸模与主滑体之间为滑动连接；所述凹模的内壁形状与引导模的外壁形状相适配，该凹模套设在引导模的外部，引导模套设于主滑体的外部；所述引导模的侧壁沿其周向均匀开设有若干个与所述凸模相对应的导向槽，凹模的侧壁沿其周向均匀开设有若干个与所述导向槽相对应的通槽，该导向槽和通槽与所述凸模的外形相适配。

作为改进，所述主滑体的外圆周面沿其轴向方向均匀凸设有若干个条形滑块，凸模的内侧端面上开设有与条形滑块相匹配的滑槽，该滑槽的底部与所述条形滑块的顶部相抵靠。

作为改进，所述凸模的外侧端面的刃口为斜刃，该凸模与主滑体之间的夹角为45°～65°。

作为改进，所述通槽、导向槽的开口的延长线以及凸模均与主滑体之间的夹角保持一致。

作为改进，所述通槽的开口尺寸大于导向槽的开口尺寸，以使凸模复位时能将保持架上因冲裁产生的废料快速脱落，提高冲孔质量。

作为改进，所述引导模整体自上而下呈阶梯状结构，依次为第一圆柱部、第一圆锥部和第二圆柱部，第一圆柱部的直径大于第二圆柱部的直径，第一圆锥部的上端直径大于第一圆柱部的直径，其下端直径大于第二圆柱部的直径。

作为改进，所述若干个导向槽设置在第一圆锥部上。

作为改进，所述凹模包括第二圆锥部和第三圆柱部，若干个通槽设置在第二圆锥部上，该凹模的内壁沿其周向设有凸台。

作为改进，所述凸模的前后侧壁上对称设有切槽，该切槽与凸模的内侧端面相平行。

作为改进，所述主滑体内部竖直开设有圆柱孔，底座的中部和端盖的中部均设有与主滑体内部开设的圆柱孔相通的通孔。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明主滑体与凸模之间以面接触的滑动方式连接，提高凸模运动稳定性，而且利用主滑体倒锥形的外形设计，使得主滑体上下移动时，通过其直径变化推动凸模以发散式沿主滑体径向由里向外移动，对保持架一次进行多个冲孔，该冲孔过程中凸模受力均匀，不易损伤，保持架冲孔质量高；

(2)通过在凸模与凹模之间增设引导模，对凸模高度进行限位，使得凸模沿主滑体轴向位置保持不变，降低冲孔轴向位置误差，同时对凸模进行冲孔时予以支撑和导向，有效提高冲孔稳定度和精度，增加凸模强度，可承受较大冲力，延长其使用寿命长；

(3)凸模在冲孔过程中，其移动行程仅由主滑体的移动行程控制，干扰因素少，冲孔精度高，主滑体的移动行程可由编程控制，以实现自动化、流水线作业。

综上所述，本发明具有结构简单，冲孔稳定、精度高，模具不易损伤，工作效率高等优点。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为现有技术中凸模的受力示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明中各部件之间配合示意图；

图4为本发明中凹模的结构示意图；

图5为本发明中引导模的结构示意图；

图6为本发明中主滑体的结构示意图；

图7为本发明中凸模的结构示意图；

图8为本发明中凸模的受力示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

如图2和图3所示，本发明提供一种圆锥轴承保持架一次冲孔模具，包括底座1、凸模2、凹模3、连接器4和端盖5以及主滑体6和引导模7，凹模3安装于底座1的上端面上，所述主滑体6、凹模3、引导模7和底座1依次上下同轴设置；所述主滑体6的外形为倒圆锥形，其上端部和下端部分别与连接器4和端盖5固定连接，主滑体6的外圆周面上均布有若干个凸模2，凸模2与主滑体6之间为滑动连接；如图4和图5所示，所述凹模3的内壁形状与引导模7的外壁形状相适配，该凹模3套设在引导模7的外部，引导模7套设于主滑体6的外部；所述引导模7的侧壁沿其周向均匀开设有若干个与所述凸模2相对应的导向槽7a，凹模3的侧壁沿其周向均匀开设有若干个与所述导向槽7a相对应的通槽3a，该导向槽7a和通槽3a与所述凸模2的外形相适配。

本实施例中，如图6所示，所述主滑体6的外圆周面沿其轴向方向均匀凸设有若干个条形滑块61，凸模2的内侧端面上开设有与条形滑块61相匹配的滑槽21，该滑槽21的底部与所述条形滑块61的顶部相抵靠，其中，条形滑块61的横断面为T形，使得凸模2与主滑体6之间为面接触，增大两者之间的接触面积，同时对凸模2的周向自由度进行限制，提高主滑体6上下移动时凸模2沿主滑体6径向移动的平稳性。

如图7和图8所示，为了减小冲裁力，提高模具使用寿命，所述凸模2的外侧端面的刃口为斜刃，该凸模2与主滑体6之间的夹角为45°～65°，同时，所述通槽3a、导向槽7a的开口的延长线以及凸模2均与主滑体6之间的夹角保持一致，确保凸模2在冲孔过程中，其移动路径在同一直线上，有效避免凸模2在竖直方向发生跳动，造成局部损伤而报废，降低模具损耗，在一定程度上节省成本。

所述通槽3a的开口尺寸大于导向槽7a的开口尺寸，以使凸模2复位时能快速将保持架8上因冲裁产生的废料脱落，提高冲孔质量和冲孔效率。

本实施例中，所述引导模7整体自上而下呈阶梯状结构，依次为第一圆柱部71、第一圆锥部72和第二圆柱部73，第一圆柱部71的直径大于第二圆柱部73的直径，第一圆锥部72的上端直径大于第一圆柱部71的直径，其下端直径大于第二圆柱部73的直径，其中，所述若干个导向槽7a设置在第一圆锥部72上，一方面避免了主滑体6竖直移动时其内壁发生干涉，另一方面对凸模2的高度位置进行限位，降低冲孔轴向位置误差，此外对凸模2沿主滑体6径向方向移动提供导向和支撑，确保冲孔精度和凸模2强度。

本实施例中，所述凹模3包括第二圆锥部31和第三圆柱部32，若干个通槽3a设置在第二圆锥部31上，该凹模3的内壁沿其周向设有凸台33，该第二圆锥部31的内壁与所述引导模7的第一圆锥部72的外壁相配合，保持架8放置在两者之间，对其进行夹持固定。

所述凸模2的前后侧壁上对称设有切槽22，该切槽22与凸模2的内侧端面相平行，在冲孔过程中，随着主滑体6上下移动，使得凸模2沿导向槽7a由内向外运动时，相邻凸模2之间发生聚拢或扩散，能够有效避免相邻凸模2之间发生干涉碰触，损坏模具。

本实施例中，所述凸模2的四个边角均通过圆弧过渡，其外端面的四边为刃口，避免凸模2冲孔时刮伤导向槽7a和通槽3a，进一步提高冲孔质量。

所述主滑体6内部竖直开设有圆柱孔62，底座1的中部和端盖5的中部均设有与主滑体6内部开设的圆柱孔62相通的通孔，用于安装动力源。

工作流程大致如下：

将保持架8置于凹模3内，主滑体6下移，随着主滑体6直径逐渐增大，多个凸模2由主滑体6推动按发散式同时沿主滑体6径向方向由里向外移动，凸模2经导向槽7a导向、支撑对保持架8进行一次同时冲孔。冲孔结束后，主滑体6上移，随着主滑体6直径逐渐变小，凸模2沿导向槽7a由外向里运动从而退出保持架8完成复位，整个过程，凸模2进行冲孔的移动行程仅由主滑体6的竖直移动行程控制，减少干扰因素，可采用PLC编程控制，易实现自动化，流水线作业，提高工作效率和冲孔精度。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种圆锥轴承保持架一次冲孔模具，包括底座(1)、凸模(2)、凹模(3)、连接器(4)和端盖(5)，凹模(3)安装于底座(1)的上端面上，其特征在于：还包括主滑体(6)和引导模(7)，所述底座(1)、凹模(3)、引导模(7)和主滑体(6)之间均同轴设置；所述主滑体(6)的外形为倒圆锥形，其上端部和下端部分别与连接器(4)和端盖(5)固定连接，主滑体(6)的外圆周面上均布有若干个凸模(2)，凸模(2)与主滑体(6)之间为滑动连接；所述凹模(3)的内壁形状与引导模(7)的外壁形状相适配，该凹模(3)套设在引导模(7)的外部，引导模(7)套设于主滑体(6)的外部；所述引导模(7)的侧壁沿其周向均匀开设有若干个与所述凸模(2)相对应的导向槽(7a)，凹模(3)的侧壁沿其周向均匀开设有若干个与所述导向槽(7a)相对应的通槽(3a)，该导向槽(7a)和通槽(3a)与所述凸模(2)的外形相适配。

2.根据权利要求1所述的圆锥轴承保持架一次冲孔模具，其特征在于，所述主滑体(6)的外圆周面沿其轴向方向均匀凸设有若干个条形滑块(61)，凸模(2)的内侧端面上开设有与条形滑块(61)相匹配的滑槽(21)，该滑槽(21)的底部与所述条形滑块(61)的顶部相抵靠。

3.根据权利要求1所述的圆锥轴承保持架一次冲孔模具，其特征在于，所述凸模(2)的外侧端面的刃口为斜刃，该凸模(2)与主滑体(6)之间的夹角为45°～65°。

4.根据权利要求3所述的圆锥轴承保持架一次冲孔模具，其特征在于，所述通槽(3a)、导向槽(7a)的开口的延长线以及凸模(2)均与主滑体(6)之间的夹角保持一致。

5.根据权利要求1所述的圆锥轴承保持架一次冲孔模具，其特征在于，所述通槽(3a)的开口尺寸大于导向槽(7a)的开口尺寸。

6.根据权利要求1所述的圆锥轴承保持架一次冲孔模具，其特征在于，所述引导模(7)整体自上而下呈阶梯状结构，依次为第一圆柱部(71)、第一圆锥部(72)和第二圆柱部(73)，第一圆柱部(71)的直径大于第二圆柱部(73)的直径，第一圆锥部(72)的上端直径大于第一圆柱部(71)的直径，其下端直径大于第二圆柱部(73)的直径。

7.根据权利要求6所述的圆锥轴承保持架一次冲孔模具，其特征在于，所述若干个导向槽(7a)设置在第一圆锥部(72)上。

8.根据权利要求1所述的圆锥轴承保持架一次冲孔模具，其特征在于，所述凹模(3)包括第二圆锥部(31)和第三圆柱部(32)，若干个通槽(3a)设置在第二圆锥部(31)上，该凹模(3)的内壁沿其周向设有凸台(33)。

9.根据权利要求1所述的圆锥轴承保持架一次冲孔模具，其特征在于，所述凸模(2)的前后侧壁上对称设有切槽(22)，该切槽(22)与凸模(2)的内侧端面相平行。

10.根据权利要求1所述的圆锥轴承保持架一次冲孔模具，其特征在于，所述主滑体(6)内部竖直开设有圆柱孔(62)，底座(1)的中部和端盖(5)的中部均设有与主滑体(6)内部开设的圆柱孔相通的通孔。