CN105921593B - 一种组合式冲裁凹模及其组装方法 - Google Patents

一种组合式冲裁凹模及其组装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种组合式冲裁凹模，包含模座和安装在模座上平面等间距设置有若干定位螺纹孔的垫板，还包四根长方体模块，模块的设有上下对称的沉头安装孔、圆柱形定位孔和菱形定位孔；四根模块围成方形型腔，并通过沉头螺钉、圆柱形定位销和菱形定位销定位并安装在垫板上的定位螺纹孔中，方形型腔中还设置有退料板和退料杆。本发明通过模块位置设置，同一组模块可以方便地组成多种尺寸规格的方形孔冲裁凹模，扩大了其应用范围；模块在长度方向上的四条棱都可作为刃口使用，从而最大限度地延长了模具的使用寿命；利用模块拼装凹模，不仅减小了模具材料的应用，克服了整体凹模拐角处的应力集中现象，同时也简化了凹模的设计和制造。

Description

一种组合式冲裁凹模及其组装方法
技术领域
本发明涉及一种冲模，更具体地说是涉及一种组合式冲裁凹模及其组装方法，属于模具制造技术领域。
背景技术
方形孔制作在薄板加工中应用非常广泛，如家用电器开关控制箱面板上的负载开关操作孔等。目前常规薄板方孔制作，都采用模具冲裁成形，通常一种规格方孔使用一套模具，而且其凹凸模通常都为整体式，即凹模、凸模是由一个零件组成，由于方形孔模具凹模其转角处为尖角，在机械加工和热处理过程中，在尖角处容易产生应力集中，造成转角处开裂，使模具失效。因此，现有方孔整体式冲裁凹模，其使用规格只能一一对应，且模具转角容易产生应力集中， 导致模具的使用成本高。
此外，方孔整体式冲裁凹模在制造过程中，因为耗费的模具材料单体体积较大，制造工艺复杂，因此模具的制造成本高。
查中国专利，一种大型镶块式冲裁模具，专利号：201110256148.8，该模具是将大型凹模分成若干段，安装到凹模固定座，构成一个凹模整体，解决了模具材料单体体积大的问题，但是一套模具镶块，只能拼装成一种规格的模具，且使其结构变得更加复杂，在正常使用过程中，与普通整体式凹模并无明显差别，既不能明显提高模具使用寿命，也不能扩大其应用范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种组合式冲裁凹模及其组装方法，通过合理设计，同一副组件可以组合成多种不同规格的正方形和长方形冲裁凹模，从而极大地扩大了其应用范围，此外，通过设计，在同一模具上可以分别使用多组刃口，从而达到提高模具使用寿命的目的。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现。
一种组合式冲裁凹模，包含模座和安装在所述模座上平面等间距设置有若干定位螺纹孔的垫板，还包括安置在所述垫板上平面的四根断截面为正方形的长方体模块，所述模块的四条长棱均设有刃口，所述模块沿其长棱方向任一平面上，分别开设有两个相互隔离且上下对称的沉头安装孔、一个圆柱形定位孔和一个菱形定位孔；所述沉头安装孔、圆柱形定位孔和菱形定位孔两两之间的距离均为所述垫板的定位螺纹孔孔距的整数倍，利用四根所述模块围成任一大小方形型腔，并通过沉头螺钉、圆柱形定位销和菱形定位销定位并安装在所述垫板上的所述定位螺纹孔中，所述方形型腔中还设置有退料板以及和退料板相连接的退料杆。
通过对所述模块位置设置，同一组四根模块可以方便地组成多种尺寸规格的方形孔冲裁凹模，极大地扩大了其应用范围；通过对所述模块对称设计，使所述模块在长度方向上的四条棱都可作为模具刃口使用，通过使用不同棱边作为模具刃口，从而最大限度地延长了模具的使用寿命；
进一步，所述定位螺纹孔是由上段定位孔和下段螺纹孔组成，所述定位孔的直径大于所述螺纹孔直径。
进一步，所述模块的两个相互垂直的平面上分别设有的所述沉头安装孔的数量各为两个、所述圆柱形定位孔和菱形定位孔数量均各为一个。
进一步，所述退料板上设有若干个沉头孔，沉头孔的孔距与所述垫板上的定位螺纹孔的孔距成整数倍。
进一步，所述退料杆为设有大中小三段直径的圆柱体，其中中直径段的直径小于所述定位螺纹孔的直径，小直径段自下而上依次穿过所述模座设有的退料孔和所述垫板设有的定位螺纹孔伸入所述退料板的沉头孔中，并通过安装于其末端的垫片和开口挡圈将所述退料板限位固定于所述退料杆的小直径段上。
本发明还提供：上述组合式冲裁凹模的组装方法， 包括如下步骤：
第一步：所述组合式冲裁凹模围成的方形型腔的尺寸只能为所述模块宽度加上所述定位螺纹孔间距的整数倍，结合所需的方形型腔的尺寸选定基准位置，将第一根所述模块通过所述圆柱形定位销、所述菱形定位销和所述沉头螺钉将其定位并固定于所述垫板的所述定位螺纹孔中；
第二步：将第二根所述模块的圆柱形定位孔一端的端面贴紧第一根所述模块需要构成所述方形型腔的长方形侧面，并使第二根所述模块的一长方形侧面与在其同侧的第一根所述模块的端面的距离等于所述方形型腔的长度或宽度尺寸，然后通过所述圆柱形定位销、所述菱形定位销和所述沉头螺钉将第二根所述模块定位并固定于所述垫板的所述定位螺纹孔中；
第三步：将第三根所述模块的圆柱形定位孔一端的端面贴紧第二根所述模块需要构成所述方形型腔的长方形侧面，并使第三根所述模块的与第一根所述模块的距离等于所述方形型腔的另一个长度或宽度尺寸，然后通过所述圆柱形定位销、所述菱形定位销和所述沉头螺钉将第三根所述模块定位并固定于所述垫板的所述定位螺纹孔中；
第四步：将第四块所述模块的圆柱形定位孔一端的端面贴紧第三块所述模块需要构成所述方形型腔的长方形侧面，并与第一根所述模块、第二根所述模块以及第三根所述模块共同围成所述方形型腔，然后通过所述圆柱形定位销、所述菱形定位销和所述沉头螺钉将第四根所述模块定位并固定于所述垫板的所述定位螺纹孔中。
进一步，组合式冲裁凹模的组装方法，还包括，所述模块的长棱的刃口调换方法，具体步骤是：
拆除用于定位和固定需要调换刃口的所述模块的所述圆柱形定位销、所述菱形定位销和所述沉头螺钉，将需要调换刃口的所述模块沿其短棱方向顺时针或逆时针翻转90°或180°或270°，然后通过所述圆柱形定位销、所述菱形定位销和所述沉头螺钉将需要调换刃口的所述模块定位并固定于所述垫板的所述定位螺纹孔中。
采用第一种方法调换时，由于仅沿所述模块的短棱方向旋转90°或180°或270°，起主要定位做用的所述圆柱定位销的方位没有太大变化，定位精度更容易保证，特别是转180°时，其定位精度最佳。从而保证所述冲裁凹模的所述方形型腔的准确性。
采用第二种方法调换时，由于需要沿所述模块的长棱方向旋转180°，因此其定位精度稍微低于第一种调换方法。
本发明的优点和有益效果：
本发明通过对模块位置设置，同一组模块可以方便地组成多种尺寸规格的方形孔冲裁凹模，极大地扩大了其应用范围；通过对模块对称设计，使模块在长度方向上的四条棱都可作为模具刃口使用，通过使用不同棱边作为模具刃口，从而最大限度地延长了模具的使用寿命；利用模块拼装凹模，不仅减小了模具材料的应用，克服了整体凹模拐角处的应力集中现象，同时也简化了凹模的设计和制造。
附图说明
图1是本发明实施例的俯视图；
图2是本发明实施例的剖视图；
图3是本发明实施例中模块的剖视图；
图4是本发明实施例中模块的立体图；
其中：1、模座，2、垫板，21、定位螺纹孔，3、模块，31、上沉头，32、沉头安装孔，33、下沉头，34、圆柱形定位孔，35、菱形定位孔，51、沉头螺钉，52、圆柱形定位销，53、菱形定位销，6、退料板，61、沉头孔，7、退料杆，8、垫片，9、开口挡圈。
具体实施方式
为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合附图，对本发明的技术方案进行进一步的描述。
如图1、图2、图3和图4所示，为本发明的一种组合式冲裁凹模，包含模座1和安装在所述模座1上平面等间距设置有若干定位螺纹孔21的垫板2，还包括安置在所述垫板2上平面的四根断截面为正方形的长方体模块3，所述模块3的四条长棱均设有刃口，所述模块3沿其长棱方向任一平面上，分别开设有两个相互隔离且上下对称的沉头安装孔32、一个圆柱形定位孔34和一个菱形定位孔35；所述沉头安装孔32、圆柱形定位孔34和菱形定位孔35两两之间的距离均为所述垫板2上的定位螺纹孔21孔距的整数倍，利用四根所述模块3围成任一大小方形型腔，并通过沉头螺钉51、圆柱形定位销52和菱形定位销53定位并安装在所述垫板2上的所述定位螺纹孔21中，所述方形型腔中还设置有退料板6以及和退料板6相连接的退料杆7。
所述定位螺纹孔21是由上段定位孔和下段螺纹孔组成，所述定位孔的直径大于所述螺纹孔直径。
所述退料板6上设有若干个沉头孔61，沉头孔61的孔距与所述垫板2上的定位螺纹孔21的孔距成整数倍。
如图2所示，所述退料杆7为设有大中小三段直径的圆柱体，其中中直径段的直径小于所述定位螺纹孔21的直径，小直径段自下而上依次穿过所述模座1设有的退料孔11和所述垫板2设有的定位螺纹孔21伸入所述退料板6的沉头孔61中，并通过安装于其末端的垫片8和开口挡圈9将所述退料板6限位固定于所述退料杆7的小直径段上。
如图3所示，所述沉头安装孔32上下对称，包括上沉头31和下沉头33。
方法实施例：
上述组合式冲裁凹模的组装方法，包括如下步骤：
第一步：所述组合式冲裁凹模围成的方形型腔的尺寸只能为所述模块3宽度加上所述定位螺纹孔21间距的整数倍，结合所需的方形型腔的尺寸选定基准位置，将第一根所述模块3通过所述圆柱形定位销52、所述菱形定位销53和所述沉头螺钉51将其定位并固定于所述垫板2的所述定位螺纹孔21中；
第二步：将第二根所述模块3的圆柱形定位孔34一端的端面贴紧第一根所述模块3需要构成所述方形型腔的长方形侧面，并使第二根所述模块3的一长方形侧面与在其同侧的第一根所述模块3的端面的距离等于所述方形型腔的长度或宽度尺寸，然后通过所述圆柱形定位销52、所述菱形定位销53和所述沉头螺钉51将第二根所述模块3定位并固定于所述垫板2的所述定位螺纹孔21中；
第三步：将第三根所述模块3的圆柱形定位孔34一端的端面贴紧第二根所述模块3需要构成所述方形型腔的长方形侧面，并使第三根所述模块3的与第一根所述模块3的距离等于所述方形型腔的另一个长度或宽度尺寸，然后通过所述圆柱形定位销52、所述菱形定位销53和所述沉头螺钉51将第三根所述模块3定位并固定于所述垫板2的所述定位螺纹孔21中；
第四步：将第四块所述模块3的圆柱形定位孔34一端的端面贴紧第三块所述模块3需要构成所述方形型腔的长方形侧面，并与第一根所述模块3、第二根所述模块3以及第三根所述模块3共同围成所述方形型腔，然后通过所述圆柱形定位销52、所述菱形定位销53和所述沉头螺钉51将第四根所述模块3定位并固定于所述垫板2的所述定位螺纹孔21中。
进一步，还包括，所述模块3的长棱的刃口调换方法，具体步骤是：
拆除用于定位和固定需要调换刃口的所述模块3的所述圆柱形定位销52、所述菱形定位销53和所述沉头螺钉51，将需要调换刃口的所述模块3沿其短棱方向顺时针或逆时针翻转90°或180°或270°，然后通过所述圆柱形定位销52、所述菱形定位销53和所述沉头螺钉51将需要调换刃口的所述模块3定位并固定于所述垫板2的所述定位螺纹孔21中。
以上仅为本发明的较佳的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等效变换，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种组合式冲裁凹模，包含模座（1）和安装在所述模座（1）上平面等间距设置有若干定位螺纹孔（21）的垫板（2），凹模型腔内还设置有退料板（6）以及和退料板（6）相连接的退料杆（7），其特征在于：还包括安置在所述垫板（2）上平面的四根断截面为正方形的长方体模块（3），所述模块（3）的四条长棱均设有刃口，所述模块（3）沿其长棱方向任一平面上，分别开设有两个相互隔离且上下对称的沉头安装孔（32）、一个圆柱形定位孔（34）和一个菱形定位孔（35）；所述沉头安装孔（32）、圆柱形定位孔（34）和菱形定位孔（35）两两之间的距离均为所述垫板（2）上的定位螺纹孔（21）孔距的整数倍，利用四根所述模块（3）围成任一大小方形型腔，并通过沉头螺钉（51）、圆柱形定位销（52）和菱形定位销（53）定位并安装在所述垫板（2）上的所述定位螺纹孔（21）中；
所述退料板（6）上设有若干个沉头孔（61），沉头孔（61）的孔距与所述垫板（2）上的定位螺纹孔（21）的孔距成整数倍；
所述退料杆（7）为设有大中小三段直径的圆柱体，其中中直径段的直径小于所述定位螺纹孔（21）的直径，小直径段自下而上依次穿过所述模座（1）设有的退料孔（11）和所述垫板（2）设有的定位螺纹孔（21）伸入所述退料板（6）的沉头孔（61）中，并通过安装于其末端的垫片（8）和开口挡圈（9）将所述退料板（6）限位固定于所述退料杆（7）的小直径段上。
2.根据权利要求1所述一种组合式冲裁凹模，其特征在于：所述定位螺纹孔（21）是由上段定位孔和下段螺纹孔组成，所述定位孔的直径大于所述螺纹孔直径。
3.根据权利要求1或2所述一种组合式冲裁凹模的组装方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：所述组合式冲裁凹模围成的方形型腔的尺寸只能为所述模块（3）宽度加上所述定位螺纹孔（21）间距的整数倍，结合所需的方形型腔的尺寸选定基准位置，将第一根所述模块（3）通过所述圆柱形定位销（52）、所述菱形定位销（53）和所述沉头螺钉（51）将其定位并固定于所述垫板（2）的所述定位螺纹孔（21）中；
第二步：将第二根所述模块（3）的圆柱形定位孔（34）一端的端面贴紧第一根所述模块（3）需要构成所述方形型腔的长方形侧面，并使第二根所述模块（3）的一长方形侧面与在其同侧的第一根所述模块（3）的端面的距离等于所述方形型腔的长度或宽度尺寸，然后通过所述圆柱形定位销（52）、所述菱形定位销（53）和所述沉头螺钉（51）将第二根所述模块（3）定位并固定于所述垫板（2）的所述定位螺纹孔（21）中；
第三步：将第三根所述模块（3）的圆柱形定位孔（34）一端的端面贴紧第二根所述模块（3）需要构成所述方形型腔的长方形侧面，并使第三根所述模块（3）的与第一根所述模块（3）的距离等于所述方形型腔的另一个长度或宽度尺寸，然后通过所述圆柱形定位销（52）、所述菱形定位销（53）和所述沉头螺钉（51）将第三根所述模块（3）定位并固定于所述垫板（2）的所述定位螺纹孔（21）中；
第四步：将第四块所述模块（3）的圆柱形定位孔（34）一端的端面贴紧第三块所述模块（3）需要构成所述方形型腔的长方形侧面，并与第一根所述模块（3）、第二根所述模块（3）以及第三根所述模块（3）共同围成所述方形型腔，然后通过所述圆柱形定位销（52）、所述菱形定位销（53）和所述沉头螺钉（51）将第四根所述模块（3）定位并固定于所述垫板（2）的所述定位螺纹孔（21）中。
4.根据权利要求3所述一种组合式冲裁凹模的组装方法，其特征在于：还包括所述模块（3）的长棱的刃口调换方法：拆除用于定位和固定需要调换刃口的所述模块（3）的所述圆柱形定位销（52）、所述菱形定位销（53）和所述沉头螺钉（51），将需要调换刃口的所述模块（3）沿其短棱方向顺时针或逆时针翻转90°或180°或270°，然后通过所述圆柱形定位销（52）、所述菱形定位销（53）和所述沉头螺钉（51）将需要调换刃口的所述模块（3）定位并固定于所述垫板（2）的所述定位螺纹孔（21）中。
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