CN106140966B

CN106140966B - 冷凝器支架精密级进模

Info

Publication number: CN106140966B
Application number: CN201610800636.3A
Authority: CN
Inventors: 蒙以嫦; 陈文勇; 王大红; 莫文锋; 郑滢滢; 叶青; 林泉; 梁永江
Original assignee: Liuzhou Vocational and Technical College
Current assignee: Liuzhou Yihe Machinery Co., Ltd.
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2016-09-02
Publication date: 2018-01-02
Anticipated expiration: 2036-09-02
Also published as: CN106140966A

Abstract

本发明涉及一种冷凝器支架精密级进模，包括上模组件、下模组件、卸料板、卸料板垫板和误送料检测装置，所述的上模组件沿进料方向依次设置有相应的凸模和凹模，所述的下模组件沿进料方向依次设置有与上模组件配合的凹模和凸模。采用本发明能够实现连续冲压成型制备冷凝器支架，相对于采用单工序模生产，不仅能够保证产品的质量，而且可以减少所需要模具的数量。本发明冷凝器支架的排样设计合理，模具结构简单、操作方便。经过一段时间的试用证明，本发明冷凝器支架精密级进模使用效果良好，满足了零件大批量、高效、优质的生产要求。

Description

冷凝器支架精密级进模

技术领域

本发明涉及一种模具，特别涉及一种冷凝器支架精密级进模。

背景技术

冷凝器支架（如图1-图3所示），材料为SAPH440，料厚t=4mm, 该材料抗拉强≥440MPa，伸长率≥30%，属常见的汽车用高强度热轧钢板。从图1-图2中可以看出，冷凝器支架需两个方向的多次弯曲成形，还带有压筋、压窝、冲切外形、冲孔等工序。若采用单工序模生产，不但需制造多副模具，且存在展开料形状尺寸误差、二次定位误差以及弯曲回弹不稳定等不足，零件质量无法保障，故适宜采用精冲级进模生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种可实现连续冲压成型、零件质量能够得到有效保障的冷凝器支架精密级进模，以解决上述现有技术中存在的问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种冷凝器支架精密级进模，包括上模组件、下模组件、卸料板、卸料板垫板和误送料检测装置，

所述的上模组件沿进料方向依次设置有1个冲齿形孔底孔凸模、2个冲导正销孔凸模、2个切边侧刃、1个冲侧边外形凸模、1个前部向下弯曲凸模、1个向上弯曲及压筋凸模、1个整形凸模、1个切前端外形凸模、1个右侧向下弯曲45°凸模、1个右侧向下弯曲90°凸模、1个冲φ15mm孔凸模、1个镦倒角压窝凹模和1个分离凸模，所述的右侧向下弯曲90°凸模一侧还设置有1个粗冲齿形孔凸模，所述的冲φ15mm孔凸模的一侧还设置有精冲齿形孔凸模，冲φ15mm孔凸模与精冲齿形孔凸模之间设置有冲φ8mm孔凸模，

所述的下模组件沿进料方向依次设置有与上模组件配合的1个冲齿形孔底孔凹模、2个冲导正销孔凹模、2个切边侧刃凹模、1个冲侧边外形凹模、1个前部向下弯曲凹模、1个向上弯曲及压筋凹模、1个整形凹模、1个切前端外形凹模、1个右侧向下弯曲45°凹模、1个右侧向下弯曲90°凹模、1个冲φ15mm孔凹模、1个镦倒角压窝凸模和1个分离凹模，所述的右侧向下弯曲90°凹模一侧还设置有1个粗冲齿形孔凹模，所述的冲φ15mm孔凹模的一侧还设置有冲φ8mm孔及精冲凹模镶套，冲φ8mm孔及精冲凹模镶套上设置有冲φ8mm孔凹模和精冲齿形孔凹模，

所述的卸料板和卸料板垫板上对应位置开有可穿过上模组件上凸模或凹模的通孔，卸料板与卸料板垫板连接，卸料板垫板通过卸料弹簧和定距卸料螺柱安装在上模组件上，

所述的误送料检测装置包括触杆、微动开关和相互配合的检测浮动导正销、导正销镶套，所述的检测浮动导正销通过螺塞和压簧安装在上模组件上，微动开并安装在上模组件上，检测浮动导正销上开有斜面凹槽，触杆通过弹簧和螺母安装在上模组件上，触杆一端位于检测浮动导正销的斜面凹槽内，触杆另一端位于微动开关的正前方。

所述下模组件的切边侧刃凹模的一端还设置有侧刃挡块。

所述的上模组件还设置有导正销，下模组件上对应设置有与导正销配合的导正销镶套。

所述的上模组件两侧设置有导套，所述的下模组件上对应设置有与导套配合的导柱。

所述的下模组件上设置有限位柱。

采用本发明能够实现连续冲压成型制备冷凝器支架，相对于采用单工序模生产，不仅能够保证产品的质量，而且可以减少所需要模具的数量。本发明冷凝器支架的排样设计合理，模具结构简单、操作方便。经过一段时间的试用证明，本发明冷凝器支架精密级进模使用效果良好，满足了零件大批量、高效、优质的生产要求。

下面，结合附图和实施例对本发明之冷凝器支架精密级进模的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：冷凝器支架主视图。

图2：图1的Q-Q剖视图。

图3：冷凝器支架立体图。

图4：本发明排样图。

图5：图4的A-A剖视图。

图6：图4的B-B剖视图。

图7：图4的C-C剖视图。

图8：图4的D-D剖视图。

图9：本发明排样轴测图。

图10：本发明之冷凝器支架精密级进模的凹模与凸模配合后立体图。

图11：本发明之冷凝器支架精密级进模的凹模与凸模配合后俯视图。

图12：图11的E-E剖视图。

图13：图11的F-F剖视图（放大）。

图14：图11的G-G剖视图（放大）。

图中：1.上模座，2.上垫板，3.凸模固定板，4.卸料板垫板，5.卸料板，6. 冲齿形孔底孔凸模，7. 弹性防粘推杆，8. 冲齿形孔底孔凹模，9. 弹性防粘推杆，10.定位销，11. 粗冲齿形孔凹模，12. 粗冲齿形孔凸模，13.弹性防粘推杆，14.弹压块，15. 右侧向下弯曲90°凸模，16. 右侧向下弯曲90°凹模，17.镦倒角压窝凹模，18. 镦倒角压窝凸模，19.定距卸料螺柱，20.卸料弹簧，21.内导柱，22.卸料板限位柱，23.压窝凸模护套，24.下垫块，25.下模板，26.下模座，27.增高垫板，28.下垫板，29.凹模板，30.导料板，31. 带槽浮动导料块，321.导套，322.导柱，33.冲导正销孔凸模，34.冲导正销孔凹模，35. 切边侧刃，36. 切边侧刃凹模，37.侧刃挡块，38.导正销，39.限位柱，40.冲侧边外形凸模，41.冲侧边外形凹模，42. 向上弯曲及压筋凸模，43. 向上弯曲及压筋凹模，44.整形凸模，45.整形凹模，46. 切前端外形凸模，47. 切前端外形凹模，48. 右侧向下弯曲45°凸模，49. 右侧向下弯曲45°凹模，50.浮料块，51. 冲φ8mm孔凸模，52.冲孔凸模护套，53.冲φ8mm孔及精冲凹模镶套，54.精冲齿形孔凸模，55.吹气柱，56.分离凸模，57.分离凹模，58. 前部向下弯曲凸模，59. 前部向下弯曲凹模，60.槽式浮顶销，61.带槽浮动导料块，62.检测浮动导正销，63.触杆，64.弹簧，65.螺母，66.微动开关，67.导正销镶套，68.废料滑槽，69.冲φ15mm孔凸模，70.冲φ15mm孔凹模。

图4中的数字表示相应的工位，图9中P表示进料方向。

具体实施方式

实施例1：一种冷凝器支架精密级进模，包括上模组件、下模组件、卸料板、卸料板垫板和误送料检测装置，

所述的卸料板5和卸料板垫板4上对应位置开有可穿过上模组件上凸模或凹模的通孔，卸料板5与卸料板垫板4连接，卸料板垫板通过卸料弹簧20和定距卸料螺柱19安装在上模组件上，

所述的上模组件包括上模座1、安装在上模座上的上垫板2和与上垫板连接的凸模固定板3，所述的上模组件沿进料方向依次设置有1个冲齿形孔底孔凸模6、2个冲导正销孔凸模33、2个切边侧刃35、1个冲侧边外形凸模40、1个前部向下弯曲凸模58、1个向上弯曲及压筋凸模42、1个整形凸模44、1个切前端外形凸模46、1个右侧向下弯曲45°凸模48、1个右侧向下弯曲90°凸模15、1个冲φ15mm孔凸模69、1个镦倒角压窝凹模17和1个分离凸模56，所述的右侧向下弯曲90°凸模15一侧还设置有1个粗冲齿形孔凸模12，所述的冲φ15mm孔凸模69的一侧还设置有精冲齿形孔凸模54，冲φ15mm孔凸模69与精冲齿形孔凸模54之间设置有冲φ8mm孔凸模51，上述凸模均固定安装在凸模固定板3上，镦倒角压窝凹模17安装在卸料板5上；

所述的下模组件包括下模板25、下垫块24、下模座26、增高垫板27、下垫板28和凹模板29，所述的下垫块安装在下模板上，下模座安装在下垫块上，增高垫板安装在下模座上，下垫板安装在增高垫板上，凹模板安装在下垫板上，所述的凹模板29沿进料方向依次设置有与上模组件配合的1个冲齿形孔底孔凹模8、2个冲导正销孔凹模34、2个切边侧刃凹模36、1个冲侧边外形凹模41、1个前部向下弯曲凹模59、1个向上弯曲及压筋凹模43、1个整形凹模45、1个切前端外形凹模47、1个右侧向下弯曲45°凹模49、1个右侧向下弯曲90°凹模16、1个冲φ15mm孔凹模70、1个镦倒角压窝凸模18和1个分离凹模57，所述的右侧向下弯曲90°凹模16一侧还设置有1个粗冲齿形孔凹模11，所述的冲φ15mm孔凹模70的一侧还设置有冲φ8mm孔及精冲凹模镶套53，冲φ8mm孔及精冲凹模镶套53上设置有冲φ8mm孔凹模和精冲齿形孔凹模，

所述的误送料检测装置包括触杆63、微动开关66和相互配合的检测浮动导正销62、导正销镶套67，所述的检测浮动导正销通过螺塞和压簧安装在上模组件上，微动开并安装在上模组件上，检测浮动导正销上开有斜面凹槽，触杆通过弹簧64和螺母65安装在上模组件上，触杆63一端位于检测浮动导正销的斜面凹槽内，触杆另一端位于微动开关的正前方。当条料在送进过程中有送过头或送进不到位等误差时，检测浮动导正销被压上移，检测浮动导正销尾部的斜面凹槽水平推动触杆右移，触杆触动微动开关，发出故障信号，迫使压力机紧急停止工作。

所述下模组件的切边侧刃凹模36的一端还设置有侧刃挡块37，设置侧刃挡块是为了防止槽式浮顶销磨损而影响定距精度（槽式浮顶销一般用45钢制造，易磨损，此处镶嵌经过淬硬的侧刃挡块就相当于提高槽式浮顶销的耐磨性）。所述的上模组件还设置有导正销38，下模组件上对应设置有与导正销配合的导正销镶套。所述的上模组件两侧设置有导套321，所述的下模组件上对应设置有与导套配合的导柱322。所述的下模组件上设置有限位柱39。

闭模状态时，凸模位于对应的凹模内。

本发明的排样设计：

对冷凝器支架的主要成形特点分析如下：

（1）制件尺寸和形位公差要求较高：主型面上φ15^+0.1mm、φ8^+0.1mm、齿形孔三孔中心位置有IT8级公差要求，齿形孔中心线相对于底面的垂直度公差要求为不大于0.1mm，顶面相于底面平行度公差要求不大于0.2mm，因此应采用先弯曲后冲孔的工艺顺序，三个孔须同时冲出，为保证齿形孔的齿部成形良好，最终应采用精冲形式来完成。

（2）主型面共有两个部位的弯曲和压筋成形，根据其结构成形特点，局部压筋和其中一个部位的弯曲必须在一个工位完成；右侧面还有局部的弯曲成形，根据弯曲工序安排原则，为避免后续弯曲影响到前面已弯曲成形的尺寸和角度，右侧面弯曲应安排在主型面弯曲之后。

（3）冲件不允许有二次加工，φ15^+0.1mm孔的底部倒角须采用以压窝工艺的形式冲压成形。

基于以上考虑，排样设计如图4、图9所示，其中空工位4个，有效工位11个，共有15个工位，条料宽度为155mm，每一工位间的步距为61mm。

本发明的成形过程如图4所示，工位(1)为冲导正销孔（通过冲导正销孔凸模33和冲导正销孔凹模34）和冲齿形孔底孔（通过冲齿形孔底孔凸模6和冲齿形孔底孔凹模8），工位(2)为侧刃切边（通过切边侧刃35和切边侧刃凹模36），工位(3)为空工步，工位(4)为切侧边外形（通过冲侧边外形凸模40和冲侧边外形凹模41），工位(5)为空工步，工位(6)为中前部向下弯曲19 °（通过前部向下弯曲凸模58和前部向下弯曲凹模59），工位(7)为向上19°的弯曲及主型面的压筋成形（通过向上弯曲及压筋凸模42和向上弯曲及压筋凹模43），工位(8)为空工步，工位(9) 为对前面的弯曲及成形部位进行整形（通过整形凸模44和整形凹模45），工位(10) 为空工步，工位(11)为切前端外形（通过切前端外形凸模46和切前端外形凹模47），工位(12)为右侧向下弯曲 45°（通过右侧向下弯曲45°凸模48和右侧向下弯曲45°凹模49），工位(13) 为右侧向下弯曲 90°（通过右侧向下弯曲90°凸模15和右侧向下弯曲90°凹模16）及初冲齿形孔（通过粗冲齿形孔凸模12和粗冲齿形孔凹模11），工位(14)为冲φ15^+0.1mm孔（通过冲φ15mm孔凸模69和冲φ15mm孔凹模70）、φ8^+0.1mm孔（通过冲φ8mm孔凸模51和冲φ8mm孔凹模）及精冲齿形孔（通过精冲齿形孔凸模54和精冲齿形孔凹模），工位(15)为镦1×45°倒角（通过镦倒角压窝凹模17和镦倒角压窝凸模18）及载体分离（通过分离凸模56和分离凹模57）。

本发明模具的主要特点如下：

本发明模具外形尺寸为1180mm×550mm×450mm，闭合高度为450mm，根据模具的外形尺寸和冲压总力，选用JD31-630闭式单点压力机。该模具的结构特点为：

（1）模架选用了4导柱精密滑动导向（导套321和导柱322）的钢结构模架，为提高模具工作零件间的导向精度和抵消部分在局部成形时产生的侧向力，在凸模固定板、卸料板和凹模板之间两侧分别设置了6个内导柱21；

（2）为保证各工位间距之间的精度要求，减小积累误差对进距精度的影响，使用带有抬辊机构的辊式送料机构，并与级进模中的导正销配合使用。由辊式自动送料机构作粗定距，模具内设置的导正销38作精定距，实现连续、自动冲压的精确定距，送料精度可达±0.05mm。前三个工位设置双侧导正销，第四工步以后由于切除了前端侧边外形废料，导正销单排设置在单侧载体上，导正销直径的大小可按材料厚度选取，本模具的导正销孔设计为φ10mm。导正销安装在凸模固定板上，与凸模固定板配合为H7/n6，材料与冲孔凸模相同，淬火硬度为58-62HRC。

（3）在工位11设置有误送料检测装置（参见图14）。检测浮动导正销62的上端设置一可用螺塞调整压力的压簧，当条料在送进过程中有送过头或送进不到位等误差时，导正销被压上移，导正销尾部的小斜面水平推动触杆63右移，触杆触动微动开关66，发出故障信号，迫使压力机紧急停止工作。

（4）为保持成形过程中压料力的恒定和防止将坯料夹得过紧，在凹模板左右两侧分别设置有6个卸料板限位柱22。卸料板与凹模之间始终保证一定的距离为4.8mm。

(5) 为防止冲裁时分离的材料粘在凸模或卸料板上，影响模具正常工作，在冲孔凸模和冲切外形凸模上均布置有若干个弹性防粘推杆。

（6）最后工位中，零件与载体冲切分离后由压缩空气通过吹气柱55吹离模具，同时，为了方便工件滑落，在凹模板右端设计有20°的斜面。

本发明关键零部件设计

1、送料浮顶机构

由于工件成形包括有冲裁、弯曲等工序，属立体式冲压加工。因此，为保证条料的畅通送进，条料必须浮离凹模平面一定的高度，本例中送料方向为自左住右送进（参见图9）。条料依靠模具两端设置的带槽浮动导料块31、61及中间设置的槽式浮顶销60导向。在左端前、后侧装有 2个带槽浮动导料块31、因在工位（6）和工位（7）分别进行了向下、向上的弯曲成形，条料前、后侧存在高度差，因此在右端后侧安装有与弯曲成形后零件高度匹配的2个带槽浮动导料块61，两端导料块之间前侧装有6个、后侧装有2个共8个槽式浮顶销，为了使条料在冲压过程中能可靠地顶起，在相应部位设置了三个浮料块50。顶料力的大小由装在下模座内的螺塞调节。

条料共有3个部位的弯曲，如图3所示，a部位是向下的弯曲，弯曲高度为12mm，右侧的压窝凹模镶套却高出凹模板13mm，如果条料不处于顶起状态，将影响送进；b部位亦为向下弯曲，弯曲深度15mm，其凹模镶块低于凹模板17mm，如条料不处于顶起状态，也会影响送进；c部位为向上弯曲，弯曲后不影响条料在凹模上的运动。考虑以上各因素以后，部位a和b的弯曲成形都会影响到条料的送进，因而将条料顶起高度定为18mm，即设计带槽浮动导料块31、槽式浮顶销60在自由状态下其槽的下平面高出凹模板18mm，浮动导料块61在自由状态下也高出凹模面18mm，这样使得3种顶料件的顶料位置处于同一平面上。

模具工作零件

由于级进模是高速、连续的冲压加工，工作零件的磨损比一般冲压模具大得多，受力状态也是不平稳、不对称的，模具损坏的可能性也较大。因此，在级进模设计中，对凸、凹模的材料、热处理及制造精度要求较高，工作零件应选用硬度高、耐磨、热稳定性好的材料。该级进模的凸模、凹模零件材料全部选用SKD11，各凹模镶套与凹模板的配合间为H7/n6，淬火硬度为60-64HRC。

为了便于加工、装配、调整和维修，本例中所有冲孔、冲切及成形凹模均采用镶套（或镶块）的结构形式。除圆形凸模外，各异形冲裁凸模均设计成直通式，以便于线切割加工成形。各异形凸模由于尺寸较小或形状不规则，用铆接方式固定在凸模固定板上，工作部分热处理硬度为58-62HRC，与凸模固定板部分硬度则为32-38HRC，以利于铆接。

为保证齿形孔的冲制质量，冲φ8mm孔及精冲凹模镶套53中的凹模和齿形孔精冲凸模54倒R0．3mm圆角，冲裁双边间隙为0.02mm，凸、凹模刃口部分表面粗糙度为Ra0.2～Ra0.4μm，以确保冲裁面粗糙度值符合Ra1.6μm的要求。其余冲裁刃口和冲裁间隙按常规设计，刃口尺寸公差按IT6级制造。

确定弯曲及压筋成形工作部分的形状和尺寸时，要考虑零件的回弹，预留足够的加工余量。回弹值可通过小量试样初步获取，再通过试模时不断修正确定。设计整形凸模44和整形凹模45时，除考虑成形部分尺寸与零件相关部分尺寸吻合外，还应适当减小凸、凹模的间隙，以起到校正的的作用。为便于修整，成形工作零件的热处理应安排在试模之后进行。向上弯曲及压筋凸模42、整形凸模44各分为前后2块，前块为固定式，后为活动式，目的是保证在成形过程中坯料始终在压紧状态，减少回弹，提高成形式质量。

由于模具尺寸纵向尺寸较大，凹模板、凸模固定板和卸料板采用均采用分块结构，材料选用CrWMn，淬火硬度为56～58HRC，采用慢走丝线切割加工。凸模与卸料板之间的双面间隙为0.04mm，内导柱与卸料板、凹模板的配合间隙为0.02mm。

卸料装置

卸料装置在一般冷冲模中主要起卸料作用，而在带有成形工序的多工位级进模中，在冲压前材料必须被完全压紧，因此，该级进模主要采用弹压卸料板的结构形式。由于模具尺寸较大，为便于制造，卸料板共分为左、中、右三块。弹压卸料板通过定距卸料螺柱19和卸料弹簧20等安装在上模组件。为了便于后期的维修，定距卸料螺柱采用内螺纹式结构，轴长精度为±0.02mm，通过同步磨削轴端面可使各个卸料柱的工作长度保持一致，从而保证卸料板下平面与凹模板上平面有较好的平行度。卸料板行程为27mm，根据卸料力的大小，一共选用22个中型矩形弹簧SWM40mm×115mm。

Claims

1.一种冷凝器支架精密级进模，其特征在于：包括上模组件、下模组件、卸料板、卸料板垫板和误送料检测装置，

所述的上模组件沿进料方向依次设置有1个冲齿形孔底孔凸模（6）、2个冲导正销孔凸模（33）、2个切边侧刃（35）、1个冲侧边外形凸模（40）、1个前部向下弯曲凸模（58）、1个向上弯曲及压筋凸模（42）、1个整形凸模（44）、1个切前端外形凸模（46）、1个右侧向下弯曲45°凸模（48）、1个右侧向下弯曲90°凸模（15）、1个冲φ15mm孔凸模（69）、1个镦倒角压窝凹模（17）和1个分离凸模（56），所述的右侧向下弯曲90°凸模（15）一侧还设置有1个粗冲齿形孔凸模（12），所述的冲φ15mm孔凸模（69）的一侧还设置有精冲齿形孔凸模（54），冲φ15mm孔凸模（69）与精冲齿形孔凸模（54）之间设置有冲φ8mm孔凸模（51），

所述的下模组件沿进料方向依次设置有与上模组件配合的1个冲齿形孔底孔凹模（8）、2个冲导正销孔凹模（34）、2个切边侧刃凹模（36）、1个冲侧边外形凹模（41）、1个前部向下弯曲凹模（59）、1个向上弯曲及压筋凹模（43）、1个整形凹模（45）、1个切前端外形凹模（47）、1个右侧向下弯曲45°凹模（49）、1个右侧向下弯曲90°凹模（16）、1个冲φ15mm孔凹模（70）、1个镦倒角压窝凸模（18）和1个分离凹模（57），所述的右侧向下弯曲90°凹模（16）一侧还设置有1个粗冲齿形孔凹模（11），所述的冲φ15mm孔凹模（70）的一侧还设置有冲φ8mm孔及精冲凹模镶套（53），冲φ8mm孔及精冲凹模镶套（53）上设置有冲φ8mm孔凹模和精冲齿形孔凹模，

所述的卸料板（5）和卸料板垫板（4）上对应位置开有可穿过上模组件上凸模或凹模的通孔，卸料板（5）与卸料板垫板（4）连接，卸料板垫板通过卸料弹簧（20）和定距卸料螺柱（19）安装在上模组件上，

所述的误送料检测装置包括触杆（63）、微动开关（66）和相互配合的检测浮动导正销（62）、导正销镶套（67），所述的检测浮动导正销通过螺塞和压簧安装在上模组件上，微动开并安装在上模组件上，检测浮动导正销上开有斜面凹槽，触杆通过弹簧（64）和螺母（65）安装在上模组件上，触杆（63）一端位于检测浮动导正销的斜面凹槽内，触杆另一端位于微动开关的正前方。

2.根据权利要求1所述的冷凝器支架精密级进模，其特征在于：所述下模组件的切边侧刃凹模（36）的一端还设置有侧刃挡块（37）。

3.根据权利要求1或2所述的冷凝器支架精密级进模，其特征在于：所述的上模组件还设置有导正销（38），下模组件上对应设置有与导正销配合的导正销镶套。

4.根据权利要求1或2所述的冷凝器支架精密级进模，其特征在于：所述的上模组件两侧设置有导套（321），所述的下模组件上对应设置有与导套配合的导柱（322）。

5.根据权利要求1或2所述的冷凝器支架精密级进模，其特征在于：所述的下模组件上设置有限位柱（39）。