CN106182183B - 一种用于加工非金属材料的简易复合冲裁模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于加工非金属材料的简易复合冲裁模具，包括凸凹模及位于凸凹模下方的的聚氨酯橡胶底板，所述凸凹模靠近聚氨酯橡胶底板一端设置有凹凸模刃口，所述凸凹模中部还设置有压件孔，在压件孔内装配有压件块，所述压件块上设置有凸模孔，并在凸模孔内配装有凸模，所述凸凹模刃口设计成尖角结构。本发明采用聚氨酯橡胶代替传统复合模的下模部分，也就是说减少了传统复合模的凹模，因而大大降低了模具制造成本。同时在整个冲裁过程中，由于聚氨酯橡胶的弹性作用，使得工件始终处于平整状态，因此避免工件在冲裁过程中产生毛刺和卷边，进而提高了产品的质量；本发明所述模具结构简单，使用方便、灵活，可操作性强，返修更换方便。

Description

一种用于加工非金属材料的简易复合冲裁模具
技术领域
本发明属于非金属材料加工技术领域，涉及一种冲裁模具，特别是涉及一种用于加工非金属材料的简易复合冲裁模具。
背景技术
目前，国内外采用的冲裁工艺有两大类：一类是普通冲裁，另一类是精密冲裁，无论是哪一类冲裁工艺，都采用的是单向冲裁且所获得冲件表面均带有毛刺，毛刺不仅影响零件外观，并且在以后的变形工序由于产生应力集中而容易引起开裂，同时也给后续工序造成困难，还会带来加剧刃口磨损，降低模具使用寿命等缺陷。毛刺的高度主要取决于被冲件材料的强度、料厚、冲裁间隙的大小和模具刃口的磨损情况等,上述因素的改善虽然可以把毛刺的高度限制到某一最小值，但是改善后的毛刺依然不能满形状和尺寸精度要求较高的冲件,而需要后续加工来缩小毛刺或者消除毛刺。由此带来更多的生产成本，生产效率不高。
为解决上述问题，公开号为CN103071722A的中国专利公开了一种往复精密复合冲裁模具，包括上模和下模，下模的结构为：下模座上通过螺栓依次固定有下模板、下垫板、下固定板和下凹模，下油缸安装在下模座的中心孔中，下油缸的活塞上固定有下承压板，下凸凹模套装在下凹模的中心孔中；上模的结构为：上模座的底部通过螺栓依次固定有上模板、上垫板和上固定板，上凹模螺栓穿过上模板、上垫板和上固定板后和上凹模连接，上油缸安装在上模座的中心孔中，上凸模的上部活动套装在上垫板的中心孔中，上凸模的下部套装在上凸凹模的中心通孔中；该模具采用对原材料的双向冲裁，有效减少了毛刺。但是在冲裁生产过程中，对一些非金属材料，如橡胶、皮革、毛毡，硬纸板等的冲裁加工时，应保证材料的冲裁间隙≤0.01mm，通常称为无间隙冲裁。要求冲裁模的工作部分尺寸精度和表面质量高，因此在模具制造时难度很大，制造成本高，特别时对于复合冲裁模具来说，对凸凹模的加工精度要求高，制造更加困难，成本更高，制造更加困难，成本更高。并且采用上述冲裁模进行无间隙冲压时加工的零件会出现卷边现象，影响产品的质量，且模具维修更换不方便。
发明内容
本发明在于针对现有冲裁模所存在的不足，提供了一种用于加工非金属材料的简易复合冲裁模具，从而克服了在工件加工过程中零件不平整，易卷边及毛刺较多的缺陷，提高产品质量。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
一种用于加工非金属材料的简易复合冲裁模具，包括凸凹模及位于凸凹模下方的的聚氨酯橡胶底板，所述凸凹模靠近聚氨酯橡胶底板一端设置有凹凸模刃口，所述凸凹模中部还设置有压件孔，在压件孔内装配有压件块，所述压件块上设置有凸模孔，并在凸模孔内配装有凸模。
所述凹凸模刃口设计成尖角结构。
所述凸模下端设置有凸模刃口。
所述压件孔在水平面上投影的面积大小和形状与加工成型零件相匹配。
所述压件块与压件孔为间隙配合。
所述凸模与凸模孔为间隙配合。
所述凸凹模和凸模的材料均采用T8A，淬硬HRC50-55。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明采用聚氨酯橡胶代替传统复合模的下模部分，也就是说减少了传统复合模的凹模，因而大大降低了模具制造成本。同时在整个冲裁过程中，由于聚氨酯橡胶的弹性作用，使得工件始终处于平整状态，因此避免工件在冲裁过程中产生毛刺和卷边，进而提高了产品的质量。本发明所述模具结构简单，易于制造，使用方便、灵活，可操作性强，返修更换方便；可广泛使用于非金属材料冲裁加工中。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构分解示意图；
图3是采用本发明所述的模具冲裁工件的示意图；
图4是本发明中待冲裁工件结构示意图。
图中：1-凸凹模，2-压件块，3-凸模，4-聚氨酯橡胶底板，5-工件，11-压件孔，12-凹凸模刃口，21-凸模孔，31-凸模刃口。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图3所示，本发明所述的一种用于加工非金属材料的简易复合冲裁模具，包括凸凹模1及位于凸凹模1下方的的聚氨酯橡胶底板4，所述凸凹模1靠近聚氨酯橡胶底板4一端设置有凹凸模刃口12，所述凸凹模1中部还设置有压件孔11，在压件孔11内装配有压件块2，所述压件块2上设置有凸模孔21，并在凸模孔21内配装有凸模3。本技术方案采用聚氨酯橡胶底板4代替传统复合模的下模部分，也就是说减少了传统复合模的凹模，因而大大降低了模具制造成本。由于聚氨酯橡胶是一种弹性体，在冲裁过程中，聚氨酯橡胶受力后具有液态的静压性，即聚氨酯橡胶底板4各方向所受的单位压力相等。在冲裁过程中，聚氨酯橡胶底板4受到凸凹模1的压力，迫使被冲裁材料沿凹凸模刃口12周边发生弯曲变形，并在凹凸模刃口12周边产生压痕，随着压力的增大，被冲材料受到不断增大的聚氨酯橡胶底板4压力超过材料抗剪强度时，材料在凹凸模刃口12处产生断裂，工件5与周边材料分离。在整个冲裁过程中，工件始终处于平整状态，因此不会产生毛刺和卷边，提高了产品的质量。同时，聚氨酯橡胶底板4在冲裁过程中，起到对凸凹模1和凸模3的保护作用，延长模具的使用寿命。
所述凹凸模刃口12设计成尖角结构。如图3所示，压件孔11垂直于水平面，凸凹模1外侧向内倾斜至底端形成尖的凹凸模刃口12，减少了凸凹模1与工件5的接触面积，从而使压力集中在凹凸模刃口12周边，减少冲裁毛刺。
所述凸模3下端设置有凸模刃口31。如图3所示，凸模刃口31为凸模3下端向内凹陷而形成的尖角刃口结构，减少了凸模3与工件5的接触面积，从而使压力集中在凸模刃口31周边，减少冲裁毛刺，进而提高工件5上加工孔的质量。
所述压件孔11在水平面上投影的面积大小和形状与加工成型零件相匹配。如，要加工出圆形零件，压件孔11的断面为圆形状；要加工出方形零件，压件孔11的断面为方形；要加工菱形零件，压件孔11的断面为菱形；要加工椭圆形零件，压件孔11的断面为椭圆形。同时，凹凸模刃口12的内侧面形状与压件孔11的形状相匹配。
所述压件块2与压件孔11为间隙配合。这样便于压件块2的取出和装入，同时保证产品的冲裁质量。
所述凸模3与凸模孔21为间隙配合。便于凸模3的插入和取出。凸模3可根据待加工零件进行选择，如待加工零件含有通孔，则需要凸模3进行冲裁，若没有通孔，则可以不设置凸模3。
所述凸凹模1和凸模3的材料均采用T8A，淬硬HRC50-55。
下面以加工如图4所示的零件为例进一步说明采用本发明所述的模具进行冲裁的方法步骤如下：
如图3所示，采用手压床分工部对工件进行加工，首先将聚氨酯橡胶底板4放在手压床台面上，把工件5平放在聚氨酯橡胶底板4上并调整好位置，然后将凸凹模1放在工件5适当位置并施力，加工出如图4所示的零件外形，再把压件块2和凸模3同时放入凸凹模1中，对凸模3施力，加工出如图4所示带有孔φ3.8的零件。依此加工下一件。在本实施例中，凹凸模刃口12的形状与图4所示的零件外形尺寸一致，凸模刃口31的形状与φ3.8的大小形状一致。本发明采用聚氨酯橡胶底板4作为下模，在冲裁过程中，聚氨酯橡胶底板4起到对凸凹模1、凸模3的保护作用，延长模具的使用寿命；本发明所属的模具可沿用至不同形状、不同产品、不同非金属材料的冲裁。

Claims (6)

1.一种用于加工非金属材料的简易复合冲裁模具，其特征在于：包括凸凹模(1)及位于凸凹模(1)下方的的聚氨酯橡胶底板(4)，所述凸凹模(1)靠近聚氨酯橡胶底板(4)一端设置有凹凸模刃口(12)，所述凸凹模(1)中部还设置有压件孔(11)，在压件孔(11)内装配有压件块(2)，所述压件块(2)上设置有凸模孔(21)，并在凸模孔(21)内配装有凸模(3)；所述凹凸模刃口(12)设计成尖角结构。
2.根据权利要求1所述的一种用于加工非金属材料的简易复合冲裁模具，其特征在于：所述凸模(3)下端设置有凸模刃口(31)。
3.根据权利要求1所述的一种用于加工非金属材料的简易复合冲裁模具，其特征在于：所述压件孔(11)在水平面上投影的面积大小和形状与加工成型零件相匹配。
4.根据权利要求1所述的一种用于加工非金属材料的简易复合冲裁模具，其特征在于：所述压件块(2)与压件孔(11)为间隙配合。
5.根据权利要求1所述的一种用于加工非金属材料的简易复合冲裁模具，其特征在于：所述凸模(3)与凸模孔(21)为间隙配合。
6.根据权利要求1所述的一种用于加工非金属材料的简易复合冲裁模具，其特征在于：所述凸凹模(1)和凸模(3)的材料均采用T8A，淬硬HRC50-55。
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