CN107186047A - 一种铝合金型材加工用冲裁模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝合金型材加工用冲裁模具，包括：上模座、下模座、上凸模、下凹模；所述上模座上对称加工有导向杆安装孔，以及压紧机构，且其以轴线为中心加工有上凸模安装位；所述压紧机构包括:第一伸缩杆、压头；所述上凸模安装位包括：底座、快换安装座；所述底座通过螺栓连接于所述上模座上；所述快换安装座一端连接于底座上，另一端用于安装上凸模；所述下模座包括：以轴线对称设置的导向柱，以及以轴线为中心的下凹模安装孔，以及顶芯机构；所述顶芯机构包括：固定座、第二伸缩杆、顶芯头安装座、顶芯头；所述上凸模通过上凸模安装位固定安装在上模座上，其分为上下两部分，其中上部分为快换安装部位，下部分为实体凸模。

Description

一种铝合金型材加工用冲裁模具

技术领域

本发明创造涉及冲裁模具，特别涉及一种铝合金型材加工用冲裁模具。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。

所谓冲裁，是利用冲模使部分材料或工序件与另一部分材料、工(序)件或废料分离的一种冲压工序。冲裁是剪切、落料、冲孔、冲缺、冲槽、剖切、凿切、切边、切舌、切开、整修等分离工序的总称，从板料上分离出所需形状和尺寸的零件或毛坯的冲压方法。冲裁是利用冲模的刃口使板料沿一定的轮廓线产生剪切变形并分离。冲裁在冲压生产中所占的比例最大。在冲裁过程中，除剪切轮廓线附近的金属外，板料本身并不产生塑性变形，所以由平板冲裁加工的零件仍然是一平面形状。

对于铝合金的冲裁加工工艺，由于铝合金的材质表面硬度没有钢材的表面硬度高，在进行冲裁时，容易使得铝合金表面划伤，影响外观。目前冲裁加工都是采用上实心凸模，与下空心凹模相配合，进行零件的加工动作。然而，由于铝合金材质的硬度不高，尤其对于一些板材厚度较薄的零部件，其在进行冲裁加工时，往往由于其承受硬度不高，在上凸模接触到板材表面时，板材由于受到上凸模的冲击力，使得板材产生一定的变形，从而影响零件的加工质量。

另外，冲裁模具在进行长时间的使用后，上凸模和下凸模的位置发生相对的偏移，导致在进行冲裁加工时，上凸模与下凹模配合时，单边间隙不一致，导致零件的加工形状发生改变；由于单边间隙的增大或减小，导致上凸模的磨损加剧，以及零件加工后的毛刺增加。

发明内容

为了克服背景技术中目前铝合金板材加工用冲裁模具由于下凹模中空设计产生的板材受冲击变形问题，以及冲裁模具长时间使用后上凸模以及下凹模发生相对偏移等问题，本发明提供一种铝合金型材加工用冲裁模具，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

一种铝合金型材加工用冲裁模具，包括：上模座、下模座、上凸模、下凹模；其中，所述上模座上对称加工有导向杆安装孔、以及压紧机构，且其以轴线为中心加工有上凸模安装位；其中，所述压紧机构包括:第一伸缩杆、压头；所述上凸模安装位包括：底座、快换安装座；其中，所述底座通过螺栓连接于所述上模座上；所述快换安装座一端连接于底座上，另一端用于安装上凸模；所述下模座包括：以轴线对称设置的导向柱，以及以轴线为中心的下凹模安装孔，以及顶芯机构；其中所述顶芯机构包括：固定座、第二伸缩杆、顶芯头安装座、顶芯头；所述上凸模通过上凸模安装位固定安装在上模座上，其分为上下两部分，其中上部分为快换安装部位，下部分为实体凸模；所述下凹模通过下凹模安装孔固定在下模座上。

作为本发明的一种优选方式，所述下凹模安装孔为通孔，其孔的长度为下凹模长度的两倍；所述下凹模安装孔内安装有行程开关；所述顶芯机构的顶芯头安装座直径的基本尺寸与下凹模安装孔直径的基本尺寸一致，其长度为所述下凹模安装孔长度的一半；所述顶芯头的形状与下凹模的形状一致，其长度与下凹模的长度一致，且其上端面设置片式压力传感器。

作为本发明的一种优选方式，当所述顶芯机构处于常规状态时，所述顶芯头的上端面与下凹模的上端面高度齐平；所述顶芯头安装座的上端面与所述下凹模的下端面相贴合；当所述顶芯头上端面设置的片式压力传感器感测的压力大于预设压力后，将所述第二伸缩杆设置为自由状态，即当所述上凸模进行冲压时，所述第二伸缩杆进行向下收缩，当所述顶芯头安装座下降至一定位置时，所述行程开关解除顶芯头安装座的限定，开关弹出，控制第二伸缩杆进行自动伸缩动作。

作为本发明的一种优选方式，所述下凹模安装孔内还包括调整套，所述下凹模安装孔上端面设置有沉台安装面，所述调整套的上端面设置有凸台安装面，所述调整套的凸台面与所述下凹模安装孔设置的沉台安装面通过沉头螺栓固定。

作为本发明的一种优选方式，所述冲裁模具还包括：激光对准机构；所述激光对准机构包括：安装板，激光头；其中所述安装板下端面边缘设置有安装环；所述激光头安装在所述安装板上；所述下模座上端面设置有激光对准机构安装环槽；所述激光对准机构安装环槽与所述下凹模安装孔同心，其直径大于所述下凹模安装孔直径。

作为本发明的一种优选方式，所述压头一端贴附安装有弹性橡胶层；所述弹性橡胶层厚度不低于3MM；所述压头的压紧压力不大于4兆帕。

作为本发明的一种优选方式，所述冲裁模具还包括落料吹风口；所述落料吹风口安装在所述顶芯机构的正前方，其安装高度与顶芯头上端面下降至最低位置处的高度一致。

作为本发明的一种优选方式，所述下凹模与所述下凹模安装孔采用过渡配合。

本发明能够实现以下有益效果：本发明提供的一种铝合金型材加工用冲裁模具，其在结构设计上，将传统的下凹模由中空式设计为具有相匹配的顶芯机构，即在上凸模进行冲裁下压时，不会产生突然的冲击力，避免了铝合金板材冲裁时发生变形的情况；另外，本发明在上模座上设置了压紧机构，在进行冲裁时，首先将工件压紧，这样的设计也进一步减少了工件在冲裁时产生的变形问题；另外，所述上凸模，通过上凸模安装座上的快换安装座进行固定；所述下凹模安装在快换调整套内，通过这样的设计，使得上凸模与下凹模可以快速更换，同时使得一套模具只需更换上凸模，以及下凹模即可实现对不同规格零件的加工；另外，本发明提供的一种铝合金冲裁模具，其在下模座上设置了激光对准机构，在进行冲裁时，进行位置的校验，避免了上下模的中心偏移的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供一种铝合金型材加工用冲裁模具的整体结构示意图；

图2为本发明提供上模座俯视图；

图3为本发明提供上模座主视图；

图4为本发明提供下模座安装示意图；

图5为本发明提供下模座俯视图；

图6为本发明提供顶芯机构的结构示意图。

其中，1上模座，110导向杆安装孔，120压紧机构，121第一伸缩杆，122 压头，123弹性橡胶层，130上凸模安装位，131底座，132快速安装座，2下模座，210导向柱，220下凹模安装孔，221行程开关，222调整套，223沉台安装面，224凸台安装面，230顶芯机构，231固定座，232第二伸缩杆，233顶芯头安装座，234顶芯头，235片式压力传感器，240激光对准机构安装环槽，3上凸模，310快换安装部位，320实体凸模，4下凹模，5激光对准机构，510安装板，511安装环，520激光头，6落料吹风口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1-图6所示，具体的，本实施例提供一种铝合金型材加工用冲裁模具，包括：上模座1、下模座2、上凸模3、下凹模4；其中，所述上模座1上对称加工有导向杆安装孔110、以及压紧机构120，且其以轴线为中心加工有上凸模安装位130；其中，所述压紧机构120包括:第一伸缩杆121、压头122；所述上凸模安装位130包括：底座131、快换安装座132；其中，所述底座131通过螺栓连接于所述上模座1上；所述快换安装座132一端连接于底座131上，另一端用于安装上凸模3；所述下模座2包括：以轴线对称设置的导向柱210，以及以轴线为中心的下凹模安装孔220，以及顶芯机构230；其中所述顶芯机构230 包括：固定座231、第二伸缩杆232、顶芯头安装座233、顶芯头234；所述上凸模3通过上凸模安装位130固定安装在上模座1上，其分为上下两部分，其中上部分为快换安装部位310，下部分为实体凸模320；所述下凹模4通过下凹模安装孔220固定在下模座2上。

作为本实施例的一种优选方式，所述下凹模安装孔220为通孔，其孔的长度为下凹模4长度的两倍；所述下凹模安装孔220内安装有行程开关221；所述顶芯机构230的顶芯头安装座233直径的基本尺寸与下凹模安装孔220直径的基本尺寸一致，其长度为所述下凹模安装孔220长度的一半；所述顶芯头234 的形状与下凹模4的形状一致，其长度与下凹模4的长度一致，且其上端面设置片式压力传感器235。

作为本实施例的一种优选方式，当所述顶芯机构230处于常规状态时，所述顶芯头234的上端面与下凹模4的上端面高度齐平；所述顶芯头安装座233 的上端面与所述下凹模4的下端面相贴合；当所述顶芯头234上端面设置的片式压力传感器235感测的压力大于预设压力后，将所述第二伸缩杆232设置为自由状态，即当所述上凸模3进行冲压时，所述第二伸缩杆232进行向下收缩，当所述顶芯安装座233下降至一定位置时，所述行程开关221解除顶芯机构230 的限定，开关弹出，控制第二伸缩杆232进行自动伸缩动作。

作为本实施例的一种优选方式，所述下凹模安装孔220内还包括调整套222，所述下凹模安装孔220上端面设置有沉台安装面223，所述调整套222的上端面设置有凸台安装面224，所述调整套222的凸台面与所述下凹模安装孔220设置的沉台安装面223通过沉头螺栓固定。

作为本实施例的一种优选方式，所述冲裁模具还包括：激光对准机构5；所述激光对准机构5包括：安装板510，激光头520；其中所述安装板510下端面边缘设置有安装环511；所述激光头520安装在所述安装板510上；所述下模座2上端面设置有激光对准机构安装环槽240；所述激光对准机构安装环槽240与所述下凹模安装孔220同心，其直径大于所述下凹模安装孔220直径。

作为本实施例的一种优选方式，所述压头122一端贴附安装有弹性橡胶层 123；所述弹性橡胶层123厚度不低于3MM；所述压头122的压紧压力不大于4 兆帕。

作为本实施例的一种优选方式，所述冲裁模具还包括落料吹风口6；所述落料吹风口6安装在所述顶芯机构230的正前方，其安装高度与顶芯头234下降至最低位置处的高度一致。

作为本实施例的一种优选方式，所述下凹模4与所述下凹模安装孔220采用过渡配合。

具体的，本实施例提供的一种铝合金型材加工用冲裁模具，其旨在于解决现有的冲裁模具具有的三大问题；其一，解决现有冲裁模具在冲裁时上凸模下压冲裁时对工件的冲击，致使工件产生变形的问题；其二，解决现有的冲裁模具加工零件规格形状单一的问题；其三，解决现有的冲裁模具在长时间使用后上下模位置发生相对的问题。

对于，其一，解决现有冲裁模具在冲裁时上凸模下压冲裁时对工件的冲击，致使工件产生变形的问题。本实施例通过在下凹模4内设置顶芯机构230，避免了中空式下凹模造成零件冲击变形的问题。具体的，所述顶芯机构230包括：固定座231、第二伸缩杆232、顶芯头安装座233、顶芯头234；所述下凹模安装孔220为通孔，其孔的长度为下凹模4长度的两倍；所述下凹模安装孔220 内安装有行程开关221；所述顶芯机构230的顶芯头安装座233直径的基本尺寸与下凹模安装孔220直径的基本尺寸一致，其长度为所述下凹模安装孔220长度的一半；所述顶芯头234的形状与下凹模4的形状一致，其长度与下凹模4 的长度一致，且其上端面设置片式压力传感器235。当所述顶芯机构230处于常规状态时，所述顶芯头234的上端面与下凹模4的上端面高度齐平；所述顶芯头安装座233的上端面与所述下凹模4的下端面相贴合；当所述顶芯头234上端面设置的片式压力传感器235感测的压力大于预设压力后，将所述第二伸缩杆232设置为自由状态，即当所述上凸模3进行冲压时，所述第二伸缩杆232 进行向下收缩，当所述顶芯安装座233下降至一定位置时，所述行程开关221 解除顶芯机构230的限定，开关弹出，控制第二伸缩杆232进行自动伸缩动作。

另外，本实施例在上模座上增加设置了压紧机构120，所述压紧机构120靠近下凹模安装孔220设置，在进行冲裁时，首先将工件压紧，进一步减少在冲裁时工件发生冲击变形的可能性。

对于，其二，解决现有的冲裁模具加工零件规格形状单一的问题。本实施例中，在上模座1上设置了上凸模安装座130，具体的,所述上凸模安装位130 包括：底座131、快换安装座132；其中，所述底座131通过螺栓连接于所述上模座1上；所述快换安装座132一端连接于底座131上，另一端用于安装上凸模3；对于下凹模，本实施例中，将所述下凹模4安装在下模座2上设置的下凹模安装孔220内，所述下凹模安装孔220内还包括调整套222。通过上述所述的设置，在冲压前，依据冲压工件要求的形状规格尺寸进行上凸模3，以及下凹模 4的选取，以及对应顶芯头234的选取及安装，可以实现对多种不同规格形状零部件的冲裁加工。

其三，解决现有的冲裁模具在长时间使用后上下模位置发生相对的问题。本实施中，增加设置激光对准机构5；所述激光对准机构5包括：安装板510，激光头520；其中，所述安装板510下端面边缘设置有安装环511；所述激光头 520安装在所述安装板510上；所述下模座2上端面设置有激光对准机构安装环槽240；所述激光对准机构安装环槽240与所述下凹模安装孔220同心，其直径大于所述下凹模安装孔220直径。所述激光对准机构5的作用在于，在进行冲裁工作前，将所述激光对准机构5通过激光对准机构安装环槽240固定安装在下模座2上。其中值得说明的是，所述激光对准机构5与下凹模安装孔220同心，即所述激光头520以下凹模4同心。其实质在于，利用激光头520发光点代替下凹模4中心位置，然后校验上凸模3的中心点是否与所述激光头520的发射线位置一直，从而判断所述上下模位置是否发生相对偏移。

另外，本实施例中，所述压头122一端贴附安装有弹性橡胶层123；所述弹性橡胶层123厚度不低于3MM；所述压头122的压紧压力不大于4兆帕。通过这样的设置，减少了工件表面划伤的几率。

另外，本实施例中，还设置落料吹风口6；所述落料吹风口6安装在所述顶芯机构230的正前方，其安装高度与顶芯头234下降至最低位置处的高度一致。其作用在于，将冲裁掉的零件，从顶芯头234上吹落至存放区。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铝合金型材加工用冲裁模具，包括上模座(1)、下模座(2)、上凸模(3)、下凹模(4)，其特征在于，所述上模座(1)上对称加工有导向杆安装孔(110)、以及压紧机构(120)，且其以轴线为中心加工有上凸模安装位(130)；其中，所述压紧机构(120)包括:第一伸缩杆(121)、压头(122)；所述上凸模安装位(130)包括：底座(131)、快换安装座(132)；其中，所述底座(131)通过螺栓连接于所述上模座(1)上；所述快换安装座(132)一端连接于底座(131)上，另一端用于安装上凸模(3)；所述下模座(2)包括：以轴线对称设置的导向柱(210)，以及以轴线为中心的下凹模安装孔(220)，以及顶芯机构(230)；其中，所述顶芯机构(230)包括：固定座(231)、第二伸缩杆(232)、顶芯头安装座(233)、顶芯头(234)；所述上凸模(3)通过上凸模安装位(130)固定安装在上模座(1)上，其分为上下两部分，其中上部分为快换安装部位(310)，下部分为有效凸模(320)；所述下凹模(4)通过下凹模安装孔(220)固定在下模座(2)上。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金型材加工用冲裁模具，其特征在于，所述下凹模安装孔(220)为通孔，其孔的长度为下凹模(4)长度的两倍；所述下凹模安装孔(220)内安装有行程开关(221)；所述顶芯机构(230)的顶芯头安装座(233)直径的基本尺寸与下凹模安装孔(220)直径的基本尺寸一致，其长度为所述下凹模安装孔(220)长度的一半；所述顶芯头(234)的形状与下凹模(4)的形状一致，其长度与下凹模(4)的长度一致，且其上端面设置片式压力传感器(235)。

3.根据权利要求2所述的一种铝合金型材加工用冲裁模具，其特征在于，当所述顶芯机构(230)处于常规状态时，所述顶芯头(234)的上端面与下凹模(4)的上端面高度齐平；所述顶芯头安装座(233)的上端面与所述下凹模(4)的下端面相贴合；当所述顶芯头(234)上端面设置的片式压力传感器(235)感测到的压力大于预设压力后，将所述第二伸缩杆(232)设置为自由状态，即当所述上凸模(3)进行冲压时，所述第二伸缩杆(232)向下收缩，当所述顶芯头安装座(233)下降至一定位置时，所述行程开关(221)解除顶芯头安装座(233)的限定，开关弹出，控制第二伸缩杆(232)进行自动伸缩动作。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金型材加工用冲裁模具，其特征在于，所述下凹模安装孔(220)内还包括调整套(222)，所述下凹模安装孔(220)上端面设置有沉台安装面(223)，所述调整套(222)的上端面设置有凸台安装面(224)，所述调整套(222)的凸台面与所述下凹模安装孔(220)设置的沉台安装面(223)通过沉头螺栓固定。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金型材加工用冲裁模具，其特征在于，所述冲裁模具还包括：激光对准机构(5)；所述激光对准机构(5)包括：安装板(510)，激光头(520)；其中，所述安装板(510)下端面边缘设置有安装环(511)；所述激光头(520)安装在所述安装板(510)上；所述下模座(2)上端面设置有激光对准机构安装环槽(240)；所述激光对准机构安装环槽(240)与所述下凹模安装孔(220)同心，其直径大于所述下凹模安装孔(220)的直径。

6.根据权利要求1所述的一种铝合金型材加工用冲裁模具，其特征在于，所述压头(122)一端贴附安装有弹性橡胶层(123)；所述弹性橡胶层(123)厚度不低于3MM；所述压头(122)的压紧压力不大于4兆帕。

7.根据权利要求1所述的一种铝合金型材加工用冲裁模具，其特征在于，所述冲裁模具还包括落料吹风口(6)；所述落料吹风口(6)安装在所述顶芯机构(230)的正前方，其安装高度与顶芯头(234)上端面下降至最低位置处的高度一致。

8.根据权利要求1所述的一种铝合金型材加工用冲裁模具，其特征在于，所述下凹模(4)与所述下凹模安装孔(220)采用过渡配合。