CN1072360A

CN1072360A - 冲压具有通孔成品的无废料生产方法

Info

Publication number: CN1072360A
Application number: CN92108853A
Authority: CN
Inventors: 李渊河
Original assignee: Sanxing Hardware Factory Co Ltd
Current assignee: Sanxing Hardware Factory Co Ltd
Priority date: 1991-09-18
Filing date: 1992-07-28
Publication date: 1993-05-26
Also published as: BR9202880A; EP0533322A1; MX9204556A; US5170655A

Abstract

一种冲压具有通孔成品的无废料生产法，包括：棒材受驱动而穿设于具有成型模腔及预成型模腔的模具中，其端头已具有成型端头及预成型端头，它们未占满成型模腔及预成型模腔，而在预成型端头后方形成预成型空间；其次，冲棒向前冲使成型端头冲出盲孔，盲孔中受冲挤的棒材被迫移动而充填预成型空间；而后冲棒退出，驱动棒材将已冲出盲孔的成型端头推入切刀槽的接纳槽中，使成型端头的盲孔套于接纳槽中的撑棒上，最后切刀座移切成型端头而完成冲压。

Description

本发明是关于一种冲压具有通孔成品的无废料生产方法，特别是关于一种可简化步骤、以节省机构构件及移动路径的冲压生产方法。

一般螺帽、传动链条用滚轮、以及短小的其它有通孔的金属零件，其加工方式如图1所示：以切断设备41将棒材42切成固定长度的坯料43，再将此块坯料43送到母模中（其锻打通孔的过程如图2、3所示），使坯料43在模中受两冲头（通常一冲头进行冲压动作，另一冲头则保持静态）以相对方向进行预先锻打，再移送到下一模具肿精打成型，使坯料中央肋部45受挤压而成适当厚度的毛边，然后再经由冲孔模（如图4所示），利用冲头将肋部的毛边46冲出，而冲出的毛边则形成废料。

这种制造通孔产品的冲压方法并不理想，理由如下：

1.肋部毛边切除后便成为废料，将其卖出则价格仅为原料（棒材）的50%以下，成本消耗可观;

2.模具及设备的增加，相对增加成本;

3.冲压时，两冲头以相对的方向锻打母模中的坯料，对冲头端部将产生极大的应力，特别在精打时，由于肋部锻打至很薄的厚度，其应力相当大，对于冲头的使用寿命而言，十分不利。

美国专利No.3267500公开了一种不产生废料的冲压具有通孔成品的技术，其主要内容如图5-图9所示的冲压过程，冲压的产品为螺帽，该方法包括如下步骤：

第一步骤（图5）：

使圆形截面的棒材51伸进六角形截面的模腔52中，这时冲头座53往前顶住棒材端头，棒材51在前面加工步骤中已留下一段六角形端头511，冲头座53将此六角形端头511推顶到略伸入模腔52内一段距离，这时冲棒54则准备向前冲。

第二步骤（图6）：

冲头座53往上提，这时冲棒54向前冲挤棒材51前端的六角形端头511，在该六角形端头511中冲出盲孔512，并将盲孔512外的坯料挤伸至靠近模腔52的端口，使其外周缘挤靠模腔52壁面而形成六角形截面。

第三步骤（图7）：

冲棒54退出六角形端头511中的盲孔512，并连同冲头座53移离模腔52端口;而另一负责作切断作业的切模座55正准备移至模腔52的前端。

第四步骤（图8）：

切模座55移至模腔52端口，棒材51受驱动而将具有盲孔512部分的六角形端头511推入切模座55中，切模座55中的撑管56正插在六角形端头511的盲孔512中。

第五步骤（图9）：

切模座连同其中的撑管56，移切已完成盲孔512冲压的棒材51六角形端头511，而被移切下的六角形端头511便成为具有通孔的产品。

反复上述五个步骤的操作，可进行自动化冲压生产具有通孔的产品。

上述美国专利No.3267500的技术，提供了一种进行具通孔成品冲压时无废料产生的方法，使生产成本大幅度降低，是一种相当具有价值的技术，但它的冲压过程还有些不够理想的地方：

1.冲头座除作横移外，须先推顶棒材的六角形端头使其略缩入模内，以便在冲盲孔时，盲孔周边的材料在向上挤延时，不致超出模具端面，这项操作使冲压步骤变得较为繁杂;更由于冲头座连同冲棒必须与切模座不断地互换操作，二者在移动的过程中相当耗费工时;另外，为避免二者产生干涉，并能同时进行置换及共用动力，于是在机构的设计上便不得不较为复杂。

2.供棒材放入的模腔全长都为六角形截面，模具有制作成本较高，且圆形截面的棒材与六角形截面的横腔间形成间隙，在冲头座或冲棒进行冲压时，瞬间的冲压力将造成下端截面棒材的不稳定。

3.上述不稳定状态还会影响冲棒冲出盲孔时的深度，也就是会同时影响盲孔冲出时周边材料挤延上升的高度，则其在第一步骤中所预留棒材端面至模具端面的距离，将因此而受到影响。

4.当利用冲头座使棒材前端六角形端头成型时，因模腔为六角形，而棒材为圆形，因此，六角形与圆形成的空隙，使冲头座在冲压操作时，棒材的六角形截面与圆形截面交界间的成形不受模腔的范围限制，于是成型时的六角形角部较钝而不完整;通常螺帽的规格，其对角的尺寸是取角部最完整时的状态作为标准尺寸，虽然允许有某种程度的公差，但能够制出角部较完整的成品，市场竞争力会更好。

所以，本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种可简化冲压步骤，并进而提高生产效率的冲压具有通孔成品的无废料生产方法。

本发明的主要特征在于冲压过程有如下步骤：

第一步骤：棒材受驱动而穿设于具有成型模腔及预成型模腔的模具中，其前端因前面加工步骤中而具有成型端头及预成型端头，该成型端头与预成型端头并未占满成型模腔及预成型模腔的全部空间，而在预成型端头后方形成预成型空间;

第二步骤：冲棒往前冲，在棒材的成型端头冲出盲孔，盲孔中受冲挤的棒材被迫移动而充填至预成型空间;

第三步骤：冲棒退出盲孔，驱动棒材将已冲出盲孔的成型端头推入切刀座上的接纳槽中，使成型端头上的盲孔套于接纳槽中的撑棒上;

第四步骤：切刀座移切已伸入接纳槽中的成型端头，而完成具有通孔产品的冲压。

由此可知，为实现本发明的目的，本发明提供了一种冲压具有通孔成品的无废料生产方法，包括：

第一步骤：棒材受驱动而举设于具有成型模腔及预成型模腔的模具中，棒材端面在前面加工步骤中而与成型模腔端口平齐，具有一小段成型端头，及一段预成型端头，成型端头与预成型端头并未占满成型模腔及预成型模腔的全部空间，而在预成型端头后方形成预成型空间;

第二步骤：冲棒向前冲，而在棒材的成型端头冲出盲孔，这时盲孔中受冲挤的棒材将被迫移动而充填后方的预成型空间;

第三步骤：完成冲压的冲棒退出盲孔，这时在切刀座上所形成的接纳槽空间与成型模腔端口对齐，再驱动棒材将已冲出盲孔的成型端头推入接纳槽中，使成型端头上的盲孔套在接纳槽中的撑棒上;

第四步骤：切刀座移切已伸入接纳槽中的成型端头，而完成具有通孔成品的冲压。

通过下面结合除图及本发明实施例对本发明的详细说明，可进一步了解本发明的目的及技术手段和功效，附图中：

图1-图4是一般冲压具有通孔产品的方法的第一步骤至第四步骤;

图5-图8是美国专利No.3267500的无废料冲压具通孔产品的方法的第一至第五步骤;

图10是本发明实施例生产方法中冲压模具的剖视图;

图11-14是本发明的冲压生产方法的第一至第四步骤。

请参阅图10，为本发明的方法所使用的冲压模具的剖视图。模具1中开有圆形截面的通孔11，其前端设有一段直筒形的六角形截面的成型模腔12，及一段斜锥形也成六角形截面的预成型模腔13，该预成型模腔13位于成型模腔12与圆形截面的通孔11之间。

关于本发明的冲压成型步骤，请分别参见图11-图14。

第一步骤（图11）：

棒材2受驱动而穿设于模具1的通孔中，且前端延伸至成型模腔12中（棒材2在前面加工工序后已留下一段已成型有大致为六角形截面的预成型端头）。其端面在前面加工工序中已加工成与成型模腔12的端口平齐，并具有一小段形状与直筒形模腔12相配合的成型端头21，及一段与斜锥形预成型模腔13的形状相配合的预成形端头22，但成型端头21与预成型端头22并未占满模腔12及预成型模腔13的全部空间，而在预成型端头22后方形成预成形空间14;此时，切刀座3上所开可供冲棒6移动的通孔31正好对应于成型模腔12的端口处，且冲棒6这时正准备向成型模腔12进行冲压;切刀座3上另一端设有可受驱动作前后移动的顶套32，及设置在顶套32中而一直维持在定位的撑棒33，顶套32前端与撑棒33周围空间则形成接纳槽34，这时因前工序的加工，接纳槽34中正好容放着前一步工序已冲压成的带通孔的成品7。

第二步骤（图12）：

冲棒6经由切刀座3上的通孔31，对棒材2前方的成型端头21及预成型端头22冲压，而形成盲孔23，这时盲孔23中受冲挤的棒材2将迫移而充填图11中所示的原预成形端头22后方的预成型空间14，同时因冲压时的塑性变形，使已受冲出盲孔23的成型端头21端面略微移入成型模12中;这时切刀座3的另一端正进行用顶套32将接纳槽34中的成品7顶出的操作。

第三步骤（图13）：

完成冲压的冲棒6退出盲孔23，同时经由切刀座3的通孔31移至后方，这时切刀座3移动，而使另一端推出上次操作得到的产品，且顶套32回移至形成空间的接纳槽34，而与成型模腔12的端口对齐，再驱动棒材2向前位移，而将已冲出盲孔23的棒材2成型端头21推入接纳槽34中，使成型端头21上的盲孔23套于撑棒33上，因而使棒材2的预成型端头22后方形成空间14。

第四步骤（图14）：

切刀座3和顶套32及撑棒33移切已伸入接纳槽34中的成型端头21，这样就完成具有通孔的冲压产品。

上述步骤反复实施，便可自动地进行具有通孔成品的无废料冲压生产。

通过上述说明可以知道本发明的冲压方法具有下列优点：

1.由于所用模具中的模腔并非贯通的六角截面，而是仅具有六角截面直筒形的成型模腔及斜锥形的预成形模腔。因此，冲棒进行冲压时，便已将下一成品的预成型完成，而无须如以前美国专利No.3267500那样，必须先以冲头座将圆形截面的棒材锻成六角端头，这一步骤的省略使生产率的提高相当可观。因为一般螺帽的生产速度通常高达每分钟近几个，若可省略冲头座先进行预锻的操作步骤，则平均一天可节省一个多小时的工作时间，提高效率相当可观。

2.因操作步骤的省略，相对造成的机构的复杂性也会降低，机构的简化更可减少故障的发生。

3.六角形截面的模腔内构造仅占一部分，因此模具制造较容易，更由于棒材所送经的通道成圆形截面，因此在接受冲压时，较容易保持棒材的稳固。

4.模具中斜锥形的六角形截面的预成型模腔在冲压成型操作中所成的棒材预成型端头，其体型由于呈斜锥形，所以预成型端头的角部十分容易塑性变形成型，而且相当完整。因此，当其由预成型端头成为成型端头时，可获得完整的角部。

由上所述，本发明提供的冲压具有通孔成品的无废料生产方法，确实能使冲压过程获得较简化的机构及操作步骤，而大幅度增加生产效率，充分具有工业上的利用价值。

Claims

1、一种冲压具有通孔成品的无废料生产方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步骤：棒材受驱动而穿设于具有成型模腔及预成型模腔的模具中，棒材端面在前面加工操作中已与成型模腔端口齐平，具有一小段成型端头，及一段预成型端头，成型端头及预成型端头并未占满成型模腔及预成型模腔的全部空间，而在预成型端头后方形成预成型空间；

第二步骤：冲棒往前冲，在棒材的成型端头冲出盲孔，这时盲孔中受冲挤的棒材将被迫移动而充填后方的预成型空间；

第三步骤：完成冲压的冲棒退出盲孔，这时切刀座上的接纳槽形成空间且与成型模腔端头对齐，再驱动棒材将已冲出盲孔的成型端头推入接纳槽中，使成型端头上的盲孔套于接纳槽中的撑棒上；

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述的第二步骤中，所述的冲棒是经由切刀座上的通孔对模具成型模腔中的棒材进行冲压。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述的第四步骤中，所述的切刀座移切接纳槽中的成型端头时，所述的切刀座上接纳槽中的撑棒一直保持在定位。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的方法还包括第五步骤：利用切刀座上接纳槽中的撑棒外围所设的顶套将接纳槽中的成品推出。