CN107413957B - 一种普通压力机热冲压成形通用模架 - Google Patents

一种普通压力机热冲压成形通用模架 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种普通压力机热冲压成形通用模架，包括下模架和上模架；下模架包括下板、杠杆，下板的上表面设置有导柱、安装座，杠杆与安装座可转动联接以形成杠杆脱模机构；上模架包括上板、脱模压杆，上板的下表面设置有导柱套、脱模顶杆，导柱套套在导柱外并以可轴向滑动方式连接，脱模顶杆与脱模压杆分别与杠杆的两端上下对应设置，在上模架上方设有垫铁用于传递压力。脱模压杆上端面周围设有凸沿，上板设有与之对应的通孔和沉台；导柱套上连接有限位结构；导柱外壁套设有回位弹簧。本发明能利用现有的普通压力机进行完整的热冲压成形操作，良好利用了现有资源，节约成本；结构中的杠杆机构及回位弹簧实现了脱模简单，自动上行的功能。

Description

一种普通压力机热冲压成形通用模架
技术领域
本发明属于锻压加工机械技术领域，具体涉及一种普通压力机热冲压成形通用模架。
背景技术
由于冷冲压成形的钢板硬度较低，越来越不能满足人们的使用需求，为了增加其强度，只能通过加大厚度的方式，但这又大大增加了整体重量，不满足很多工程对重量的要求。
目前，热冲压成形技术的应用越来越多，热冲压成形后要立即进行热处理，提高钢板硬度，可使钢板薄而硬，满足重量轻、硬度高的需求；但热处理的过程极易使已冲压成形的钢板变形，而达不到使用要求，所以要求热处理要在压力机上保持模具对钢板的压力的情况下进行。大量传统的冷冲压成形机都是曲柄滑块机构，提供连续的直线往复运动，而模具的上模安装在锻锤滑块上，随机构做连续的直线往复运动，实现合模冲压和脱模的下上动作，但不能实现保压，无法进行热冲压和热处理；如果通过模具的上模不与锻锤滑块固定连接来实现保压，又存在热处理后上模脱模困难的问题。国外的热冲压保压是通过数控设备来实现的，不是简单的曲柄滑块机构，成本较高。而且本国大量的普通压力机也不可能短时间内全部更新换代，所以急需解决通过普通压力机来实现热冲压成形的问题。
另外，模具分为模芯和模架，目前模具产品在制造时是配套加工的，一个模芯配一个模架，导致模架的加工费用占比很高，模架需要消耗大量的钢材，导致模具制造成本较高，周期较长，且模具体积大，占地面积大，很不利于生产组织。如何降低模具的加工费用，节约周期和资源，也是一个亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种普通压力机热冲压成形通用模架，以解决普通压力机不能实现热冲压成形过程中需保压热处理、脱模困难的问题，达到能保压、脱模简单，通过更换内部模具能通用的效果。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种普通压力机热冲压成形通用模架，包括下模架和位于所述下模架上方的上模架；所述下模架包括下板、杠杆，所述下板的上表面设置有竖直向上的导柱，所述下板的上表面还设置有安装座，所述杠杆与安装座通过水平轴可转动联接以形成以安装座为支点的杠杆脱模机构；所述上模架包括上板、脱模压杆，所述上板的下表面设置有竖直向下的导柱套，所述导柱套内设有与所述导柱外圆大小对应的导向孔，所述导柱从所述导向孔进入，并与所述导柱套以可轴向滑动方式连接以形成所述上、下模架相对运动的导向和限位的导轨；所述上板的下表面还设置有脱模顶杆，所述脱模顶杆与脱模压杆分别与所述杠杆的两端上下对应设置，所述脱模压杆穿过所述上板上与脱模压杆外圆对应设置的通孔与所述上板以可轴向滑动方式连接；在所述上模架上方与上模架相配合设有垫铁，用于所述普通压力机工作时传递压力给上板或脱模压杆。
进一步完善上述技术方案，所述脱模压杆朝上的端面周围设有凸沿，用于在所述上模架上行时带着所述脱模压杆一起上行而不会向下掉落；所述通孔在所述上板的上表面设有对应的沉台用于脱模时给所述凸沿让位，沉台的深度大于安装在模架间的模具开模时上模需要上行的行程。
进一步地，所述导柱套上设有限位结构，所述限位机构包括弹簧座、弹顶珠弹簧、弹顶珠；所述导柱套的外壁上设有径向的并与导柱套内壁贯通的弹顶珠孔，所述弹顶珠孔在所述导柱套的内壁一端设有收口；所述弹顶珠置于所述弹顶珠孔内，所述弹簧座可拆卸连接在所述导柱套的外壁上，所述弹顶珠弹簧被压缩于弹顶珠和弹簧座之间用于保持弹顶珠顶在所述收口位置并部分凸出所述导柱套的内壁；所述导柱上设有环状的弹顶珠凹槽用于所述弹顶珠顶入时配合起到限位的作用。
进一步地，所述导柱外壁套设有回位弹簧，所述回位弹簧被压缩于所述下板的上表面和所述导柱套的下表面之间。
进一步地，所述下板和导柱之间，所述上板和导柱套、脱模顶杆之间均为孔轴紧配合固定连接。
进一步地，所述下模架和上模架之间设有模具安装空间；所述上板和下板上设有若干通孔用于连接安装模具。
本发明使用过程：
将模具安装在下模架和上模架之间，模具的下模固定安装在所述下板的上表面，上模固定安装所述上板的下表面；将下模架与普通压力机的工作台面连接固定。
所述垫铁先与所述上模架上板配合传递压力，放置在所述上板上表面。普通压力机工作，滑块上下往复运动。第一次往复行程结束后普通压力机停止运行，冲压成形完成，滑块上行离开垫铁上表面，弹顶珠顶入导柱上的弹顶珠凹槽内提供卡嵌阻力，模具本身还有冲压咬合力，这两个力再加上模架及上模的自重大于导柱上回位弹簧向上的弹力，模架保持闭合姿态，实现模具的保压，可实施热处理操作。
将所述垫铁由原来的位置移动到脱模压杆的上表面，与脱模压杆配合传递压力。普通压力机工作，滑块上下往复运动。第二次行程中，滑块先下行，压力通过垫铁传递给脱模压杆，脱模压杆下压杠杆的一端，杠杆机构作用，经杠杆将力传递给脱模顶杆，顶升上模架，刚性开模，上模架带着模具的上模向上移实现开模，同时弹顶珠从导柱上的弹顶珠凹槽内退出不再提供卡嵌阻力；滑块上升，所述导柱上回位弹簧伸展回弹，进一步推动上模架上行，以便拆装冲压零件。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过结构的设计实现了保压的功能，能利用现有的普通压力机进行完整的热冲压成形操作，良好利用了现有资源，节约成本。
2、本发明通过结构中的杠杆机构及回位弹簧实现了脱模简单，自动上行的功能。
3、本发明设有模具安装空间和连接安装模具的通孔，可更换模具使用，保证了模架的通用形，减少了模具用料，降低了制造成本，缩短了制造周期，且模具体积较小，便于生产组织。
附图说明
图1-本发明具体实施例结构示意图（冲压成形合模状态）；
图2-本发明具体实施例中限位机构局部放大图；
图3-本发明具体实施例开模状态示意图；
图4-本发明具体实施例脱模状态示意图；
其中：1-弹顶珠弹簧，2-弹簧座，3-弹顶珠，4-导柱套，5-上板，6-垫铁，7-盖板，8-脱模顶杆，9-安装套，10-脱模压杆，11-滑块，12-下板，13-安装座，14-水平轴，15-杠杆，16-模具，17-零件，18-回位弹簧，19-导柱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
参见图1，本发明具体实施例包括下模架和位于所述下模架上方的上模架；所述下模架包括下板12、杠杆15，所述下板12的上表面设置有竖直向上的导柱19，所述下板12的上表面还焊接固定有安装座13，所述杠杆15通过穿过安装座13和杠杆15中部通孔的水平轴14与安装座13可转动联接以形成以安装座13为支点的杠杆脱模机构；所述上模架包括上板5、脱模压杆10，所述上板5的下表面设置有竖直向下的导柱套4，所述导柱套4内设有与所述导柱19外圆大小对应的导向孔，所述导柱19从所述导向孔进入，并与所述导柱套4以可轴向滑动方式连接以形成所述上、下模架相对运动的导向和限位的导轨；所述上板5的下表面还设置有脱模顶杆8，脱模顶杆8的上端面与所述上板5的上表面齐平；所述上板5的下表面还设置有安装套9；所述上板5的上表面通过螺纹固定连接有盖板7；所述脱模顶杆8与脱模压杆10分别与所述杠杆15的两端上下对应设置；所述脱模压杆10穿过所述上板5、盖板7和安装套9上与脱模压杆10外圆对应设置的通孔与所述上板5、盖板7和安装套9以可轴向滑动方式连接；在所述上模架上方与上模架相配合设有垫铁6，所述盖板7上设有让位通孔用于让位使垫铁6放置在上板5的上表面，所述垫铁6用于所述普通压力机工作时传递压力给上板5或脱模压杆10。
其中，所述脱模压杆10朝上的端面周围设有凸沿，用于在所述上模架上行时带着所述脱模压杆10一起上行而不会向下掉落；所述通孔在所述脱模压杆10的凸沿一端设有对应的沉台用于脱模时给所述凸沿让位，沉台的深度大于安装在模架间的模具16开模时上模需要上行的行程。
参见图1、图2，其中，所述导柱套4上设有限位结构，所述限位机构包括弹簧座2、弹顶珠弹簧1、弹顶珠3；所述导柱套4的外壁上设有径向的并与导柱套4内壁贯通的弹顶珠孔，所述弹顶珠孔在所述导柱套4的内壁一端设有收口；所述弹顶珠3置于所述弹顶珠孔内，所述弹簧座2通过螺栓可拆卸连接在所述导柱套4的外壁上，所述弹顶珠弹簧1被压缩于弹顶珠3和弹簧座2之间用于保持弹顶珠3顶在所述收口位置并部分凸出所述导柱套4的内壁；所述导柱19上设有环状的弹顶珠凹槽用于所述弹顶珠3顶入时配合起到限位的作用。
参见图1，其中，所述导柱19外壁套设有回位弹簧18，所述回位弹簧18被压缩于所述下板12的上表面和所述导柱套4的下表面之间。
其中，所述下板12和导柱19之间，所述上板5和导柱套4、脱模顶杆8、安装套9之间均为孔轴过盈紧配合固定连接，必要时还可以在连接处点焊加固。
其中，所述下模架和上模架之间设有模具16安装空间；所述上板5和下板12上设有若干通孔用于连接安装模具16。
本发明使用过程：
参见图1，将模具16安装在下模架和上模架之间，模具16的下模固定安装在所述下板12的上表面，上模固定安装所述上板5的下表面；将下模架与普通压力机的工作台面连接固定。
所述垫铁6先与所述上模架上板5配合传递压力，放置在所述上板5上表面。普通压力机工作，滑块11上下往复运动。第一次往复行程结束后普通压力机停止运行，冲压成形完成，滑块11上行离开垫铁6上表面，弹顶珠3顶入导柱19上的弹顶珠凹槽内提供卡嵌阻力，模具16本身还有冲压咬合力，这两个力再加上模架及上模的自重大于导柱19上回位弹簧18向上的弹力，模架保持闭合姿态，实现模具16的保压，可实施热处理操作。
参见图3，将所述垫铁6由原来的位置移动到脱模压杆10的上表面，与脱模压杆10配合传递压力。普通压力机工作，滑块11上下往复运动。第二次行程中，滑块11先下行，压力通过垫铁6传递给脱模压杆10，初始时杠杆15承水平状态，脱模压杆10和脱模顶杆8下端均与杠杆15对应端接触，由于脱模压杆10在沉台内有一定行程，在该行程中，脱模压杆10能够自由地下压杠杆15的一端而不与安装套9接触（即不与上板接触），通过杠杆机构作用，经杠杆15将力传递给脱模顶杆8，顶升上模架，刚性开模，上模架带着模具16的上模向上移实现开模，同时导柱套4上行克服弹顶珠弹簧1作用力将弹顶珠3从导柱19上的弹顶珠凹槽内退出使弹顶珠3作用在导柱19其他位置表面，弹顶珠3不再与弹顶珠凹槽配合提供卡嵌阻力。当滑块11到达最大行程时该过程结束，此时脱模压杆10上端的凸沿最多下行到沉台的台阶面或者还没有到达沉台台阶面。
参见图4，滑块11在第二次往复运动的上升阶段，所述导柱19上回位弹簧18伸展回弹，进一步推动上模架上行，完成最终脱模过程，以便拆装冲压零件17。
实施时，进一步地，所述导柱19、导柱套4可有若干套组合使用，均匀设置在模具16的四周，这样，所述上、下模架相对运动的导向和限位的导轨更多，使上、下模架相对运动更加稳定顺畅。实施时，进一步地，所述脱模顶杆8，脱模压杆10，杠杆15，安装座13组成的杠杆脱模机构可有若干套，均匀设置在模具16的四周，这样，增加脱模过程的稳定性，使上模架脱模时受到的顶升力更加均匀，不单边。实施时，进一步地，根据所述导柱套4的壁厚不同，所述弹顶珠弹簧1可以全部被压缩于导柱套4上的弹顶珠孔中，如果导柱套4的壁厚较薄，参见图2，在所述弹簧座2长度方向上可设置凹入的弹顶珠弹簧容纳腔，使弹顶珠弹簧1被压缩于所述弹簧容纳腔底部和弹顶珠3之间，这样，适合配置于导柱套4的壁厚的不同情况，也可在保证强度的情况下，为了减轻导柱套4的重量，而采用图2示意的限位机构。所述上述实施时可以进一步改进的方案均应视为落入本发明保护范围。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种普通压力机热冲压成形通用模架，其特征在于：包括下模架和位于所述下模架上方的上模架；所述下模架包括下板、杠杆，所述下板的上表面设置有竖直向上的导柱，所述下板的上表面还设置有安装座，所述杠杆与安装座通过水平轴可转动联接以形成以安装座为支点的杠杆脱模机构；所述上模架包括上板、脱模压杆，所述上板的下表面设置有竖直向下的导柱套，所述导柱套内设有与所述导柱外圆大小对应的导向孔，所述导柱从所述导向孔进入，并与所述导柱套以可轴向滑动方式连接以形成所述上、下模架相对运动的导向和限位的导轨；所述上板的下表面还设置有脱模顶杆，所述脱模顶杆与脱模压杆分别与所述杠杆的两端上下对应设置，所述脱模压杆穿过所述上板上与脱模压杆外圆对应设置的通孔与所述上板以可轴向滑动方式连接；在所述上模架上方与上模架相配合设有垫铁，用于所述普通压力机工作时传递压力给上板或脱模压杆；
将模具安装在下模架和上模架之间，模具的下模固定安装在所述下板的上表面，上模固定安装所述上板的下表面；将下模架与普通压力机的工作台面连接固定；
所述垫铁先与所述上模架上板配合传递压力，放置在所述上板上表面；普通压力机工作，滑块上下往复运动；第一次往复行程结束后普通压力机停止运行，冲压成形完成，滑块上行离开垫铁上表面，模架保持闭合姿态，实现模具的保压；
将所述垫铁由原来的位置移动到脱模压杆的上表面，与脱模压杆配合传递压力；普通压力机工作，滑块上下往复运动；第二次行程中，滑块先下行，压力通过垫铁传递给脱模压杆，脱模压杆下压杠杆的一端，杠杆脱模机构作用，经杠杆将力传递给脱模顶杆，顶升上模架，刚性开模，上模架带着模具的上模向上移实现开模；
所述脱模压杆朝上的端面周围设有凸沿，用于在所述上模架上行时带着所述脱模压杆一起上行而不会向下掉落；所述通孔在所述上板的上表面设有对应的沉台用于脱模时给所述凸沿让位，沉台的深度大于安装在模架间的模具开模时上模需要上行的行程。
2.根据权利要求1所述一种普通压力机热冲压成形通用模架，其特征在于：所述导柱套上设有限位结构，所述限位结构包括弹簧座、弹顶珠弹簧、弹顶珠；所述导柱套的外壁上设有径向的并与导柱套内壁贯通的弹顶珠孔，所述弹顶珠孔在所述导柱套的内壁一端设有收口；所述弹顶珠置于所述弹顶珠孔内，所述弹簧座可拆卸连接在所述导柱套的外壁上，所述弹顶珠弹簧被压缩于弹顶珠和弹簧座之间用于保持弹顶珠顶在所述收口位置并部分凸出所述导柱套的内壁；所述导柱上设有环状的弹顶珠凹槽用于所述弹顶珠顶入时配合起到限位的作用。
3.根据权利要求2所述一种普通压力机热冲压成形通用模架，其特征在于：所述导柱外壁套设有回位弹簧，所述回位弹簧被压缩于所述下板的上表面和所述导柱套的下表面之间。
4.根据权利要求1所述一种普通压力机热冲压成形通用模架，其特征在于：所述下板和导柱之间，所述上板和导柱套、脱模顶杆之间均为孔轴紧配合固定连接。
5.根据权利要求1所述一种普通压力机热冲压成形通用模架，其特征在于：所述下模架和上模架之间设有模具安装空间；所述上板和下板上设有若干通孔用于连接安装模具。
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