CN107442645B - 汽车顶盖浮动凹模冲孔模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车顶盖浮动凹模冲孔模具，包括浮动凹模总成、浮动凹模驱动总成、凸模冲孔退料总成、顶盖定位总成和模具基座。浮动凹模驱动总成将浮动凹模总成推到设计位置，凸模冲孔退料总成与浮动凹模总成共同完成冲孔与退废料的动作，废料通过浮动凹模总成掉入到顶盖定位总成上的废料盒中进行收集。顶盖定位总成完成冲孔顶盖的支撑、定位和夹紧动作。本发明缩短了模具改造与调试周期，节约了新产品生产准备时间，减少模具改造风险，采用简易模具冲孔，生产效率、加工精度、产品一致性均优于钻孔胎补孔；浮动凹模结构可适应外形较为复杂的零件，模具上方便安装感应装置，冲孔动力部分也可通过电磁阀等元件进行控制，便于与自动化生产线联动。

Description

汽车顶盖浮动凹模冲孔模具

技术领域

本发明属于工艺装备技术领域，具体涉及一种薄板冲压模具，特别涉及一种汽车顶盖浮动凹模冲孔模具。

背景技术

冲压模具是在冷冲压加工时，将材料加工成零件或半成品的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具，俗称冷冲模。冲压是在室温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑形变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等。

冲压模具是冲压生产中必不可少的工业装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

冲压模具有多种形式，根据产品的加工方法可分为：冲裁模具、弯曲模具、抽制模具、成形模具和压缩模具，在冲裁模具中冲孔模具又占有较大比重。当前，随着产品更新速度的加快，各种适应开发的不断涌现，不可避免的会对原有零件上的孔位进行调整，相应的冲孔模具也必须进行相应改造才能满足产品变化的需求。而在模具的改造过程中，难免会发生新结构与现有模具状态出现矛盾，而造成无法改造或改造困难情况的发生。此时，就需要重新设计模具来满足新产品需求，而重新设计、加工和调试模具既费时、又费力，不适于当前产品小批量、多品种的生产模式。

发明内容

本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种汽车顶盖浮动凹模冲孔模具，通过简易冲孔模具完成零件外形更改后的补孔工序，由于结构简单，可以节省加工与调试费用，同时降低模具改造风险，缩短生产准备周期。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种汽车顶盖浮动凹模冲孔模具，包括浮动凹模驱动总成6、浮动凹模总成7、冲孔退料总成8、模具基座9和顶盖定位总成10；

所述浮动凹模总成7包括拖板18、导柱19、直线导轨20、拖板限位块24和凹模固定块33，其中直线导轨20和拖板限位块24分别安装在模具基座9上，拖板18安装在直线导轨20上且沿直线导轨20运动，凹模固定块33与拖板18相连，导柱19固定在凹模固定块33上；

所述浮动凹模驱动总成6包括凹模驱动模块15、支座16和连接套17，凹模驱动模块15通过支座16与模具基座9相连，凹模驱动模块15还通过连接套17与浮动凹模总成7中的凹模固定块33相连；

所述冲孔退料总成8包括导套21、滑块22、冲孔驱动总成25和安装座23，其中冲孔驱动总成25通过安装座23与拖板18相连，滑块22安装在冲孔驱动总成25上并通过其上安装的导套21与导柱19相连；

所述模具基座9安装在顶盖定位总成10上。

所述浮动凹模总成7还包括凹模31、限位器32和废料导板34，凹模31、限位器32和废料导板34分别安装在凹模固定块33上。

所述凹模驱动模块15为气缸或液压缸。

所述冲孔退料总成8还包括退料螺钉26、退料弹簧27、凸模固定板28、退料板29和凸模30，其中退料螺钉26、退料弹簧27、凸模固定板28分别安装在滑块22上，退料弹簧27穿过退料螺钉26一端顶在滑块22上，另一端顶在退料板29上，退料螺钉26的螺钉头部空套在滑块22上，螺纹部分安装在退料板29上，凸模30通过凸模固定板28安装在滑块22上。

所述冲孔驱动总成25为气缸或液压缸。

所述顶盖定位总成10包括定位销a3、定位销b12、辅助支撑块1、形面定位夹紧总成a2、形面定位夹紧总成b5、形面定位夹紧总成c11、形面定位夹紧总成d14和安装框架13，其中辅助支撑块1与安装框架13相连，定位销a3和定位销b12设置在安装框架13上。

所述辅助支撑块1上加工有与顶盖曲面相符的形面，能够与安装框架13焊接到一起或通过螺栓与安装框架13相连。

所述形面定位夹紧总成a2、形面定位夹紧总成b5、形面定位夹紧总成c11和形面定位夹紧总成d14均由支撑板38、夹紧缸39、摆臂35、连接块40、夹紧头36和形面定位块37构成，其中夹紧缸39、连接块40通过铰链与支撑板38相连，夹紧缸39、连接块40还通过铰链与摆臂35相连，摆臂35的一端装有夹紧头36，其与安装在支撑板38上的形面定位块37一起将顶盖固定在顶盖定位总成10上。

汽车顶盖浮动凹模冲孔模具的工作过程如下。首先将顶盖放置到顶盖定位总成10上，形面定位夹紧总成a2、形面定位夹紧总成b5、形面定位夹紧总成c11、形面定位夹紧总成d14中的夹紧缸39动作带动与其相连的摆臂35与夹紧头36一起动作将顶盖夹紧。然后，浮动凹模总成7在凹模驱动模块15的推动下，沿直线导轨20运动，直至拖板18顶到拖板限位块24上，此时，浮动凹模总成6与顶盖冲孔形面接触，到达理论冲孔位置。随后冲孔退料总成8中冲孔驱动总成25启动，带动滑块22沿导柱19、导套21配合面所确定的方向运动，此时退料板29首先与顶盖接触，紧接着退料弹簧27被压缩，凸模30穿过退料板29接触到顶盖，当冲孔驱动总成25继续运动时，在凸模30与凹模31的共同作用下，在设计位置冲裁出孔，而冲出的废料会沿废料导板34，在重力作用下掉入废料盒4中进行收集。当安装在凹模固定块33上的限位器32与滑块22接触时，滑块22被顶住无法继续动作，冲孔行程随之结束。

冲孔完成后，冲孔驱动总成25带动滑块22以及安装在其上的凸模30沿由导柱19、导套21的配合面反向运动，凸模30缩回到退料板29中，此时退料板29在退料弹簧27的作用下依然会将顶盖压紧，避免在凸模30在抽出过程中，顶盖随凸模30运动，同时避免冲孔处出现毛刺现象。当冲孔驱动总成25回退至初始位置后，浮动凹模总成6在浮动凹模驱动模块15的带动下也回退至初始位置，随后形面定位夹紧总成a2、形面定位夹紧总成b5、形面定位夹紧总成c11、形面定位夹紧总成d14松开顶盖被取出，整个汽车顶盖浮动凹模冲孔模具的工作过程结束。

汽车顶盖浮动凹模冲孔模具中的冲孔驱动总成25、凹模驱动模块15和夹紧缸39的启动与停止可以通过手动阀或电磁阀进行控制，第一种方式适用于单独适用模具的情况下，第二种情况适用于模具与自动化冲压线联动的情况下。其中凹模驱动模块15和夹紧缸39可以通过一个阀来控制，也可以分开单独控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)缩短模具改造与调试的周期；

(2)节约新产品的生产准备时间；

(3)减少模具改造的风险；

(4)由于采用简易模具冲孔，所以生产效率、加工精度以及产品的一致性都要优于用钻孔胎补孔；

(5)采用浮动凹模结构，可以适应外形较为复杂的零件；

(6)模具上可方便安装感应装置，冲孔动力部分也可以通过电磁阀等自动化元件进行控制，所以能方便的与自动化生产线联动。

附图说明

图1为汽车顶盖浮动凹模冲孔模具整体外形图；

图2为汽车顶盖浮动凹模冲孔模具冲孔部分外形图；

图3为形面定位夹紧总成外形图；

图4为双手动阀控制流程图；

图5为三手动阀控制流程图；

图6为双电磁阀控制流程图；

图7为三电磁阀控制流程图。

图中，1.辅助支撑块 2.形面定位夹紧总成a 3.定位销a 4.废料盒 5.形面定位夹紧总成 b 6.浮动凹模驱动总成 7.浮动凹模总成 8.冲孔退料总成 9.模具基座 10.顶盖定位总成 11.形面定位夹紧总成c 12.定位销b 13.安装框架 14.形面定位夹紧总成d 15.凹模驱动模块 16.支座 17.模具基座 18.拖板 19.导柱 20.直线导轨 21.导套 22.滑块23.安装座 24.凹模限位块 25.冲孔驱动总成 25.冲孔驱动总成 26.退料螺钉 27.退料弹簧 28.凸模固定板 29.退料板 30.凸模 31.凹模 32.限位器 33.凹模固定块 34.废料导板 35.摆臂 36.夹紧头 37.形面定位块 38.支撑板 39.夹紧缸 40.连接块。

具体实施方式

下面参照附图，结合实施例，对本发明所述的汽车顶盖浮动凹模冲孔模具进行详细说明。

实施例1

如图1、图2、图3和图4所示，汽车顶盖浮动凹模冲孔模具包括浮动凹模总成7、浮动凹模驱动总成6、冲孔退料总成8、顶盖定位总成10和模具基座9，其中浮动凹模驱动总成6与模具基座连接9，模具基座9安装在顶盖定位总成10上。

浮动凹模总成7包括凹模31、凹模固定块33、导柱19、限位器32、废料导板34、拖板18、直线导轨20和拖板限位块24，其中凹模31安装在凹模固定块33上，同时凹模固定块33上还安装有导柱19、限位器32与废料导板34，凹模固定块33与拖板18相连，直线导轨20安装在模具基座9上，拖板18安装在直线导轨20上，拖板18沿直线导轨20运动，模具基座9上还安装有拖板限位块24，用于限定拖板18的移动距离。

浮动凹模驱动总成6包括凹模驱动模块15、支座16和连接套17，其中凹模驱动模块15可以采用气缸也可以采用液压缸，凹模驱动总成15通过支座16与模具基座9相连，凹模驱动模块15通过连接套17与浮动凹模总成7中的凹模固定块33相连。运动时凹模驱动模块15推动凹模固定块33和拖板18沿直线导轨20运动，直到拖板18顶到凹模限位块24上，此时凹模固定块33与冲孔面接触，并将冲孔面承托起来，其上安装的凹模31处于冲孔位置。

冲孔退料总成8包括凸模30、退料板29、退料弹簧27、退料螺钉26、凸模固定板28、导套21、滑块22、冲孔驱动总成25和安装座23，其中冲孔驱动总成25可以采用气缸也可以采用液压缸，冲孔驱动总成25通过安装座23与拖板18相连。滑块22安装在冲孔驱动总成25上，并通过安装在其上的导套21与导柱19相连，运动时沿导柱19与导套21的配合面的轴线运动，导柱19、导套21对滑块22其导向作用，并承受冲孔时作用在滑块22上的侧向力。滑块22上还安装有退料弹簧27、退料螺钉26和凸模固定板28，其中退料弹簧27穿在退料螺钉26上，一端顶在滑块22上，另一端顶在退料板29上，退料螺钉26的螺钉头部空套在滑块22上，螺纹部分安装在退料板29上，通过旋转退料螺钉26可以调整退料弹簧27的压缩量，从而调整退料力。凸模30经由凸模固定板28安装在滑块22上。此外，冲孔时凸模30的工作部分穿过退料板29直接与顶盖接触。

顶盖定位总成10包括定位销a3和定位销b12、辅助支撑块1、形面定位夹紧总成a2、形面定位夹紧总成b 5、形面定位夹紧总成c 11、形面定位夹紧总成d14和安装框架13，其中辅助支撑块1上加工有与顶盖曲面相符的形面，起到承托、定位顶盖的作用，它可以与安装框架13焊接到一起，也可以通过螺栓与安装框架13相连，前一种方式的优点是辅助支撑块1上的形面可与安装框架13一体加工，所以形状的精度更高，而后一种方式可在辅助支撑块1与安装框架13间安装垫片，所以当产品外形调整后可通过更换辅助支撑块1或调整垫片的多寡来快速的适应新的顶盖。安装框架13上还安装有定位销a3和定位销b12，定位销a3和定位销b12与辅助支撑块1一起确定顶盖在顶盖定位总成10中的位置。同时定位销a3和定位销b12还起导向作用，可以方便顶盖的安放。

顶盖定位总成10中的形面定位夹紧总成a2、形面定位夹紧总成b 5、形面定位夹紧总成c 11、形面定位夹紧总成d14采用统一结构，其中包括支撑板38、夹紧缸39、摆臂35、连接块40、夹紧头36和形面定位块37，其中夹紧缸39与连接块40通过铰链与支撑板38相连，与此同时夹紧缸39和连接块40又通过铰链与摆臂35相连，摆臂35的一端上安装有夹紧头36，它与安装在支撑板38上的形面定位块37一起将顶盖固定在顶盖定位总成10上，防止其在冲孔过程中出现位移。

汽车顶盖浮动凹模冲孔模具的工作过程如下。首先将顶盖放置到顶盖定位总成10上，形面定位夹紧总成a2、形面定位夹紧总成b 5、形面定位夹紧总成c 11、形面定位夹紧总成d14中的夹紧缸39动作带动与其相连的摆臂35与夹紧头36一起动作将顶盖夹紧。然后，浮动凹模总成7在凹模驱动模块15的推动下，沿直线导轨20运动，直至拖板18顶到拖板限位块24上，此时，浮动凹模总成6与顶盖冲孔形面接触，到达理论冲孔位置。随后冲孔退料总成8中冲孔驱动总成25启动，带动滑块22沿导柱19、导套21配合面所确定的方向运动，此时退料板29首先与顶盖接触，紧接着退料弹簧27被压缩，凸模30穿过退料板29接触到顶盖，当冲孔驱动总成25继续运动时，在凸模30与凹模31的共同作用下，在设计位置冲裁出孔，而冲出的废料会沿废料导板34，在重力作用下掉入废料盒4中进行收集。当安装在凹模固定块33上的限位器32与滑块22接触时，滑块22被顶住无法继续动作，冲孔行程随之结束。

冲孔完成后，冲孔驱动总成25带动滑块22以及安装在其上的凸模30沿由导柱19、导套21的配合面反向运动，凸模30缩回到退料板29中，此时退料板29在退料弹簧27的作用下依然会将顶盖压紧，避免在凸模30在抽出过程中，顶盖随凸模30运动，同时避免冲孔处出现毛刺现象。当冲孔驱动总成25回退至初始位置后，浮动凹模总成6在浮动凹模驱动模块15的带动下也回退至初始位置，随后形面定位夹紧总成a2、形面定位夹紧总成b 5、形面定位夹紧总成c 11、形面定位夹紧总成d14松开顶盖被取出，整个汽车顶盖浮动凹模冲孔模具的工作过程结束。

汽车顶盖浮动凹模冲孔模具中的冲孔驱动总成25、凹模驱动模块15和夹紧缸39由两个手控阀控制，而两个手动阀由于动力源相连。其中，手控阀Ⅰ控制冲孔驱动总成25，而手控阀Ⅱ控制凹模驱动模块15与夹紧缸39。这种控制方式适用于单独适用模具的情况下。

实施例2

参照图1、图2、图3和图5对本发明实施例进行说明。汽车顶盖浮动凹模冲孔模具的工作流程与实施例一相同，其不同之处在于冲孔驱动总成25、凹模驱动模块15和夹紧缸39由三个手控阀单独控制，而三个电磁阀又与动力源相连。其中手控阀1控制冲孔驱动总成25，手控阀2控制凹模驱动模块15，而手控阀3控制夹紧缸39。

实施例3

参照图1、图2、图3和图6对本发明实施例进行说明。汽车顶盖浮动凹模冲孔模具的工作流程与实施例一相同，其不同之处在于冲孔驱动总成25、凹模驱动模块15和夹紧缸39由两个电磁阀控制，而两个电磁阀又与动力源相连。其中电磁阀1控制冲孔驱动总成25，电磁阀2控制凹模驱动模块15与夹紧缸39。这种控制方式适用于模具与自动冲压线联动的情况下。

实施例4

参照图1、图2、图3和图7对本发明实施例进行说明。汽车顶盖浮动凹模冲孔模具的工作流程与实施例一相同，其不同之处在于冲孔驱动总成25、凹模驱动模块15和夹紧缸39由三个电磁阀控制，而三个电磁阀又与动力源相连。其中电磁阀1控制冲孔驱动总成25，电磁阀2控制凹模驱动模块15，电磁阀3控制夹紧缸39。

Claims (7)

1.一种汽车顶盖浮动凹模冲孔模具，其特征在于：包括浮动凹模驱动总成(6)、浮动凹模总成(7)、冲孔退料总成(8)、模具基座(9)和顶盖定位总成(10)；

所述浮动凹模总成(7)包括拖板(18)、导柱(19)、直线导轨(20)、拖板限位块(24)和凹模固定块(33)，其中直线导轨(20)和拖板限位块(24)分别安装在模具基座(9)上，拖板(18)安装在直线导轨(20)上且沿直线导轨(20)运动，凹模固定块(33)与拖板(18)相连，导柱(19)固定在凹模固定块(33)上；

所述浮动凹模驱动总成(6)包括凹模驱动模块(15)、支座(16)和连接套(17)，凹模驱动模块(15)通过支座(16)与模具基座(9)相连，凹模驱动模块(15)还通过连接套(17)与浮动凹模总成(7)中的凹模固定块(33)相连；

所述冲孔退料总成(8)包括导套(21)、滑块(22)、安装座(23)和冲孔驱动总成(25)，其中冲孔驱动总成(25)通过安装座(23)与拖板(18)相连，滑块(22)安装在冲孔驱动总成(25)上并通过其上安装的导套(21)与导柱(19)相连；

所述模具基座(9)安装在顶盖定位总成(10)上。

2.根据权利要求1所述的一种汽车顶盖浮动凹模冲孔模具，其特征在于：所述浮动凹模总成(7)还包括凹模(31)、限位器(32)和废料导板(34)，凹模(31)、限位器(32)和废料导板(34)分别安装在凹模固定块(33)上。

3.根据权利要求1所述的一种汽车顶盖浮动凹模冲孔模具，其特征在于：所述凹模驱动模块(15)和冲孔驱动总成(25)均为气缸或液压缸。

4.根据权利要求1所述的一种汽车顶盖浮动凹模冲孔模具，其特征在于：所述冲孔退料总成(8)还包括退料螺钉(26)、退料弹簧(27)、凸模固定板(28)、退料板(29)和凸模(30)，其中退料螺钉(26)、退料弹簧(27)、凸模固定板(28)分别安装在滑块(22)上，退料弹簧(27)穿过退料螺钉(26)一端顶在滑块(22)上，另一端顶在退料板(29)上，退料螺钉(26)的螺钉头部空套在滑块(22)上，螺纹部分安装在退料板(29)上，凸模(30)通过凸模固定板(28)安装在滑块(22)上。

5.根据权利要求1所述的一种汽车顶盖浮动凹模冲孔模具，其特征在于：所述顶盖定位总成(10)包括辅助支撑块(1)、形面定位夹紧总成a(2)、定位销a(3)、形面定位夹紧总成b(5)、形面定位夹紧总成c(11)、定位销b(12)、安装框架(13)和形面定位夹紧总成d(14)，其中辅助支撑块(1)与安装框架(13)相连，定位销a(3)和定位销b(12)设置在安装框架(13)上。

6.根据权利要求5所述的一种汽车顶盖浮动凹模冲孔模具，其特征在于：所述辅助支撑块(1)上加工有与顶盖曲面相符的形面，能够与安装框架(13)焊接到一起或通过螺栓与安装框架(13)相连。

7.根据权利要求5所述的一种汽车顶盖浮动凹模冲孔模具，其特征在于：所述形面定位夹紧总成a(2)、形面定位夹紧总成b(5)、形面定位夹紧总成c(11)和形面定位夹紧总成d(14)均由摆臂(35)、夹紧头(36)、形面定位块(37)、支撑板(38)、夹紧缸(39)和连接块(40)构成，其中夹紧缸(39)、连接块(40)通过铰链与支撑板(38)相连，夹紧缸(39)、连接块(40)还通过铰链与摆臂(35)相连，摆臂(35)的一端装有夹紧头(36)，其与安装在支撑板(38)上的形面定位块(37)一起将顶盖固定在顶盖定位总成(10)上。