CN107470443A - 一种工件冲压加工的方法 - Google Patents

Abstract

本发明申请属于机械加工技术领域，具体公开了一种工件冲压加工的方法，包括以下步骤：（1）夹持板材工件，（2）对板材工件进行冲压，（3）对板材工件反向冲压，（4）对板材工件反复冲压，（5）获得完成冲压的板材工件。与现有技术相比，本方法能实现从板材工件的两侧对板材进行冲孔，且利用一次力的作用实现多次冲孔过程，从而使板材工件在冲孔时不易变形，冲孔较为精确。

Description

一种工件冲压加工的方法

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体公开了一种工件冲压加工的方法。

背景技术

冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板材工件在模具里直接受到变形力并产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。板材工件、模具和设备是冲压加工的三要素。按冲压加工的温度冲压可分为热冲压和冷冲压，热冲压适合变形抗力高，塑性较差的板料加工；冷冲压则在室温下进行，是一般薄板常用的冲压方法。

目前利用冲压加工对板材工件进行冲孔时，主要操作是将板材工件放在工作台上，通过对冲头施加动力实现对板材工件表面施加冲击力，从而完成对板材工件的冲压；为了使冲孔废料不影响冲压过程，工作台上与冲头相对的位置设置了可收集废料的孔。使用上述方法对板材工件进行冲孔时，由于板材工件在冲孔过程中一侧受到较强的冲击力，使板材工件在冲压后易产生变形，从而导致板材工件完成冲压后整体发生形变，影响板材工件的使用。另外由于是冲孔时从板材工件一侧进行冲孔加工，可能导致冲孔不精确，板材工件所冲出的孔内还会有毛刺，需要再次加工。

发明内容

本发明的目的在提供一种工件冲压加工的方法，以解决板材工件进行冲孔加工时，对板材工件一侧施加作用力，导致板材工件产生易形变，所冲压的冲孔不精确问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种工件冲压加工的方法，使用冲压装置对板材工件进行冲压加工，所述冲压装置包括支架、框架、压力机和转板，所述支架上设有多个用于夹持固定板材工件的夹持机构，所述框架呈“匚”字形，框架的中部滑动连接在支架上，框架上端设有向下的上冲头，框架下端设有向上的下冲头；所述上冲头和下冲头在竖直方向上相对设置，压力机位于架框上方，所述夹持机构位于框架中部；支架上设有两个抵块，两个抵块上设有用于上冲头或下冲头穿过的冲头孔；支架上设有转轴，转轴位于框架的下部，转板的中部与转轴转动连接，转板的一端位于框架的下方，转板的另一端固定有配重块；转板的一端与架框之间设有第一弹性件，转板的另一端与支架之间设有第二弹性件，其特征在于，包括以下步骤：

（1）夹持板材工件，将板材工件需要冲孔的位置对准上冲头和下冲头所在的竖直线上，并将板材工件置于两个抵块之间，使用多个夹持机构将板材工件的边缘进行固定夹持；

（2）对板材工件进行冲压，启动压力机对框架上端施加向下的压力，在压力机的作用下，整个框架下移，使上冲头下移，上冲头穿过位于板材工件上方的抵块上的冲头孔，并从上至下对板材工件进行冲压；框架下移后将会对转板的一端施加向下作用力，使其沿转轴转动，使转板设有配重块的一端将会上移；

（3）对板材工件反向冲压，压力机对框架无作用力后，转板一端在配重块的重力作用下下移，位于框架下的板材端部上移，将框架向上抬起，使下冲头从下至上对板材进行冲孔；

（4）对板材工件反复冲压，在第一弹性件和第二弹性件的作用下，转板将会持续沿转轴转动，直至压力机所施加的作用力被耗尽，上冲头和下冲头将会间隔交替冲至板材工件的冲孔中，反复对板材工件进行冲压；

（5）获得完成冲压的板材工件，待转板不再转动后，可将板材工件从支架上取下。

本基础方案的原理和有益效果在于：

1、上冲头对板材工件进行冲压时，将会穿过位于板材工件上方的抵块上的冲头孔，上冲头穿过冲头孔对板材工件施加作用力；此时位于板材工件下方的抵块将对会板材工件进行支撑，避免板材工件在冲孔时，由于冲孔附近的板材工件部分悬空而变形；位于板材工件下方的抵块上因设置了冲头孔，不会影响上冲头对板材进行冲孔。

2、上冲头在对板材工件进行冲孔时，由于框架呈“匚”字形，框架的中部滑动连接在支架上，下冲头在框架的作用下下移，避免与上冲头接触，影响上冲头对板材工件冲孔加工。

3、框架下移时，由于转板的中部与转轴转动连接，转板的一端位于框架的下方，转板的另一端固定有配重块，框架将会对转板的一端施加向下作用力，使其沿转轴转动，在杠杆原理下，转板设有配重块的一端将会上移。

4、下冲头对板材工件进行冲压时，将会穿过位于板材工件下方的抵块上的冲头孔，下冲头穿过冲头孔对板材工件施加作用力；此时位于板材工件上方的抵块将对会板材工件进行支撑，避免板材工件在冲孔时，由于冲孔附近的板材工件部分悬空而变形；位于板材工件上方的抵块上因设置了冲头孔，不会影响下冲头对板材进行冲孔。

5、本装置通过压力机一次施加的作用力，通过第一弹性件、第二弹性件、转板、转轴和配重块进行重复利用，使板材工件冲孔时，从两侧进行，使冲孔加工板材不易变形，所冲孔较为精确。

6、本装置在对板材工件进行冲孔时，上冲头和下冲头将会间隔交替冲至板材工件的冲孔中，由于冲头冲孔两侧多次冲入冲孔内，从而使冲孔各处的孔径保持一致，冲孔的形状较为精确，板材工件的冲孔处所产生的毛刺也被上冲头和下冲头的持续作用而去除，使板材的冲孔不需要再次加工。

与现有技术相比，本方法能实现从板材工件的两侧对板材进行冲孔，且利用一次力的作用实现多次冲孔过程，从而使板材工件在冲孔时不易变形，冲孔较为精确。

优选方案一：作为基础方案的优选，所述抵块内设有液压腔，框架的上端和下端均设有与液压腔滑动连接的滑杆，支架上设有用于两个抵块的液压腔连通的腔道，液压腔和腔道内充满液压油；步骤（2）（3）（4）中，框架下移过程中，位于板材上方的抵块内的液压腔的液压油向下转移；框架上移过程中，位于板材下方的抵块内的液压腔的液压油向上转移。

在框架下移上冲头对板材工件进行作用时，位于框架下端的滑杆将随框架下移，从而使位于板材工件下方的抵块内的液压腔增大，位于板材上方的抵块内的液压腔的液压油向下转移，从而使位于框架上端的滑杆下移，从而使冲头向下移动的作用力增加，使冲孔效果更佳。上冲头上移时，液压油向位于板材上方的抵块内的液压腔转移，从而使下冲压头的冲压作用力加强，从而进一步使冲孔效果更佳。同时，滑杆使用支撑在框架和抵块之间，使抵块在受到作用力时被滑杆支撑，进一步避免板材工件在冲压时变形。

优选方案二：作为优选方案一的优选，所述抵块上设有四个支柱，支柱内设有与液压腔连通的柱腔，滑杆滑动连接在柱腔内，四个支柱在冲头孔外部均匀分布。可使滑杆对抵块的作用较为均匀，也是液压油的转移更为快速，滑杆的作用更佳。

优选方案三：作为基础方案的优选，所述夹持机构包括支块、连接块、支板、压块和螺纹杆，所述支块和支板均垂直于连接块焊接固定，所述支板上设有螺纹孔，所述螺纹杆螺纹连接在螺纹孔内，所述压块焊接与螺纹杆的下端；步骤（1）中，将板材工件边缘的下端面放在支块上，转动螺纹杆，螺纹杆下移压块随之下移，压块和支块对板材工件夹持固定；步骤（5）中，反向转动螺纹杆，螺纹杆上移压块随之上移，压块和支块不对板材工件夹持，可将板材工件直接从支架上取下。

此夹持结构操作简单，能快速稳固的实现对工件板材的夹紧固定。

优选方案四：作为优选方案三的优选，述支架上设有水平方向上的滑槽，所述夹持机构为四个，连接块远离支块的一侧滑动设置在滑槽内，所述连接块上设有限制夹持机构滑动的定位销；在步骤（1）中，沿滑槽滑动连接块，调整夹持机构的位置，再用定位销将连接块固定。便于夹持机构位置的调整，四个夹持机构可有效实现对板材工件进行牢固夹持。

优选方案五：作为基础方案的优选，所述第一弹性件为拉簧，所述第二弹性件为支撑弹簧。拉簧和支撑弹簧结构简单，易制造易获取，也能实现本装置中转板的转动需要。

附图说明

图1是本发明一种工件冲压加工的方法实施例的结构示意图；

图2是夹持机构的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：支架10、腔道11、抵块20、冲头孔21、液压腔22、支柱23、柱腔24、框架30、上冲头31、下冲头32、滑杆33、压力机40、转板50、转轴51、配重块52、第一弹性件53、第二弹性件54、夹持机构60、支块61、连接块62、支板63、压块64、螺纹杆65。

一种工件冲压加工的方法，使用冲压装置对板材工件进行冲压加工，所述冲压装置如图1、图2所示，包括支架10、框架30、压力机40和转板50，支架10上开设了两个水平方向上的滑槽，两个滑槽相对设置，每个滑槽内滑动设置了两个夹持架构；夹持机构60包括支块61、连接块62、支板63、压块64和螺纹杆65，支块61和支板63均垂直于连接块62焊接固定，支板63上设有螺纹孔，螺纹杆65螺纹连接在螺纹孔内，压块64焊接与螺纹杆65的下端，夹持机构60通过连接块62滑动连接在滑槽内，连接块62上设有限制夹持机构60滑动的定位销。框架30呈“匚”字形，支架10的中部设有横板，横板上设置了横孔，框架30的中部通过横孔滑动连接在横板上；框架30上端固定有向下的上冲头31，框架30下端固定有向上的下冲头32，上冲头31和下冲头32在竖直方向上相对设置，压力机40位于架框上方。其中一个滑槽设置在横板端部，夹持机构60位于框架30中部。

支架10上设有两个抵块20，两个抵块20上均开设了用于上冲头31或下冲头32穿过的冲头孔21；抵块20内设有液压腔22，块上设有四个支柱23，支柱23内设有与液压腔22连通的柱腔24，四个支柱23在冲头孔21外部均匀分布；框架30的上端和下端均设有位置与支柱23对应的四个滑杆33，滑杆33滑动连接在柱腔24内，支架10上设有用于两个抵块20的液压腔22连通的腔道11，柱腔24、液压腔22和腔道11内充满液压油。支架10的下部设有转轴51，转轴51位于框架30的下部，转板50的中部与转轴51转动连接，转板50的一端位于框架30的下方，转板50的另一端固定有配重块52；转板50的一端与架框之间设有第一弹性件53，转板50的另一端与支架10之间设有第二弹性件54。本实施例中，第一弹性件53选用拉簧，第二弹性件54选用支撑弹簧。

一种工件冲压加工的方法，包括以下步骤：

（1）夹持板材工件，在滑槽内滑动连接块62，确定夹持机构60的位置，并通过固定销将连接块62的位置固定；将板材工件需要冲孔的位置对准上冲头31和下冲头32所在的竖直线上，并将板材工件置于两个抵块20之间；将板材工件边缘的下端面放在支块61上，转动螺纹杆65，螺纹杆65将会沿支板63下移，螺纹杆65下移压块64随之下移，将板材工件固定。

（2）对板材工件进行冲压，启动压力机40对框架30上端施加向下的压力，在压力机40的作用下，整个框架30下移，使上冲头31下移，上冲头31穿过位于板材工件上方的抵块20上的冲头孔21，并从上至下对板材工件进行冲压；框架30下移后将会对转板50的一端施加向下作用力，使其沿转轴51转动，使转板50设有配重块52的一端将会上移；此过程中位于板材工件下方的抵块20将对会板材工件进行支撑，避免板材工件在冲孔时，由于冲孔附近的板材工件部分悬空而变形；位于板材工件下方的抵块20上因设置了冲头孔21，不会影响上冲头31对板材进行冲孔；下冲头32在框架30的作用下下移，避免与上冲头31接触，影响上冲头31对板材工件冲孔加工；

同时，位于框架30下端的滑杆33将随框架30下移，从而使位于板材工件下方的抵块20内的液压腔22和柱腔24空间增大，位于板材上方的抵块20内的液压腔22的液压油向下转移，从而使位于框架30上端的滑杆33下移，从而使冲头向下移动的作用力增加，使冲孔效果更佳；

（3）对板材工件反向冲压，压力机40对框架30无作用力后，转板50一端在配重块52的重力作用下下移，位于框架30下的板材端部上移，将框架30向上抬起，使下冲头32从下至上对板材进行冲孔；下冲头32对板材工件进行冲压时，将会穿过位于板材工件下方的抵块20上的冲头孔21，下冲头32穿过冲头孔21对板材工件施加作用力；此时位于板材工件上方的抵块20将对会板材工件进行支撑，避免板材工件在冲孔时，由于冲孔附近的板材工件部分悬空而变形；位于板材工件上方的抵块20上因设置了冲头孔21，不会影响下冲头32对板材进行冲孔；

同时液压油向位于板材上方的抵块20内的液压腔22和逐项转移，从而使下冲压头的冲压作用力加强，从而进一步使冲孔效果更佳。同时，滑杆33使用支撑在框架30和抵块20之间，使抵块20在受到作用力时被滑杆33支撑，进一步避免板材工件在冲压时变形；

（4）对板材工件反复冲压，在第一弹性件53和第二弹性件54的作用下，转板50将会持续沿转轴51转动，直至压力机40所施加的作用力被耗尽，上冲头31和下冲头32将会间隔交替冲至板材工件的冲孔中，反复对板材工件进行冲压；使冲孔的形状较为精确，板材工件的冲孔处所产生的毛刺也被上冲头31和下冲头32的持续作用而去除；

（5）获得完成冲压的板材工件，待转板50不再转动后，反向转动螺纹杆65，螺纹杆65上移压块64随之上移，压块64和支块61不对板材工件夹持，可将板材工件直接从支架10上取下。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体方案及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明方法的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.一种工件冲压加工的方法，使用冲压装置对板材工件进行冲压加工，所述冲压装置包括支架、框架、压力机和转板，所述支架上设有多个用于夹持固定板材工件的夹持机构，所述框架呈“匚”字形，框架的中部滑动连接在支架上，框架上端设有向下的上冲头，框架下端设有向上的下冲头；所述上冲头和下冲头在竖直方向上相对设置，压力机位于架框上方，所述夹持机构位于框架中部；支架上设有两个抵块，两个抵块上设有用于上冲头或下冲头穿过的冲头孔；支架上设有转轴，转轴位于框架的下部，转板的中部与转轴转动连接，转板的一端位于框架的下方，转板的另一端固定有配重块；转板的一端与架框之间设有第一弹性件，转板的另一端与支架之间设有第二弹性件，其特征在于，包括以下步骤：

（1）夹持板材工件，将板材工件需要冲孔的位置对准上冲头和下冲头所在的竖直线上，并将板材工件置于两个抵块之间，使用多个夹持机构将板材工件的边缘进行固定夹持；

（2）对板材工件进行冲压，启动压力机对框架上端施加向下的压力，在压力机的作用下，整个框架下移，使上冲头下移，上冲头穿过位于板材工件上方的抵块上的冲头孔，并从上至下对板材工件进行冲压；框架下移后将会对转板的一端施加向下作用力，使其沿转轴转动，使转板设有配重块的一端将会上移；

（3）对板材工件反向冲压，压力机对框架无作用力后，转板一端在配重块的重力作用下下移，位于框架下的板材端部上移，将框架向上抬起，使下冲头从下至上对板材进行冲孔；

（4）对板材工件反复冲压，在第一弹性件和第二弹性件的作用下，转板将会持续沿转轴转动，直至压力机所施加的作用力被耗尽，上冲头和下冲头将会间隔交替冲至板材工件的冲孔中，反复对板材工件进行冲压；

（5）获得完成冲压的板材工件，待转板不再转动后，可将板材工件从支架上取下。

2.如权利要求1所述的一种工件冲压加工的方法，其特征在于，所述抵块内设有液压腔，框架的上端和下端均设有与液压腔滑动连接的滑杆，支架上设有用于两个抵块的液压腔连通的腔道，液压腔和腔道内充满液压油；步骤（2）（3）（4）中，框架下移过程中，位于板材上方的抵块内的液压腔的液压油向下转移；框架上移过程中，位于板材下方的抵块内的液压腔的液压油向上转移。

3.如权利要求2所述的一种工件冲压加工的方法，其特征在于，所述抵块上设有四个支柱，支柱内设有与液压腔连通的柱腔，滑杆滑动连接在柱腔内，四个支柱在冲头孔外部均匀分布。

4.如权利要求1所述的一种工件冲压加工的方法，其特征在于，所述夹持机构包括支块、连接块、支板、压块和螺纹杆，所述支块和支板均垂直于连接块焊接固定，所述支板上设有螺纹孔，所述螺纹杆螺纹连接在螺纹孔内，所述压块焊接与螺纹杆的下端；步骤（1）中，将板材工件边缘的下端面放在支块上，转动螺纹杆，螺纹杆下移压块随之下移，压块和支块对板材工件夹持固定；步骤（5）中，反向转动螺纹杆，螺纹杆上移压块随之上移，压块和支块不对板材工件夹持，可将板材工件直接从支架上取下。

5.如权利要求4所述的一种工件冲压加工的方法，其特征在于，所述支架上设有水平方向上的滑槽，所述夹持机构为四个，连接块远离支块的一侧滑动设置在滑槽内，所述连接块上设有限制夹持机构滑动的定位销；在步骤（1）中，沿滑槽滑动连接块，调整夹持机构的位置，再用定位销将连接块固定。

6.如权利要求1所述的一种工件冲压加工的方法，其特征在于，所述第一弹性件为拉簧，所述第二弹性件为支撑弹簧。