CN107745042B - 一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具及其使用方法,采用组合芯子支撑封严套双向弯曲成型,模具中芯子采用组合结构,即组合芯子由中间支架、上模芯、下模芯三件组成,成型后分步将组合芯子组件依次卸下,将原来整体芯子沿圆周的长行程移动改为组合芯子各组件沿径向的微行程移动,减少了卸芯子时间,提高生产效率及产品合格率,减小工人劳动强度,方便拆卸芯子,成型后不需撬动零件卸芯,有效消除钣金薄壁件变形。

Description

一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具及其使用方法
技术领域
本发明涉及机械结构设计技术领域,具体涉及一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具及其使用方法。
背景技术
封严套为部分环状金属薄壁零件,截面为上、下壁与内侧壁、外侧壁呈直角弯的“C”型结构,外侧壁由上壁端头向下弯曲一小段、下壁端头向上弯曲一小段,与内壁构成不封闭环腔。因外侧壁成型时采用芯子支撑,原模具芯子采用整体结构,成型后,板料紧紧包裹在芯子上,为退出芯子,需钳工逐步撬开成型后外侧壁小直段,从一端敲击芯子端部,逐步将芯子从零件型腔中敲出,芯子退出的行程为零件内侧壁弧长,敲击过程中,芯子易损坏,生产效率极低,且成型后零件变形大,校正后零件尺寸稳定性差,封严套制造合格率低。
因此,需要提出一种更适用的使用组合芯子的钣金件扣合用模具及其使用方法,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具及其使用方法,方便拆卸芯子,减少了卸芯子时间,减小工人劳动强度,提高生产效率及产品合格率。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供的一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具,包括:沿竖向设置的上模板和下模板,所述上模板和下模板之间设置有导柱,所述导柱外套设有导套,所述上模板朝向所述下模板的一侧固装有上模,所述下模板朝向所述上模板的一侧固装有下模,所述上模和导柱之间设置有导向块,所述导向块固接于所述上模,且所述导向块的一端顶抵于上模板,所述导向块的另一端朝向下模的一侧设置有倾斜面,所述下模板上滑动连接有预压板,所述预压板朝向上模的一侧也设置有倾斜面,所述下模上开设有环状凸形槽,所述环状凸形槽中嵌装有顶出器,所述上模和下模相接触的端面均为梯形,所述模具闭合时,所述上模和下模的一端相接触,其另一端与所述顶出器及预压板之间形成型槽,组装有组合芯子的零件毛坯置于所述型槽中,所述下模上固接有第一挡销,所述第一挡销与所述零件毛坯的外壁相接触。
所述组合芯子为环形件,其包括上模芯、中间支架及下模芯,所述中间支架装设于所述上模芯和下模芯之间,所述中间支架截面为┻形,所述中间支架的外侧壁为圆弧面,所述中间支架与所述上模芯和下模芯相贴合的两个内侧型面均由圆锥面和圆弧面组成,所述上模芯和下模芯组合后形成的外侧壁与需加工零件内壁轮廓一致,所述上模芯和下模芯内侧壁的轮廓与所述中间支架的内侧壁轮廓相一致。
所述顶出器为凸形结构,所述凸形结构与所述环状凸形槽相配合,所述凸形结构包括第一顶出部和第二顶出部,所述第一顶出部嵌装在所述环状凸形槽靠近上模板的槽体内,所述第二顶出部嵌装在所述环状凸形槽靠近下模板的槽体内,所述第二顶出部一端的端部与下模相接触时,其另一端的端部与所述环状凸形槽之间存在间隙,所述顶出器与所述环状凸形槽相接触时,所述第二顶出部搭接于所述环状凸形槽的内壁,挡止所述顶出器朝向所述上模运动。
所述下模板上开设有顶出孔,所述顶出孔位于所述顶出器下方,顶杆通过所述顶出孔将顶出器朝向上模顶出。
所述下模上端面设置有凹槽,所述预压板上固接有第二挡销,且第二挡销的一端端部伸入所述凹槽中,所述凹槽中设置有弹簧,所述弹簧的一端顶抵于第二挡销,其另一端顶抵于所述凹槽的槽壁,所述弹簧推动所述第二挡销移动。
所述下模上还开设有导向槽,所述预压板上固接有导向螺钉,所述导向螺钉的端部伸入所述导向槽中,以限制所述导向螺钉的运动。
所述预压板靠近所述组合芯子的一侧为弧形,所述弧形的弧度与所述组合芯子外壁轮廓的弧度一致。
上述一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具的使用方法,其具体步骤如下:
步骤一:进行组合芯子的安装,将组合芯子各部件对齐,放入零件毛坯中,且组合芯子两端均露于所述零件毛坯外侧;
步骤二:将装有所述组合芯子的零件毛坯沿所述下模的环状凸形槽和所述第一挡销之间放入下模,所述零件毛坯的下壁与所述顶出器接触,所述组合芯子的外壁与所述第一挡销接触,并检查零件毛坯是否放稳;
步骤三:启动模具外接的液压机,通过液压机控制所述上模下行,所述导向块与所述预压板的两倾斜面先接触,并推动所述预压板运动,直到所述预压板与所述导向块的竖直面接触时,所述预压板停止运动;
步骤四:所述液压机带动所述上模继续下行,所述上模与零件毛坯上壁接触并使零件毛坯成型,包覆在所述组合芯子上;
步骤五:所述液压机带动所述上模继续下行,将所述零件毛坯压入所述型槽中,关闭液压机,所述上模下行停止,所述预压板始终顶抵于所述组合芯子的外侧壁,以保证所述组合芯子的成型精度;
步骤六:启动液压机,提升所述上模,所述预压板在所述下模上滑动,远离所述组合芯子的外侧壁,使所述顶出器向上运动,将包裹住组合芯子的成型后零件被顶出所述下模;
步骤七:取出零件,轻敲所述中间支架露于所述零件外侧的部分,将所述中间支架卸下,将成型后零件放平上,轻敲所述上模芯露于所述零件外侧的部分,卸下上模芯,翻转零件,将成型后零件放平,轻敲所述下模芯露于所述零件外侧的部分,卸下下模芯,得到所需的成型零件。
所述步骤一中,所述组合芯子两端露出零件毛坯的尺寸一致。
本发明一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具及其使用方法的有益效果:模具中芯子采用组合结构,即组合芯子由中间支架、上模芯、下模芯三件组成,成型后分步将组合芯子组件依次卸下,将原来整体芯子沿圆周的长行程移动改为组合芯子各组件沿径向的微行程移动,减少了卸芯子时间,提高生产效率及产品合格率,,减小工人劳动强度,方便拆卸芯子,提高生产效率,采用组合芯子支撑封严套双向弯曲成型,成型后不需撬动零件卸芯,有效消除钣金薄壁件变形。
附图说明
图1为本发明一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具的结构示意图;
图2为图1中A-A面的剖视图;
图3为组合芯子的结构示意图;
图4为组合芯子的截面示意图;
图中:1-上模板,2-下模板,3-导柱,4-导套,5-上模,6-下模,7-导向块,8-预压板,9-环状凸形槽,10-顶出器,11-第一挡销,12-组合芯子,13-零件毛坯,14-上模芯,15-中间支架,16-下模芯,17-第一顶出部,18-第二顶出部,19-凹槽,20-第二挡销,21-弹簧,22-导向槽,23-导向螺钉。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
根据图1~图2所示,本发明提供的一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具,包括:沿竖向设置的上模板1和下模板2,所述上模板1和下模板2之间设置有导柱3,所述导柱3外套设有导套4,所述上模板1朝向所述下模板2的一侧固装有上模5,所述下模板2朝向所述上模板1的一侧固装有下模6,所述上模5和导柱3之间设置有导向块7,所述导向块7固接于所述上模5,且所述导向块7的一端顶抵于上模板4,所述导向块7的另一端朝向下模6的一侧设置有倾斜面,所述下模板2上滑动连接有预压板8,所述预压板8朝向上模5的一侧也设置有倾斜面,在所述上模5下行还未开始成型零件时,由导向块7推动预压8板,使预压板8与组合芯子12外壁保持合理间隙,保证组合芯子12成型时的精度,所述下模6上开设有环状凸形槽9,所述环状凸形槽9中嵌装有顶出器10,所述上模5和下模6相接触的端面均为梯形,所述模具闭合时,所述上模5和下模6的一端相接触,其另一端与所述顶出器10及预压板8之间形成型槽,组装有组合芯子12的零件毛坯13置于所述型槽中,所述下模6上固接有第一挡销11,所述第一挡销11与所述零件毛坯13的外壁相接触。
根据图3~图4所示,所述组合芯子12为环形件,其包括上模芯14、中间支架15及下模芯16,所述中间支15架装设于所述上模芯14和下模芯16之间,所述中间支架15截面为┻形,所述中间支架15的外侧壁为圆弧面,所述中间支架15与所述上模芯14和下模芯16相贴合的两个内侧型面均由圆锥面和圆弧面组成,在本实施例中,所述圆锥面与水平面的夹角为20°,所述上模芯14和下模芯16组合后形成的外侧壁与需加工零件内壁轮廓一致,所述上模芯14和下模芯16内侧壁的轮廓与所述中间支架15的内侧壁轮廓相一致,且上模芯14和下模芯16与中间支架15的圆弧面贴合处相应倒角1x45°,以保证各个部件之间的紧密贴合及组合后尺寸。
进一步地,所述顶出器10为凸形结构,所述凸形结构与所述环状凸形槽9相配合,所述凸形结构包括第一顶出部17和第二顶出部18,所述第一顶出部17嵌装在所述环状凸形槽9靠近上模板1的槽体内,所述第二顶出部18嵌装在所述环状凸形槽9靠近下模板2的槽体内,所述第二顶出部18一端的端部与下模6相接触时,其另一端的端部与所述环状凸形槽9之间存在间隙,所述顶出器10与所述环状凸形槽9相接触时,所述第二顶出部15搭接于所述环状凸形槽9的内壁,挡止所述顶出器10朝向所述上模5运动。
进一步地,为方便顶出器10将包裹住组合芯子12的成型后零件顶出所述下模6,在所述下模板2上开设有顶出孔,所述顶出孔位于所述顶出器下方,顶杆通过所述顶出孔将顶出器10朝向上模5顶出。
进一步地,所述下模5上端面设置有凹槽19,所述预压板8上固接有第二挡销20,且第二挡销20的一端端部伸入所述凹槽19中,所述凹槽19中设置有弹簧12,所述弹簧21的一端顶抵于第二挡销20,其另一端顶抵于所述凹槽19的槽壁,所述弹簧21推动所述第二挡销20移动,进而带动所述预压板8运动,当上模5朝向下模6运动时,带动导向块7向下运动,挤压所述预压板8朝向组合芯子12运动时,压缩弹簧21,当需要卸下零件毛坯13时,上模5远离下模6,带动导向块7向上运动,导向块7对预压板8的挤压力越来越小,最后导向块7与预压板8脱离接触,在弹簧21作用下,预压板8远离组合芯子12,便于组合芯子12从模具中被顶出。
进一步地,所述下模6上还开设有导向槽22,所述预压板8上固接有导向螺钉23,所述导向螺钉23的端部伸入所述导向槽22中,以限制所述导向螺钉23的运动,同时也限制了预压板8的运动。
进一步地,所述预压板8靠近所述组合芯子12的一侧为弧形,所述弧形的弧度与所述组合芯子12外壁轮廓的弧度一致,以使所述预压板8与所述组合芯子12外壁相贴合。
上述一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具的使用方法,其具体步骤如下:
步骤一:进行组合芯子12的安装,将组合芯子12各部件对齐,放入零件毛坯13中,组合芯子12两端均露于所述零件毛坯13外侧,且其两端露出零件毛坯13的尺寸一致;
步骤二:将装有所述组合芯子12的零件毛坯13沿所述下模6的环状凸形槽9和所述第一挡销11之间放入下模6,所述零件毛坯13的下壁与所述顶出器10接触,所述组合芯子12的外壁与所述第一挡销11接触,并检查零件毛坯13是否放稳;
步骤三:启动模具外接的液压机,通过液压机控制所述上模5下行,所述导向块7与所述预压板8的两倾斜面先接触,并推动所述预压板8运动,直到所述预压板8与所述导向块7的竖直面接触时,所述预压板8停止运动;
步骤四:所述液压机带动所述上模5继续下行,所述上模5与零件毛坯13上壁接触并使零件毛坯13成型,包覆在组合芯子12上;
步骤五:所述液压机带动所述上模5继续下行,将所述零件毛坯13压入所述型槽中,关闭液压机,所述上模5下行停止,所述预压板8始终顶抵于所述组合芯子12的外侧壁,以保证所述组合芯子12的成型精度;
步骤六:启动液压机,提升所述上模5,所述预压板8在所述下模6上滑动,远离所述组合芯子12的外侧壁,使所述顶出器10向上运动,将包裹住组合芯子12的成型后零件被顶出所述下模6;
步骤七:取出零件毛坯13,轻敲所述中间支架15露于所述零件外侧的部分,将所述中间支架15卸下,将成型后零件放平上,轻敲所述上模芯14露于所述零件外侧的部分,卸下上模芯14,翻转零件,将成型后零件放平,轻敲所述下模芯16露于所述零件外侧的部分,卸下下模芯16,得到所需的成型零件。
最后应该说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具,其特征在于:包括:沿竖向设置的上模板和下模板,所述上模板和下模板之间设置有导柱,所述导柱外套设有导套,所述上模板朝向所述下模板的一侧固装有上模,所述下模板朝向所述上模板的一侧固装有下模,所述上模和导柱之间设置有导向块,所述导向块固接于所述上模,且所述导向块的一端顶抵于上模板,所述导向块的另一端朝向下模的一侧设置有倾斜面,所述下模板上滑动连接有预压板,所述预压板朝向上模的一侧也设置有倾斜面,所述下模上开设有环状凸形槽,所述环状凸形槽中嵌装有顶出器,所述上模和下模相接触的端面均为梯形,所述模具闭合时,所述上模和下模的一端相接触,其另一端与所述顶出器及预压板之间形成型槽,组装有组合芯子的零件毛坯置于所述型槽中,所述下模上固接有第一挡销,所述第一挡销与所述零件毛坯的外壁相接触;
所述组合芯子为环形件,其包括上模芯、中间支架及下模芯,所述中间支架装设于所述上模芯和下模芯之间,所述中间支架截面为┻形,所述中间支架的外侧壁为圆弧面,所述中间支架与所述上模芯和下模芯相贴合的两个内侧型面均由圆锥面和圆弧面组成,所述上模芯和下模芯组合后形成的外侧壁与需加工零件内壁轮廓一致,所述上模芯和下模芯内侧壁的轮廓与所述中间支架的内侧壁轮廓相一致。
2.根据权利要求1所述的一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具,其特征在于:所述顶出器为凸形结构,所述凸形结构与所述环状凸形槽相配合,所述凸形结构包括第一顶出部和第二顶出部,所述第一顶出部嵌装在所述环状凸形槽靠近上模板的槽体内,所述第二顶出部嵌装在所述环状凸形槽靠近下模板的槽体内,所述第二顶出部一端的端部与下模相接触时,其另一端的端部与所述环状凸形槽之间存在间隙,所述顶出器与所述环状凸形槽相接触时,所述第二顶出部搭接于所述环状凸形槽的内壁,挡止所述顶出器朝向所述上模运动。
3.根据权利要求1所述的一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具,其特征在于:所述下模板上开设有顶出孔,所述顶出孔位于所述顶出器下方,顶杆通过所述顶出孔将顶出器朝向上模顶出。
4.根据权利要求1所述的一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具,其特征在于:所述下模上端面设置有凹槽,所述预压板上固接有第二挡销,且第二挡销的一端端部伸入所述凹槽中,所述凹槽中设置有弹簧,所述弹簧的一端顶抵于第二挡销,其另一端顶抵于所述凹槽的槽壁,所述弹簧推动所述第二挡销移动。
5.根据权利要求1所述的一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具,其特征在于:所述下模上还开设有导向槽,所述预压板上固接有导向螺钉,所述导向螺钉的端部伸入所述导向槽中,以限制所述导向螺钉的运动。
6.根据权利要求1所述的一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具,其特征在于:所述预压板靠近所述组合芯子的一侧为弧形,所述弧形的弧度与所述组合芯子外壁轮廓的弧度一致。
7.根据权利要求1所述的一种使用组合芯子的钣金件扣合用模具的使用方法,其特征在于:具体步骤如下:
步骤一:进行组合芯子的安装,将组合芯子各部件对齐,放入零件毛坯中,且组合芯子两端均露于所述零件毛坯外侧;
步骤二:将装有所述组合芯子的零件毛坯沿所述下模的环状凸形槽和所述第一挡销之间放入下模,所述零件毛坯的下壁与所述顶出器接触,所述组合芯子的外壁与所述第一挡销接触,并检查零件毛坯是否放稳;
步骤三:启动模具外接的液压机,通过液压机控制所述上模下行,所述导向块与所述预压板的两倾斜面先接触,并推动所述预压板运动,直到所述预压板与所述导向块的竖直面接触时,所述预压板停止运动;
步骤四:所述液压机带动所述上模继续下行,所述上模与零件毛坯上壁接触并使零件毛坯成型,包覆在所述组合芯子上;
步骤五:所述液压机带动所述上模继续下行,将所述零件毛坯压入所述型槽中,关闭液压机,所述上模下行停止,所述预压板始终顶抵于所述组合芯子的外侧壁,以保证所述组合芯子的成型精度;
步骤六:启动液压机,提升所述上模,所述预压板在所述下模上滑动,远离所述组合芯子的外侧壁,使所述顶出器向上运动,将包裹住组合芯子的成型后零件被顶出所述下模;
步骤七:取出零件,轻敲所述中间支架露于所述零件外侧的部分,将所述中间支架卸下,将成型后零件放平上,轻敲所述上模芯露于所述零件外侧的部分,卸下上模芯,翻转零件,将成型后零件放平,轻敲所述下模芯露于所述零件外侧的部分,卸下下模芯,得到所需的成型零件。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述步骤一中,所述组合芯子两端露出零件毛坯的尺寸一致。
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