CN107876627B - 一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构 - Google Patents

一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及的是一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构,适用于带台阶孔的不锈钢厚法兰单模具单设备精密冲压,也适用钢材、铜材和铝材厚板的复合精密冲压;具体结构由大凸模(2)、顶杆(4)、液压控制阀(9)、液压工作液(10)、密封圈(11)、大凸模液压内芯棒(12)和回位弹簧(23)部分组成;具有单模具单设备精密冲压带台阶孔的不锈钢厚法兰的功能。

Description

一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构
技术领域
本发明涉及的是一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构,适用于带台阶孔的不锈钢厚法兰单模具单设备精密冲压,也适用钢材、铜材和铝材厚板的复合精密冲压。
背景技术
不锈钢厚板发动机排气法兰精度要求较高,其厚度为10~13mm,国内中高端汽车配置的发动机排气法兰要求较高,改型后的连接孔、台阶孔和大内孔相互之间的位置要求用目前的工艺则难以达到要求,目前的工艺是用两个模具分两次冲压而成,第二次加工台阶孔后,则大内孔和连接孔的尺寸发生了变化,且台阶孔又是焊接时的定位孔,与大内孔和连接孔的位置精度要求高,为提高生产效率和产品的精度,提出了本发明的方案,本复合精冲模具采用一个冲头先在大孔中央压出凹坑,使得大孔台阶压制时材料能流向凹坑,然后再以顶杆的反顶冲压形成大孔,用下模座上的凹模上行形成外形和3个小孔连接孔,实现一个模具完成冲压。
发明内容
本发明目的是针对上述不足之处提供一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构,采用具有液压内芯棒的大凸模,在上模下压时,配合关闭液压控制阀利用芯棒预先在不锈钢冲材上形成凹坑,利于大台阶孔形成时材料的流动,然后液压控制阀控制阀打开,下模上行形成连接孔、大内孔和外型,实现单模具单设备完成发动机排气用不锈钢厚法兰的精密冲压,具体结构是由大凸模、顶杆、液压控制阀、液压工作液、密封圈、大凸模液压内芯棒和回位弹簧部分组成。
为实现上述目的,本发明采用如下技术措施:
一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构,在大凸模下压时,液压控制阀打开,在芯棒预变形凸起伸出大凸模下平面距离一小段,液压控制阀关闭,液压工作液被密封;在大凸模接触到不锈钢厚板冲材时,芯棒预变形凸起先压入不锈钢厚板冲材中,不锈钢厚板冲材中间形成凹坑,顶杆上部中间具有顶杆顶端凹陷结构,以容纳凹坑的下部,然后液压控制阀打开,大凸模液压内芯棒在回位弹簧的作用下上升,大凸模继续下行压入不锈钢厚板冲材中,台阶部分材料向中间凹坑流动,更容易形成台阶;当顶杆上行时,大凸模液压内芯棒已经上行,顶杆和大凸模的内孔配合冲压形成内孔。
一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构采用以下方案实现的:一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具具有单模具单设备精密冲压带台阶孔的不锈钢厚法兰的功能,具体结构由大凸模、顶杆、液压控制阀、液压工作液、密封圈、大凸模液压内芯棒和回位弹簧部分组成;大凸模(2)、小凸模(3)和凹模(7)与上垫板(25)紧贴安装,所述上垫板(25)与上模架(1)紧贴安装,顶杆(4)和凸凹模(5)与下垫板(26)紧贴安装,所述下垫板(26)紧贴下模架(6)安装,所述大凸模(2)内部中空,同轴滑动安装大凸模液压内芯棒(12),所述大凸模液压内芯棒(12)开设有密封圈槽(16),所述密封圈槽(16)的个数为1-5个,根据精密冲压板材的厚度和强度增减,所述密封圈槽(16)安装密封圈(11),所述大凸模液压内芯棒(12)上部具有限位凸台(24),和所述大凸模(2)内部的台阶配合,决定所述大凸模液压内芯棒(12)在所述大凸模(2)内部向下的极限位置,此时所述大凸模液压内芯棒(12)的下圆形平面与所述大凸模(2)的下端面平齐,所述大凸模(2)的圆周面上连接有油道,油道上安装液压控制阀(9),所述大凸模液压内芯棒(12)上部和所述大凸模(2)的内部形成了油腔,油腔中充满液压工作液(10),回位弹簧(23)连接所述大凸模液压内芯棒(12)和所述大凸模(2),使得所述大凸模液压内芯棒(12)向上运动,所述大凸模液压内芯棒(12)的下端面有芯棒预变形凸起(14),在上模架(1)下行前,所述液压控制阀(9)打开,所述液压工作液(10)进入所述大凸模液压内芯棒(12)上方,直到所述限位凸台(24)被所述大凸模(2)限制下行,接着所述液压控制阀(9)关闭,所述液压工作液(10)被密封,然后所述大凸模(2)下行,所述芯棒预变形凸起(14)先接触不锈钢厚板冲材(8),由于不锈钢厚板法兰(19)的外围有1圈齿圈压入所述不锈钢厚板冲材(8),在台阶孔(21)成型时,材料难以向外流动,且在分两个模具两次冲压时出现了连接孔(20)尺寸和形状达不到精度要求,因此所述芯棒预变形凸起(14)先在所述不锈钢厚板冲材(8)中间形成一个凹坑,所述顶杆(4)上部中间具有顶杆顶端凹陷结构(15),用于容纳凹坑在下方凸出的材料,同时减少了台阶压制平面(13)下方的一部分材料,在所述台阶压制平面(13)下压时,所述不锈钢厚板冲材(8)上的一部分材料向凹坑部分流动,使得所述台阶孔(21)的形状和尺寸达到要求的精度,所述芯棒预变形凸起(14)的高度为所述台阶孔(21)深度的0.5-3倍,所述芯棒预变形凸起(14)的直径为所述台阶孔(21)直径的0.3-0.9倍,在所述台阶孔(21)形成的同时,所述不锈钢厚板法兰(19)外围的齿圈也被压入所述不锈钢厚板冲材(8),最后所述液压控制阀(9)打开,所述回位弹簧(23)带动所述大凸模液压内芯棒(12)上行,在所述顶杆(4)上行时形成中间大内孔(22),在小凸模(3)和凸凹模(5)的作用下形成所述连接孔(20)和所述不锈钢厚板法兰(19)的外围形状,所述芯棒预变形凸起(14)的形状可以为球头,为提高所述大内孔(22)的光亮带比例,所述大凸模液压内芯棒(12)的凹槽(18)中具有压板齿圈(17)。
本发明“一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构”是采用具有液压内芯棒的大凸模,解决了中间大台阶孔和大内孔的单模具单设备精密冲压问题;利用芯棒预先在不锈钢冲材上形成凹坑,利于大台阶孔形成时材料的流动;利用内芯棒和液压控制阀的联合作用,精密冲压形成中间孔。
本发明一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构的特点:
1.采用大凸模液压内芯棒和大凸模组合,解决了台阶孔和大内孔的单模具单设备精密冲压成型问题,具有孔间定位尺寸精度高的优点,节省了设备和工时,提高了效率;
2.大凸模液压内芯棒在板料中形成凹坑,为台阶孔的材料流动提供去处,使得三个连接孔和大内孔的尺寸精度更高;
3.大孔齿圈压板组合在顶杆上,能形成光亮带质量高的大孔;
4.大凸模液压内芯棒安装于大凸模中,利用液压工作液和控制液压阀,在冲压台阶孔时实现了动力传递,在冲压中间大孔时实现了让出空间,且不再需要专门的动力传递机构,使得模具结构简单。
本发明涉及的是一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构,适用于带台阶孔的不锈钢厚法兰单模具单设备精密冲压,也适用钢材、铜材和铝材厚板的复合精密冲压,提高了加工精度,节省了工时。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明。
附图1-附图4是一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构的实施实例,本发明的实际使用并不局限于实施例。
具体实施方式
参照附图1、附图2、附图3和附图4,附图1是一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构图,附图2是带芯棒凸模和顶杆图,附图3是芯棒端部图,附图4是不锈钢厚法兰图,一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构特征为:参照附图1,大凸模2内孔直径尺寸为70mm;参照附图2不锈钢厚板冲材8的厚度为13mm,材料为4系不锈钢;参照附图4大内孔22直径为80mm,台阶孔21的台阶深1.5mm;参照附图1、附图2和附图3芯棒预变形凸起14伸出大凸模2下平面距离1mm,在大凸模2接触到不锈钢厚板冲材8时,芯棒预变形凸起14先压入不锈钢厚板冲材8中5mm,不锈钢厚板冲材8中间形成凹坑,顶杆4上部中间具有顶杆顶端凹陷结构15,直径为40mm,深度为8mm,以容纳凹坑的下部,液压控制阀9能确保在压力为0.03Mpa以下可靠密封,大凸模2下行压入不锈钢厚板冲材8的深度为1mm,台阶部分材料向中间凹坑移动,易形成台阶,且材料向凹坑方向移动更容易,材料流动引起连接孔的形状变形和位置精度的程度就小,残余应力也小,使产品的性能更好;参照附图2当顶杆4上行时,大凸模液压内芯棒12已经上行,顶杆4和大凸模2的内孔配合冲压形成内孔。

Claims (6)

1.一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构,具有单模具单设备精密冲压带台阶孔的不锈钢厚法兰的功能,其特征在于结构由大凸模、顶杆、液压控制阀、液压工作液、密封圈、大凸模液压内芯棒和回位弹簧部分组成;大凸模(2)内部中空,同轴滑动安装大凸模液压内芯棒(12),所述大凸模液压内芯棒(12)开设有密封圈槽(16),所述密封圈槽(16)安装密封圈(11),所述大凸模液压内芯棒(12)上部具有限位凸台(24),和所述大凸模(2)内部的台阶配合,决定所述大凸模液压内芯棒(12)在所述大凸模(2)内部向下的极限位置,此时所述大凸模液压内芯棒(12)的下圆形平面与所述大凸模(2)的下端面平齐,所述大凸模(2)的圆周面上连接有油道,油道上安装液压控制阀(9),所述大凸模液压内芯棒(12)上部和所述大凸模(2)的内部形成了油腔,油腔中充满液压工作液(10),回位弹簧(23)连接所述大凸模液压内芯棒(12)和所述大凸模(2),所述大凸模液压内芯棒(12)的下端面有芯棒预变形凸起(14),所述顶杆(4)上部中间具有顶杆顶端凹陷结构(15)。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构,其特征在于所述芯棒预变形凸起(14)的形状可以为球头。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构,其特征在于所述芯棒预变形凸起(14)的高度为所述台阶孔(21)深度的0.5-3倍。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构,其特征在于所述芯棒预变形凸起(14)的直径为所述台阶孔(21)直径的0.5-0.9倍。
5.根据权利要求1所述的一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构,其特征在于所述大凸模液压内芯棒(12)的凹槽(18)中具有压板齿圈(17)。
6.根据权利要求1所述的一种不锈钢厚法兰复合精密冲压用模具结构,其特征在于所述密封圈槽(16)的个数为1-5个。
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