CN108188281A - 冲压模具的胀型机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冲压模具的胀型机构，包括上模座、下模底座，上模座底部安装一上模固定板，上模固定板中心设置多个成包刀块座，成包刀块座下端通滑动配合一成包刀块，下模底座上端设置下模座，下模座上端中心设置凹模安装槽，凹模安装槽中设置多个成包凹模，多个成型面合拢时形成用于成型工件外形的型腔，该型腔底部设置供成包顶杆插入的通孔，凹模安装槽中设置滑块底座，各滑块底座设有开口导滑槽，开口导滑槽的两侧内壁设置导向斜槽，各成包凹模的外侧滑动配合在导向斜槽中，成包凹模由穿过下模底座底部的轴向限位装置限制轴向运动；轴向限位装置、成包顶杆安装在下模底座上，成包顶杆的顶端为用于胀开各成包刀块的锥头。

Description

冲压模具的胀型机构

技术领域

本发明涉及一种汽车模具，具体涉及一种冲压模具的胀型机构。

背景技术

胀型是在管坯内部或在板坯一侧通以高压液体﹑气体或放入橡胶模，迫使管﹑板塑性变形，以制成工件的冲压成形工艺。如图9所示，为一汽车零部件，该汽车零部件的传统成型工艺是采用橡胶对其进行挤压和胀型，但橡胶胀型其成形单位压力较低，因而其成形能力受到限制，这种工艺只适用于薄壁管的胀型成形，十分的不安全，极易损坏维护繁琐，成型后的零件也不稳定；且在一次变形工序中，若橡胶的压缩量超过35%，其寿命将迅速下降，导致生产胀型模具的使用成本上升，同时对胀型模具的检修和橡胶的更换也会导致维护成本上升生和产效率低下。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种冲压模具的胀型机构，它能够使胀型零件的生产更加稳定，高效，有利于批量生产及降低生产成本。

本发明的目的是这样实现的：一种冲压模具的胀型机构，包括上模座、下模底座，所述上模座底部安装一上模固定板，所述上模固定板中心设置的胀型导向槽中安装多个以模具轴心线为中心均分360°的成包刀块座，多个成包刀块座与上模座滑动配合；各成包刀块座下端通过设置的径向滑槽分别滑动配合一成包刀块，各成包刀块的内侧呈斜面，多个成包刀块合拢时内侧形成一大端开口向下的锥口，外侧形成一球面凸缘圆柱状型芯，所述成包刀块座的径向滑槽中设置成包刀块的径向复位机构；所述下模底座上端设置下模座，所述下模座上端中心设置凹模安装槽，所述凹模安装槽中设置多个以模具轴心线为中心均分360°的成包凹模，各成包凹模面向模具中心的一侧为成型面，多个成型面合拢时形成用于成型工件外形的型腔，该型腔底部设置供成包顶杆插入的通孔，所述成包凹模与成包刀块的数量相同，所述凹模安装槽中设置有与成包凹模数量相同的滑块底座，各滑块底座设有面向模具中心的开口导滑槽，所述开口导滑槽的两侧内壁对称设置导向斜槽，各成包凹模分别位于对应的开口导滑槽中，所述成包凹模的两侧滑动配合在导向斜槽中，成包凹模由穿过下模底座底部的轴向限位装置限制轴向运动；所述轴向限位装置、成包顶杆安装在下模底座上，所述成包顶杆的顶端为用于胀开各成包刀块的锥头。

所述径向滑槽为T形槽或者燕尾槽，所述成包刀块上端设有与径向滑槽吻合滑动配合部。

各成包凹模成型面的相反侧为斜面，该斜面与导向斜槽平行，斜面上安装用于带动成包凹模做分型运动的导向滑块，导向滑块滑动配合在导向斜槽中。

所述开口导滑槽两侧内壁下端还设置限位台阶，所述成包凹模下端两侧设置限位凸台伸入限位台阶中，所述限位台阶留有成包凹模上下运动的限位自由度。

所述成包刀块座的径向滑槽的槽底设有径向复位机构安装槽，所述径向复位机构安装槽内设置一复位弹簧，所述成包刀块上端设置向上延伸的凸块，该凸块滑动配合在径向复位机构安装槽中与复位弹簧接触。

所述下模底座上设置与成包凹模数量相同的轴向限位装置，各轴向限位装置上端穿过下模座与成包凹模的下端接触。

所述轴向限位装置为氮气弹簧，所述氮气弹簧的下端与下模底座连接固定，所述氮气弹簧的活塞杆与成包凹模间隙配合，所述氮气弹簧的活塞杆顶端上端穿过下模座与成包凹模的下端接触。

所述下模底座与下模座之间设置一顶杆固定板，所述顶杆固定板与下模底座连接固定，所述成包顶杆的下端设置固定挂台，所述固定挂台外周面设置一防转平面，所述顶杆固定板下端设置与固定挂台适配的阶梯孔内，所述固定挂台通过顶杆固定板的阶梯孔固定在下模底座上。

所述成包凹模背部设有横向通气槽，该横向通气槽与径向贯穿成包凹模的排气孔连通。

所述成包顶杆的顶端锥头上设置多个斜面，每个斜面可分别与一成包刀块的斜面滑动配合。

采用上述方案，所述上模座底部安装一上模固定板，所述上模固定板中心设置的胀型导向槽中安装多个以模具轴心线为中心均分360°的成包刀块座，多个成包刀块座与上模座滑动配合；各成包刀块座下端通过设置的径向滑槽分别滑动配合一成包刀块，各成包刀块的内侧呈斜面，多个成包刀块合拢时内侧形成一大端开口向下的锥口，外侧形成一球面凸缘圆柱状型芯，所述成包刀块座的径向滑槽中设置成包刀块的径向复位机构；所述下模底座上端设置下模座，所述下模座上端中心设置凹模安装槽，所述凹模安装槽中设置多个以模具轴心线为中心均分360°的成包凹模，各成包凹模面向模具中心的一侧为成型面，多个成型面合拢时形成用于成型工件外形的型腔，该型腔底部设置供成包顶杆插入的通孔，所述成包凹模与成包刀块的数量相同，所述凹模安装槽中设置有与成包凹模数量相同的滑块底座，各滑块底座设有面向模具中心的开口导滑槽，所述开口导滑槽的两侧内壁对称设置导向斜槽，各成包凹模分别位于对应的开口导滑槽中，所述成包凹模的两侧滑动配合在导向斜槽中，成包凹模由穿过下模底座底部的轴向限位装置限制轴向运动；所述轴向限位装置、成包顶杆安装在下模底座上，所述成包顶杆的顶端为用于胀开各成包刀块的锥头。当前序拉延和冲孔结束后零件送到冲压模具的胀型机构位置后，成包刀块在径向复位机构的作用下此时正处于初始位置即外径最小的位置，由于胀型成包机构凹模在轴向限位装置的作用下处于打开状态，球面凸缘圆柱状型芯和工件一同进入于成型工件外形的型腔的中间位置，上下模具合模到一定位置后球面凸缘圆柱状型芯进入零件当中到达胀型位置，上模座继续向下运动迫使成包凹模向内收缩包紧零件，当于成型工件外形的型腔和球面凸缘圆柱状型芯到达相应的成型位置后完成第一步骤的拉伸成型，工件拉伸成呈杯状的坯料，此时上模座继续下行，此时成包顶杆，穿过工件与成包刀块接触，由于模具继续向下运动，成包顶杆的锥头和成包刀块接触，用于锥头作用在多个成包刀块合拢时内侧形成一大端开口向下的锥口内，他们共同作用将模具向下的力分解为一个水平方向的成型力，这个水平方向的力推动成包刀块沿着径向滑槽的方向移动，将上模的竖直方向的力通过成包刀块和成包刀块座的共同作用转化为水平方向的力从而使零件成型，自动胀型不需要人为的干预，胀型力大，提高了生产效率。当胀型结束后，成包刀块和成包顶杆分离，成包刀块在径向复位机构的作用下回到初始位置即外径最小的状态，实现与零件的自动脱离减少了人力物力，能极大的提高自动化程度。上下模具继续分离，成包凹模在轴向限位装置作用下使成包凹模与上模座保持轴向的相对位移不变，然后成包凹模左右运动，进行分型运动，直到成型工件外形的型腔打开到最大外径，成型后的胀型零件此时就可以很轻易的从型腔中取出。型芯和型腔均采用组合式结构，也简化了复杂成型零件的加工工艺，减少了热处理变形，拼合处有间隙利于排气，便于模具的维修，节省了贵重的模具钢。本发明不需要复杂的强制退料机构，而且它使得模具的结构更加简化，重量更轻，加工起来更加简单高效，关键性结构件加工也更加简单，损坏后只需要更换即可继续生产，同时本发明不需要橡胶等成型零件和材料，导致生产效率提高和成本下降。

各成包凹模成型面的相反侧为斜面，该斜面与导向斜槽平行，斜面上安装用于带动成包凹模做分型运动的导向滑块，导向滑块滑动配合在导向斜槽中，设置导向滑块能够改善摩擦，便于更换和加工。

所述成包刀块座的径向滑槽的槽底设有径向复位机构安装槽，所述径向复位机构安装槽内设置一复位弹簧，所述成包刀块上端设置向上延伸的凸块，该凸块滑动配合在径向复位机构安装槽中与复位弹簧接触，这种结构简单、紧凑，能够实现成包刀块座自动复位。

所述下模底座与下模座之间设置一顶杆固定板，所述顶杆固定板与下模底座连接固定，所述成包顶杆的下端设置固定挂台，所述固定挂台外周面设置一防转平面，所述顶杆固定板下端设置与固定挂台适配的阶梯孔内，所述固定挂台通过顶杆固定板的阶梯孔固定在下模底座上，固定挂台和阶梯孔形成了台肩固定，台肩固定固定结构强度高，还能避免传统连接固定结构导致的成包顶杆、下模底座强度低等缺陷。

所述成包凹模背部设有横向通气槽，该横向通气槽与径向贯穿成包凹模的排气孔连通，设置排气孔能够将低成型时候的空气压缩阻力。

所述成包顶杆的顶端锥头上设置多个斜面，每个斜面可分别与一成包刀块的斜面滑动配合，采用这种结构锥头与成包刀块之间的接触面积大，有利于传递动力和提高模具零部件的适用寿命。采用上述发明，它能够使胀型零件的生产更加稳定，高效，有利于批量生产及降低生产成本。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本成包凹模的安装结构的爆炸图；

图3为上模固定板的结构示意图；

图4为成包刀块的结构示意图；

图5为成包刀块座的结构示意图；

图6为下模座的结构示意图；

图7为型腔的结构示意图；

图8为成包顶杆与型芯配合的结构示意图；

图9为工件结构示意图。

附图中，1为成包顶杆，2为成包刀块，3为成包刀块座，5为滑块底座，6为导向滑块，7为成包凹模，8为限位台阶，10为径向复位机构安装槽，11为下模底座，14为径向压缩弹簧，17为径向滑槽，18为阶梯孔，21为固定挂台，22为上模固定板，28为防转平面，29为轴向限位装置，30为上模座，31为顶杆固定板，32为下模座，33为排气孔，1a为锥头，22a为胀型导向槽，2a为滑动配合部，2b为限位凸块，32a为凹模安装槽，5a为开口导滑槽，5b为导向斜槽，7a为限位凸台，b为成型面。

具体实施方式

参照附图，将详细描述本发明的具体实施方案。

参见图1至图8，冲压模具的胀型机构的一种实施例，冲压模具的胀型机构，包括上模座30、下模底座11，所述上模座30底部安装一上模固定板22，所述上模固定板22中心设置的胀型导向槽22a中安装多个以模具轴心线为中心均分360°的成包刀块座3，多个成包刀块座3与上模座30滑动配合；多个成包刀块座3与上模座30滑动配合通过镶拼式结构与上模座30连接。各成包刀块座3下端通过设置的径向滑槽17分别滑动配合一成包刀块2，所述成包刀块2上端设有与径向滑槽17吻合滑动配合部2a。所述径向滑槽17可为T形槽或者燕尾槽，所述成包刀块座3的径向滑槽17的槽底设有径向复位机构安装槽10，所述径向复位机构安装槽10内设置一复位弹簧14，所述成包刀块2上端设置向上延伸的凸块2b，该凸块2b滑动配合在径向复位机构安装槽10中与复位弹簧14接触。各成包刀块2的内侧呈斜面，多个成包刀块2合拢时内侧形成一大端开口向下的锥口，外侧形成一球面凸缘圆柱状型芯。所述下模底座11上端设置下模座32，所述下模座32上端中心设置凹模安装槽32a，所述凹模安装槽32a中设置多个以模具轴心线为中心均分360°的成包凹模7，各成包凹模7面向模具中心的一侧为成型面b，多个成型面b合拢时形成用于成型工件外形的型腔，本实施例中，所述成包凹模7可设置三个，所述成包凹模7与成包刀块2的数量相同。该型腔底部设置供成包顶杆1插入的通孔。所述凹模安装槽32a中设置有与成包凹模7数量相同的滑块底座5，各滑块底座5设有面向模具中心的开口导滑槽5a，所述开口导滑槽5a的两侧内壁对称设置导向斜槽5b，各成包凹模7分别位于对应的开口导滑槽5a中，所述成包凹模7的两侧滑动配合在导向斜槽5b中，优选地，各成包凹模7成型面b的相反侧为斜面，该斜面与导向斜槽5b平行，斜面上安装用于带动成包凹模7做分型运动的导向滑块6，导向滑块6滑动配合在导向斜槽5b中，设置导向滑块6能够改善摩擦，便于更换和加工，所述导向滑块6上可设置螺钉沉孔，所述导向滑块6通过螺钉沉孔内配合的紧固螺钉将导向滑块6固定在成包凹模7的外侧，螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。所述成包凹模7背部设有横向通气槽，该横向通气槽与径向贯穿成包凹模7的排气孔33连通，设置排气孔能够将低成型时候的空气压缩阻力。所述开口导滑槽5a两侧内壁下端还设置限位台阶8，所述成包凹模7下端两侧设置限位凸台7a伸入限位台阶8中，所述限位台阶8留有成包凹模7上下运动的限位自由度，这种结构能够对成包凹模7的滑移距离进行限定。成包凹模7由穿过下模底座11底部的轴向限位装置29限制轴向运动，本实施例中，所述下模底座11上设置与成包凹模7数量相同的轴向限位装置29，各轴向限位装置29上端穿过下模座32与成包凹模7的下端接触，所述轴向限位装置29包括氮气弹簧，所述氮气弹簧的下端与下模底座11连接固定，所述氮气弹簧的活塞杆与成包凹模7间隙配合，所述氮气弹簧的活塞杆顶端上端穿过下模座32与成包凹模7的下端接触，合模时氮气弹簧储能，开模时候氮气弹簧始终作用在成包凹模7的下端面，使成包凹模7在轴向上相对于上模座30的轴向位移不变。所述轴向限位装置29、成包顶杆1安装在下模底座11上，优选地，所述下模底座11与下模座之间32设置一顶杆固定板31，所述顶杆固定板31与下模底座11连接固定，所述成包顶杆1的下端设置固定挂台21，所述固定挂台21外周面设置一防转平面28，所述顶杆固定板31下端设置与固定挂台21适配的阶梯孔18内，所述固定挂台21通过顶杆固定板31的阶梯孔18固定在下模底座11上。所述成包顶杆1的顶端为用于胀开各成包刀块2的锥头1a，所述成包顶杆1的顶端锥头1a上可设置多个斜面，每个斜面可分别与一成包刀块2的斜面滑动配合，采用这种结构锥头1a与成包刀块2之间的接触面积大，有利于传递动力和提高模具零部件的适用寿命。

采用上述方案进行胀型作业时，当零件胚料送到胀型成包机构位置后，成包刀块2在径向复位机构的作用下处于初始位置即外径最小的位置，由于胀型成包机构凹模在轴向限位装置29的作用下处于打开状态，上模座继续下行，球面凸缘圆柱状型芯和工件一同进入于成型工件外形的型腔的中间位置，上模座30继续向下运动迫使成包凹模7向内收缩包紧零件，当成型工件外形的型腔和球面凸缘圆柱状型芯到达相应的成型位置后完成第一步骤的拉伸成型，工件拉伸成杯状的坯料，此时上模座30继续下行，此时成包顶杆1，穿过工件与成包刀块2接触，由于模具继续向下运动，成包顶杆1的锥头1a和成包刀块2接触，用于锥头1a作用在多个成包刀块2合拢时内侧形成一大端开口向下的锥口内，他们共同作用将模具向下的力分解为一个水平方向的成型力，这个水平方向的力推动成包刀块2沿着径向滑槽17的方向移动，将上模的竖直方向的力通过成包刀块2和成包刀块座3的共同作用转化为水平方向的力从而使零件成型，自动胀型不需要人为的干预，提高了生产效率。在零件内部完成胀型的过程，当胀型结束后，成包刀块2和成包顶杆1分离，成包刀块2在径向复位机构的作用下回到初始位置即外径最小的状态，成型完成后成包刀块2能在弹簧的作用下自动回到最小直径处实现与零件的自动脱离减少了人力物力，能极大的提高自动化程度。上下模具继续分离，成包凹模7在轴向限位装置29作用下使成包凹模7与上模座30保持轴向的相对位移不变，然后成包凹模7左右运动，进行分型运动，直到成型工件外形的型腔打开到最大外径，成型后的胀型零件此时就可以很轻易的从型腔中取出。

Claims (10)

1.一种冲压模具的胀型机构，包括上模座（30）、下模底座（11），其特征在于：所述上模座（30）底部安装一上模固定板（22），所述上模固定板（22）中心设置的胀型导向槽（22a）中安装多个以模具轴心线为中心均分360°的成包刀块座（3），多个成包刀块座（3）与上模座（30）滑动配合；

各成包刀块座（3）下端通过设置的径向滑槽（17）分别滑动配合一成包刀块（2），各成包刀块（2）的内侧呈斜面，多个成包刀块（2）合拢时内侧形成一大端开口向下的锥口，外侧形成一球面凸缘圆柱状型芯，所述成包刀块座（3）的径向滑槽（17）中设置成包刀块（2）的径向复位机构；

所述下模底座（11）上端设置下模座（32），所述下模座（32）上端中心设置凹模安装槽（32a），所述凹模安装槽（32a）中设置多个以模具轴心线为中心均分360°的成包凹模（7），各成包凹模（7）面向模具中心的一侧为成型面（b），多个成型面（b）合拢时形成用于成型工件外形的型腔，该型腔底部设置供成包顶杆（1）插入的通孔，所述成包凹模（7）与成包刀块（2）的数量相同，所述凹模安装槽（32a）中设置有与成包凹模（7）数量相同的滑块底座（5），各滑块底座（5）设有面向模具中心的开口导滑槽（5a），所述开口导滑槽（5a）的两侧内壁对称设置导向斜槽（5b），各成包凹模（7）分别位于对应的开口导滑槽（5a）中，所述成包凹模（7）的两侧滑动配合在导向斜槽（5b）中，成包凹模（7）由穿过下模底座（11）底部的轴向限位装置（29）限制轴向运动；

所述轴向限位装置（29）、成包顶杆（1）安装在下模底座（11）上，所述成包顶杆（1）的顶端为用于胀开各成包刀块（2）的锥头（1a）。

2.根据权利要求1所述的冲压模具的胀型机构，其特征在于：所述径向滑槽（17）为T形槽或者燕尾槽，所述成包刀块（2）上端设有与径向滑槽（17）吻合滑动配合部（2a）。

3.根据权利要求1所述的冲压模具的胀型机构，其特征在于：各成包凹模（7）成型面（b）的相反侧为斜面，该斜面与导向斜槽（5b）平行，斜面上安装用于带动成包凹模（7）做分型运动的导向滑块（6），导向滑块（6）滑动配合在导向斜槽（5b）中。

4.根据权利要求3所述的冲压模具的胀型机构，其特征在于：所述开口导滑槽（5a）两侧内壁下端还设置限位台阶（8），所述成包凹模（7）下端两侧设置限位凸台（7a）伸入限位台阶（8）中，所述限位台阶（8）留有成包凹模（7）上下运动的限位自由度。

5.根据权利要求1所述的冲压模具的胀型机构，其特征在于：所述成包刀块座（3）的径向滑槽（17）的槽底设有径向复位机构安装槽（10），所述径向复位机构安装槽（10）内设置一复位弹簧（14），所述成包刀块（2）上端设置向上延伸的凸块（2b），该凸块（2b）滑动配合在径向复位机构安装槽（10）中与复位弹簧（14）接触。

6.根据权利要求1所述的冲压模具的胀型机构，其特征在于：所述下模底座（11）上设置与成包凹模（7）数量相同的轴向限位装置（29），各轴向限位装置（29）上端穿过下模座（32）与成包凹模（7）的下端接触。

7.根据权利要求6所述的冲压模具的胀型机构，其特征在于：所述轴向限位装置（29）为氮气弹簧，所述氮气弹簧的下端与下模底座（11）连接固定，所述氮气弹簧的活塞杆与成包凹模（7）间隙配合，所述氮气弹簧的活塞杆顶端上端穿过下模座（32）与成包凹模（7）的下端接触。

8.根据权利要求1所述的冲压模具的胀型机构，其特征在于：所述下模底座（11）与下模座之间（32）设置一顶杆固定板（31），所述顶杆固定板（31）与下模底座（11）连接固定，所述成包顶杆（1）的下端设置固定挂台（21），所述固定挂台（21）外周面设置一防转平面（28），所述顶杆固定板（31）下端设置与固定挂台（21）适配的阶梯孔（18）内，所述固定挂台（21）通过顶杆固定板（31）的阶梯孔（18）固定在下模底座（11）上。

9.根据权利要求1所述的冲压模具的胀型机构，其特征在于：所述成包凹模（7）背部设有横向通气槽，该横向通气槽与径向贯穿成包凹模（7）的排气孔（33）连通。

10.根据权利要求1所述的冲压模具的胀型机构，其特征在于：所述成包顶杆（1）的顶端锥头（1a）上设置多个斜面，每个斜面可分别与一成包刀块（2）的斜面滑动配合。