CN108941373A - 一种铜导线拉伸模具及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜导线拉伸模具及其应用，包括上模具、弹性活动滑块式冲头、非弹性活动滑块式冲头和下模具，所述上模具包括自上而下依次连接的上模固定板、上模导向板和冲头固定板；所述弹性活动滑块式冲头依次包括第一弹性缓冲装置和活动滑块式冲头；所述上模导向板内设有第一通孔，所述第一弹性缓冲装置放置在所述第一通孔内，所述第一弹性缓冲装置一端与所述上模固定板抵接，另一端与所述活动滑块式冲头抵接；所述冲头固定板中设有与第一通孔配合的第二通孔，所述弹性活动滑块式冲头弹性连接在第一通孔内所述非弹性活动滑块式冲头安装在所述冲头固定板上且尺寸可以调节。本发明方案具有加工产品质量好、生产效率高且节约能耗等优点。

Description

一种铜导线拉伸模具及其应用

技术领域

本发明专利涉及机械制造技术领域，具体涉及一种铜导线拉伸模具及其应用。

背景技术

铜导线由于导电、导热性好且塑性好，因此，被广泛应用于各类电器中。汽车电器产品是由绝缘工程塑料和多种内镶形状各异的连接铜导线通过注塑成型而成。汽车电器的结构和性能要求不同，铜导线的形状则不同，其形状结构主要由两部分组成：一部分是露出塑料部分；另一部分是隐藏在塑料内部分，这部分的铜导线形状没有规律，以满足电性能为主，由于这部分形状比较复杂，一般都有3个或3个以上的形状凸起，凸起部分相对位置短且凸起成型尺寸高度超过10毫米，这种铜导线在通常情况下是用弹簧机来进行生产的。然而，在实际批量生产过程中，弹簧机的生产通常存在如下缺陷：

1)工艺操作冗杂：生产前期或更换产品的预备时间较长，无效工时浪费多。每种产品的形状有共同点和不同点，品种较多，每套产品至少有4种类型铜导线，弹簧机编程和工装夹具的安装调试工作量较大，比较费工时。

2)生产效率低：弹簧机批量生产时，每个工步只能完成一根嵌件的某一局部的弯曲成型，平均每件产品消耗工时约40秒，每台弹簧机每班生产量为700件左右。

3)资金利用率低：每一台弹簧机设备不能同时多品种批量生产，单台设备只能单台生产，设备利用率低，导致设备和工装夹具投入大，资金利用率偏低。

此外，常规的通用型铜导线模具批量生产汽车电器铜导线时，只能通过常规成型的模具生产简单的折弯部分，难以实现一次性拉伸成型多个连续的凸起部分的生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够一次性将铜导线从直线状态拉伸成带有多个连续凸起的铜导线拉伸模具，该模具尤其适用于加工汽车电器铜导线。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种铜导线拉伸模具，包括上模具、弹性活动滑块式冲头、非弹性活动滑块式冲头和下模具，所述上模具包括自上而下依次连接的上模固定板、上模导向板和冲头固定板；

所述弹性活动滑块式冲头依次包括第一弹性缓冲装置和活动滑块式冲头；所述上模导向板内设有第一通孔，所述第一弹性缓冲装置放置在所述第一通孔内，所述第一弹性缓冲装置一端与所述上模固定板抵接，另一端与所述活动滑块式冲头抵接；

所述冲头固定板中设有与第一通孔配合的第二通孔，所述弹性活动滑块式冲头弹性连接在第一通孔内，所述弹性活动滑块式冲头与第一通孔间隙配合，可沿第一通孔和第二通孔上下运动并可经第一通孔由第二通孔伸出所述上模具；

所述非弹性活动滑块式冲头安装在所述冲头固定板上；

所述下模具上设有与所述弹性活动滑块式冲头和非弹性活动滑块式冲头结构分别相对应的凹模；

其中，与弹性活动滑块式冲头对应的凹模内设有弹性顶出块。

进一步地，所述活动滑块式冲头包括依次连接的挂台部、导向轴部和成型部，所述挂台部、导向轴部和成型部宽度依次减少；所述第二通孔与所述导向轴部间隙配合，所述第二通孔的宽度小于所述挂台部。

进一步地，所述弹性活动滑块式冲头为一个且所述弹性活动滑块式冲头位于所述待加工铜导线中成型尺寸最长的凸起上方。

进一步地，所述下模具包括从上至下依次连接的下模成型板、下模垫板和下模固定板，所述凹模设置于所述下模成型板上。

进一步地，所述下模成型板上设有直线型凹槽。

进一步地，所述直线型凹槽的宽度比待加工铜导线的直径大0.2～0.5mm。

进一步地，所述下模成型板的上表面设有定位挡块。

进一步地，所述弹性顶出块包括第二弹性缓冲装置和顶出块，所述下模垫板中设有第三通孔，所述第二弹性缓冲装置放置在所述第三通孔内，所述第二弹性缓冲装置一端与所述下模固定板抵接，另一端与所述顶出块抵接。

优选地，所述第一、第二弹性缓冲装置为弹簧或弹片，更优选为弹簧。

进一步地，所述非弹性活动滑块式冲头为多个且横向尺寸可以调节，与非弹性活动滑块式冲头对应的凹模的尺寸与非弹性活动滑块式冲头尺寸调整幅度相适配。

本发明的有益效果在于：本发明方案通过非弹性活动滑块式冲头与弹性活动滑块式冲头结合，解决了常规模具批量生产带有多个连续凸起的铜导线的技术瓶颈，同时本发明方案也使得利用模具批量生产取代弹簧机批量生产成为了可能，弥补了现有技术中汽车电器铜导线批量生产过程中的不足；本发明方案相对于弹簧机的低效率生产，具有成本低、产品质量稳定、工艺装备结构简单、先进等优点。本发明方案中的弹性活动滑块式冲头与第一通孔(导向孔)间隙配合，使得弹性活动滑块式冲头在第一通孔内只能够上下运动，而不会发生横向移动，确保弹性活动滑块式冲头垂直运动；本发明方案模具确保了产品品质质量，由于弹簧机成型仅局限于弯曲成型，成型后会有微量回弹，而用普通冲压模具结合汽车电器铜导线成型拉伸模具后，既有折弯又有拉伸成型，避免了成型后导线回弹的误差；本发明方案模具使得生产效率大大提高，降低了单件产品生产所需能耗，每件产品至少节约用电75％。

本发明还包括上述拉伸模具在汽车电器铜导线生产中的应用。

进一步地，所述应用包括以下步骤：

S1、将所述拉伸模具的上模具和下模具分别装到压力机上，上模具中弹性活动滑块式冲头与铜导线中最长尺寸的凸起位置相对应，调节好行程后，将铜导线放入下模成型板的直线凹槽内，一端与定位挡块对齐且将上模具下压；

S2、将上模具下行到规定行程后，所述下模具的弹性顶出块回顶，将成型后的铜导线顶出。

本发明的有益效果在于：本发明方案改善了汽车电器铜导线成型的生产工艺，由于是对于连续多个高尺寸U型凸起的嵌件成型，普通模具每次只能成型一处高尺寸凸起，超过3个凸起同时拉伸就会造成断裂，而汽车电器铜导线中往往有多个凸起，本发明方案可一次性完成带有多个连续的凸起的铜导线的生产，解决了现有技术中弹簧机成型的缺陷；采用本发明拉伸模具结合常规生产模具加工汽车电器铜导线，使得每件产品生产仅需要4s，而传统弹簧机生产需要40秒，本发明方案可使得效率提升10倍。

附图说明

图1为本发明实施例中上模具的结构示意图；

图2为本发明实施例中弹性活动滑块式冲头的结构示意图；

图3为本发明实施例中下模具的结构示意图；

图4为本发明实施例中下模具的俯视图；

图5为本发明实施例加工后的铜导线产品的结构示意图。

标号说明：

11、上模固定板；12、上模导向板；13、冲头固定板；

21、第一弹簧；22、挂台部；23、导向轴部；24、成型部；

3、非弹性活动滑块式冲头；

41、下模成型板；42、下模垫板；43、下模固定板；441、第二弹簧；442、顶出块；45、镶块式成型凹模；46、定位挡块。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

一种铜导线拉伸模具，包括上模具、弹性活动滑块式冲头、非弹性活动滑块式冲头和下模具，所述上模具包括自上而下依次连接的上模固定板、上模导向板和冲头固定板；

所述弹性活动滑块式冲头依次包括第一弹性缓冲装置和活动滑块式冲头；所述上模导向板内设有第一通孔，所述第一弹性缓冲装置放置在所述第一通孔内，所述第一弹性缓冲装置一端与所述上模固定板抵接，另一端与所述活动滑块式冲头抵接；

所述冲头固定板中设有与第一通孔配合的第二通孔，所述弹性活动滑块式冲头弹性连接在第一通孔内，所述弹性活动滑块式冲头与第一通孔间隙配合，可沿第一通孔和第二通孔上下运动并可经第一通孔由第二通孔伸出所述上模具；

所述非弹性活动滑块式冲头安装在所述冲头固定板上；

所述下模具上设有与所述弹性活动滑块式冲头和非弹性活动滑块式冲头结构分别相对应的凹模；

其中，与弹性活动滑块式冲头对应的凹模内设有弹性顶出块。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明方案通过非弹性活动滑块式冲头与弹性活动滑块式冲头结合，解决了常规模具批量生产带有多个连续凸起的铜导线的技术瓶颈，同时本发明方案也使得利用模具批量生产取代弹簧机批量生产成为了可能，弥补了现有技术中汽车电器铜导线批量生产过程中的不足；本发明方案相对于弹簧机的低效率生产，具有成本低、产品质量稳定、工艺装备结构简单、先进等优点。本发明方案中的弹性活动滑块式冲头与第一通孔(导向孔)间隙配合，使得弹性活动滑块式冲头在第一通孔内只能够上下运动，而不会发生横向移动，确保弹性活动滑块式冲头垂直运动；本发明方案模具确保了产品品质质量，由于弹簧机成型仅局限于弯曲成型，成型后会有微量回弹，而用普通冲压模具结合汽车电器铜导线成型拉伸模具后，既有折弯又有拉伸成型，避免了成型后导线回弹的误差；本发明方案模具使得生产效率大大提高，降低了单件产品生产所需能耗，每件产品至少节约用电75％。

进一步地，所述活动滑块式冲头包括依次连接的挂台部、导向轴部和成型部，所述挂台部、导向轴部和成型部宽度依次减少；所述第二通孔与所述导向轴部间隙配合，所述第二通孔的宽度小于所述挂台部。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：第二通孔的宽度小于挂台部的宽度，避免弹性活动滑块式冲头从第二通孔中脱离，影响工作效率。若第一通孔的宽度与第二通孔的宽度相等，则可通过第一弹性缓冲装置与挂台部连接进行限制活动滑块式冲头的运动范围。

进一步地，所述弹性活动滑块式冲头为一个且所述弹性活动滑块式冲头位于所述待加工铜导线中成型尺寸最长的凸起上方。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：仅设置一个弹性活动滑块式冲头，且用于最长尺寸凸起加工即可，以确保非弹性活动滑块式冲头有足够的可调空间用于调整尺寸，使得拉伸模具可用于加工多种不同类别的铜导线。

进一步地，所述下模具包括从上至下依次连接的下模成型板、下模垫板和下模固定板，所述凹模设置于所述下模成型板上。

进一步地，所述下模成型板上设有直线型凹槽。

进一步地，所述直线型凹槽的宽度比所述铜导线的直径大0.2～0.5mm。

进一步地，所述下模成型板上表面设有定位挡块。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：定位挡块既可与直线型凹槽同时设置，也可单独设置，对待加工铜导线实现定位即可。

进一步地，所述弹性顶出块包括第二弹性缓冲装置和顶出块，所述下模垫板中设有第三通孔，所述第二弹性缓冲装置放置在所述第三通孔内，所述第二弹性缓冲装置一端与所述下模固定板抵接，另一端与所述顶出块抵接。

优选地，所述第一、第二弹性缓冲装置为弹簧或弹片，更优选为弹簧。

进一步地，所述非弹性活动滑块式冲头为多个且横向尺寸可以调节，且与非弹性活动滑块式冲头对应的凹模的尺寸与非弹性活动滑块式冲头尺寸调整幅度相适配。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：与非弹性活动滑块式冲头对应的凹模的尺寸同样可调，使用同一套模具即可适用不同尺寸的铜导线加工。

本发明还包括上述拉伸模具在汽车电器铜导线生产中的应用。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明方案改善了汽车电器铜导线成型的生产工艺，由于是对于连续多个高尺寸U型凸起的嵌件成型，普通模具每次只能成型一处高尺寸凸起，超过三个凸起同时拉伸就会造成断裂，而汽车电器铜导线中往往有多个凸起，本发明方案可一次性完成带有多个连续的凸起的铜导线的生产，解决了现有技术中弹簧机成型的缺陷；采用本发明拉伸模具结合常规生产模具加工汽车电器铜导线，使得每件产品生产仅需要4s，而传统弹簧机生产需要40秒，本发明方案可使得效率提升10倍。

进一步地，所述应用包括以下步骤：

S1、将所述拉伸模具的上模具和下模具分别装到压力机上，上模具中弹性活动滑块式冲头与铜导线中最长尺寸的凸起位置相对应，调节好行程后，将铜导线放入下模成型板的直线凹槽内，一端与定位挡块对齐且将上模具下压；

S2、将上模具下行到规定行程后，所述下模具的弹性顶出块回顶，将成型后的铜导线顶出。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：上模具下压时最长尺寸的弹性活动滑块式冲头先接触铜导线，随着上模具继续下压，弹性活动滑块式冲头往下拉伸铜导线的同时也往上移动，其余冲头相继接触铜导线开始拉伸，铜导线在凹槽内流动，当上模具下行到规定行程时，所有U形拉伸尺寸到位。

本发明的实施例为：一种铜导线拉伸模具，包括上模具、一个弹性活动滑块式冲头、三个非弹性活动滑块式冲头3和下模具，如图1所示，所述上模具包括自上而下依次连接的上模固定板11、上模导向板12和冲头固定板13，上模固定板11用于对第一弹簧21进行限位，同时连接模柄；所述上模导向板12，主要功能是满足弹簧行程及压装其他非弹性活动滑块式冲头3；所述冲头固定板13中央设有用于固定冲头的纵向矩形横槽和横向矩形槽，用于调整冲头位置和紧固冲头；如图2所示，所述弹性活动滑块式冲头依次包括第一弹簧21、挂台部22、导向轴部23和成型部24，且所述弹性活动滑块式冲头位于所述待加工铜导线中成型尺寸最长的凸起上方。所述挂台部22、导向轴部23和成型部24均呈长方形、依次连接且宽度依次减少，成型部24宽度尺寸为3mm，长度为10mm，高度尺寸可根据产品拉伸最大尺寸确定；所述上模导向板12内设有第一方形通孔，所述第一弹簧21放置在所述第一方形通孔内，第一方形通孔尺寸略大于挂台部位尺寸，与所述弹性活动滑块式冲头间隙配合；弹簧主要用于实现弹性活动滑块式冲头的预先拉伸和复位功能，根据铜导线直径及拉伸高度尺寸选择弹簧规格；所述第一弹簧21一端与所述上模固定板11抵接，另一端与所述弹性活动滑块式冲头的挂台部22抵接，第一弹簧21两端抵接连接，使用过程中，直接更换即可，维护简便；所述挂台部22与所述第一方形通孔间间隙配合；所述非弹性活动滑块式冲头3安装在所述冲头固定板13上且尺寸可以调节，通过螺栓固定；非弹性活动滑块式冲头3除不带有弹簧外，其他结构与弹性活动滑块式冲头相似，只是高度尺寸不同；所述下模具上设有与所述弹性活动滑块式冲头和非弹性活动滑块式冲头3结构分别相对应的凹模，除与弹性活动滑块式冲头适配的凹模不能移动外，其余凹槽都可以调节尺寸与上模具中的对应的非弹性活动滑块式冲头3相对应；与弹性活动滑块式冲头对应的凹模内设有弹性顶出块442，所述弹性顶出块442，主要用于将拉伸到位的铜导线从下模具中顶出。

所述冲头固定板13中设有与所述导向轴部23间隙配合的第二方形通孔，所述第二方形通孔的宽度小于所述挂台部22。

如图3所示，所述下模具依次包括下模成型板41、下模垫板42和下模固定板43，所述下模垫板42，主要用于满足第一弹簧21的行程作用；所述下模固定板43，主要用于支撑第二弹簧441，并对整个下模具起固定作用。所述下模成型板41上设有与所述上模具中的弹性活动滑块式冲头和非弹性活动滑块式冲头3对应的凹模，与非弹性活动滑块式冲头3对应的凹模的尺寸与非弹性活动滑块式冲头3尺寸调整幅度相适配。所述凹模为镶块式成型凹模45，如图4所示，所述下模成型板41中央设有镶块式成型凹模45的纵向矩形槽和横向矩形槽，用于调整镶块式成型凹模45位置和紧固镶块式成型凹模45。所述下模成型板41上还设有直线型凹槽，所述直线型凹槽，用于安放未拉伸前的铜导线，直线型凹槽的深度和宽度尺寸根据铜导线大小确定，原则上只要比铜导线稍大即可，所述直线型凹槽的宽度比所述铜导线的宽度大0.2mm，所述直线型凹槽内还设有定位挡块，所述定位挡块用于根据成型铜导线的尺寸要求确定直线型铜导线的初始位置。所述下模垫板42中设有第三方形通孔，所述第三方形通孔内设有第二弹簧441，所述第二弹簧441一端与所述下模固定板43抵接，另一端与所述弹性顶出块442抵接。

本发明拉伸模具的工作过程如下：

S1、安置产品：按要求安装好模具后，将已经拉直的铜导线平直放进装铜导线的卡槽中，顶端靠紧定位挡块46，铜导线不能高出平面；

S2、产品拉伸成型：启动压力机，压力机向下冲压，弹性活动滑块式冲头先接触铜导线向下拉伸，紧接着其余非弹性活动滑块式冲头3也将铜导线向下拉伸，铜导线在拉伸过程中同时在直线型凹槽内流动，达到所受拉伸力平均，拉伸成型后铜导线粗细均匀；

S3、产品脱模：铜导线拉伸完成后，上模具打开，弹性活动滑块式冲头复位，弹性顶出块442往上将产品顶出，将加工完的铜导线产品取出后，即可继续安装下一根铜导线。采用本发明方案加工后的铜导线产品如图5所示。

本发明中，所称“冲头”是指弹性活动滑块式冲头和非弹性活动滑块式冲头3。

综上所述，本发明提供的一种铜导线拉伸模具及其应用，本发明方案具有加工产品质量好、生产效率高且节约能耗等优点。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种铜导线拉伸模具，其特征在于：包括上模具、弹性活动滑块式冲头、非弹性活动滑块式冲头和下模具，所述上模具包括自上而下依次连接的上模固定板、上模导向板和冲头固定板；

所述弹性活动滑块式冲头依次包括第一弹性缓冲装置和活动滑块式冲头；所述上模导向板内设有第一通孔，所述第一弹性缓冲装置放置在所述第一通孔内，所述第一弹性缓冲装置一端与所述上模固定板抵接，另一端与所述活动滑块式冲头抵接；

所述冲头固定板中设有与第一通孔配合的第二通孔，所述弹性活动滑块式冲头弹性连接在第一通孔内，所述弹性活动滑块式冲头与第一通孔间隙配合，可沿第一通孔和第二通孔上下运动并可经第一通孔由第二通孔伸出所述上模具；

所述非弹性活动滑块式冲头安装在所述冲头固定板上；

所述下模具上设有与所述弹性活动滑块式冲头和非弹性活动滑块式冲头结构分别相对应的凹模，其中，与弹性活动滑块式冲头对应的凹模内设有弹性顶出块。

2.根据权利要求1所述的铜导线拉伸模具，其特征在于：所述活动滑块式冲头包括依次连接的挂台部、导向轴部和成型部，所述挂台部、导向轴部和成型部宽度依次减少；所述第二通孔与所述导向轴部间隙配合，所述第二通孔的宽度小于所述挂台部。

3.根据权利要求1所述的铜导线拉伸模具，其特征在于：所述弹性活动滑块式冲头为一个且所述弹性活动滑块式冲头位于所述待加工铜导线中成型尺寸最长的凸起上方。

4.根据权利要求1所述的铜导线拉伸模具，其特征在于：所述下模具包括从上至下依次连接的下模成型板、下模垫板和下模固定板，所述凹模设置于所述下模成型板上。

5.根据权利要求4所述的铜导线拉伸模具，其特征在于：所述下模成型板上设有直线型凹槽。

6.根据权利要求5所述的铜导线拉伸模具，其特征在于：所述直线型凹槽的宽度比待加工铜导线的直径大0.2～0.5mm。

7.根据权利要求4所述的铜导线拉伸模具，其特征在于：所述下模成型板的上表面设有定位挡块。

8.根据权利要求4所述的铜导线拉伸模具，其特征在于：所述弹性顶出块包括第二弹性缓冲装置和顶出块，所述下模垫板中设有第三通孔，所述第二弹性缓冲装置放置在所述第三通孔内，所述第二弹性缓冲装置一端与所述下模固定板抵接，另一端与所述顶出块抵接。

9.根据权利要求1所述的铜导线拉伸模具，其特征在于：所述非弹性活动滑块冲头为多个且横向尺寸可以调节，与非弹性活动滑块式冲头对应的凹模的尺寸与非弹性活动滑块式冲头尺寸调整幅度相适配。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的拉伸模具在汽车电器铜导线生产中的应用。