CN109530535B - 一种用于热成形产品预冲孔的模具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模具生产技术领域，尤其是指一种用于热成形产品预冲孔的模具，包括模座以及冲头，模座内设置有凹模和释放槽，冲头的两侧分别设置有辅助头，释放槽和辅助头的形状均为半椭圆状；在预冲孔时，所述冲头冲向所述凹模，使得冲头插入所述凹槽，同时辅助头插入释放槽，以使得在产品上冲出预孔和释放槽。本发明通过在预冲孔时，对产品的预孔两侧分别冲出辅助孔，用以释放翻孔时因产品热胀冷缩而对翻孔冲头施加的包紧力，从而让产品能够利用传统的脱料机构进行脱料。本发明还提供了一种应用了上述模具的工艺，从而冲出释放槽，使得经本发明进行预冲孔的产品在翻孔以后能够利用传统脱料机构进行脱料。

Description

一种用于热成形产品预冲孔的模具及方法

技术领域

本发明涉及模具生产技术领域，尤其是指一种用于热成形产品预冲孔的模具及方法。

背景技术

传统的汽车零件，由于需要较高的性能参数，因此基本都是采用金属冷冲件制作而成的。但随着节能减排理念的伸入，为了减少汽车行驶时的能耗，做好的方法之一是直接减少汽车的重量；而随着技术的进步，目前很多通过热成形技术生产的零件，一些厚度更薄的热成形件已经可以达到金属冷冲件的性能参数了；加之一些需要多个金属冷冲件拼装而成的复杂件，通过热成形件也可以直接制成，因此很多的热成形件都可以取代金属冷冲件了。

而目前的热成形件中，大多都是需要制作翻孔，以便于与相邻的零配件进行连接或者进行定位的。而在连续翻孔的工艺中，为了保证连续冲孔的位置准确性，因此会加入预冲孔的工序，也就是在待翻孔的产品先冲出一个预孔；当需要正式翻孔时，由翻孔冲头根据预孔的位置，在待翻孔的产品上进行翻孔。

如今的预冲孔方法，具有以下不足：在形成预孔以后进行翻孔时，由于热胀冷缩的原因，通常在翻孔冲头插入预孔以后，待翻孔的产品会发生温度的降低，而导致翻孔紧包住翻孔冲头，使得传统的翻孔脱料方式(如双顶针顶出)是无法保证翻孔冲头能够顺利脱料的。

发明内容

本发明针对现有技术的问题提供一种用于热成形产品预冲孔的模具，能够保证冲孔后顺利脱料。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种用于热成形产品预冲孔的模具，包括模座以及冲头，所述模座内设置有形状与所述冲头的形状相适应的凹模，所述冲头的两侧分别设置有用于在产品上冲出辅助孔的辅助头，所述凹模的两侧分别连通有释放槽，释放槽和辅助头的形状均为半椭圆状；

在预冲孔时，所述冲头冲向所述凹模，使得冲头插入所述凹模，同时辅助头插入释放槽，以使得在产品上冲出预孔和辅助孔。

进一步的，所述冲头的直径为12mm或15mm或18mm，凹模的圆角的半径为0.5mm。

更进一步的，辅助头的短轴长度r＝4.5-5.5mm。

优选的，辅助头的长轴长度C＝2(D+2(r+t)+2)mm，其中D＝(r+4)mm，t为待预冲孔的产品的厚度，r为辅助头所冲出的辅助孔的短轴长度。

本发明还提供了一种应用上述的模具的热成形产品预冲孔方法，包括以下步骤：

a、把待预冲孔的产品放置于模座内，待预冲孔的产品的预冲孔位置遮盖在凹模的顶部；

b、由冲头冲向模座，通过冲头冲入模座，在待预冲孔的产品上冲出预孔；

c、在b步骤进行的同时，利用辅助头冲向释放槽，在产品上冲出半椭圆状的辅助孔，其中辅助孔位于预孔的两侧，且辅助孔与预孔连通；

d、冲头和辅助头均向远离模座的方向移动，使得冲头脱离凹模，辅助头脱离释放槽。

进一步的，在步骤a中，还包括：预孔的直径D为12mm或15mm或18mm。

更进一步的，在步骤b中，还包括：辅助孔的短轴长度R为4.5-5.5mm。

优选的，辅助孔的长轴长度c＝2(D+2(R+t)+2)mm，其中D＝(R+4)mm，t为待预冲孔的产品的厚度，R为辅助孔的短轴长度。

本发明的有益效果：本发明通过对预冲孔的冲头进行改进，具体为在预冲孔的冲头两侧分别设置有辅助头，且对应在模座的凹模两侧分别连通有释放槽，使得在预冲孔时，与产品冲出辅助孔；让产品在进行翻孔时，通过辅助孔来释放因热胀冷缩而造成的应力，从而减少翻孔对于翻孔冲头的包紧力，使得通过本发明进行预冲孔的产品在翻孔以后，能够通过传统的双顶针顶出即可进行脱料。

附图说明

图1为实施例1的示意图。

图2为本发明所冲出的产品的俯视图。

图3为图2的产品进行翻孔后的部分示意图示意图。

附图标记：1—模座，2—冲头，3—凹模，4—辅助头，5—释放槽，7—预孔，8—辅助孔，21—凹槽。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图1至附图3对本发明进行详细的描述。

实施例1

本实施例提供了一种用于热成形产品预冲孔的模具，包括模座1以及冲头2，所述模座1内设置有形状与所述冲头2的形状相适应的凹模3，所述冲头2的两侧分别设置有用于在产品上冲出辅助孔8的辅助头4，所述凹模3的两侧分别连通有释放槽5，释放槽5和辅助头4的形状为半椭圆状；

本发明应用于热成形的产品中，即用于对热成形的产品进行预冲孔，具体为：在利用本发明进行预冲孔时，所述冲头2冲向所述凹模3，使得冲头2插入所述凹模3，同时辅助头4插入释放槽5，以使得在产品上冲出预孔7和辅助孔8。在利用本发明在产品上冲出预孔7和辅助孔8以后，再对该产品进行正式翻孔时，翻孔冲头插入预孔7内进行翻孔以后，即使产品因冷却而发生缩紧来产生应力，也能够通过辅助孔8来进行应力的释放，即使得翻孔冲头与翻孔之间还会留有因辅助孔8而产生的间隔，从而使得在翻孔以后，通过传统的脱料机构(如双顶针脱料机构)就可以使得产品脱离翻孔冲头，从而使得脱料更为简单。

具体的，本发明主要针对的是对翻孔直径为16mm或19mm或22mm的产品进行预冲孔，因此所述冲头2的直径为12mm或15mm或18mm，凹模3的圆角的半径为0.5mm。即本发明所产生的预冲孔的直径小于翻孔的直径4mm。

更具体的，辅助头4的短轴长度r＝4.5-5.5mm。在这个短轴长度下，即可在当翻孔直径为16-22mm时，能够帮助产品释放热胀冷缩所产生的应力。

优选的，辅助头4的长轴长度C＝2(D+2(r+t)+2)mm，其中D＝(r+4)mm，t为待预冲孔的产品的厚度，r为辅助头4所冲出的释放槽5的短轴长度。即在本发明中，辅助头4的长轴长度实际上还需要根据辅助头4或释放槽5的短轴长度、待预冲孔的产品的厚度等参数决定，从而才能够更好地设置辅助头4的长轴长度，从而保证辅助孔能够释放出热胀冷缩所产生的应力以后不会包紧翻孔冲头。

具体的，所述冲头2和辅助头4一体成型，避免了冲头2和辅助头4在使用次数多了以后，因冲头2和辅助头4之间的连接发生松动而影响了辅助孔8的成型。

具体的，所述冲头2的侧壁设置有凹槽21，凹槽21用于卡入外界冲击机构的卡块，以使得增加冲头2与外界冲击机构连接的稳定性。

实施例2

本实施例一种应用了实施例1所述的的模具来对热成形产品进行预冲孔的方法，包括以下步骤：

a、把待预冲孔的产品放置于模座1内，待预冲孔的产品的预冲孔位置遮盖在凹模3的顶部；

b、由冲头2冲向模座1，通过冲头2冲入模座1，在待预冲孔的产品上冲出预孔7；

c、在b步骤进行的同时，利用辅助头4冲向释放槽5，在产品上冲出半椭圆状的辅助孔8，其中辅助孔8位于预孔7的两侧，且辅助孔8与预孔7连通。

d、冲头2和辅助头4均向远离模座1的方向移动，使得冲头2脱离凹模3，辅助头4脱离释放槽5。

即通过在预孔7的两侧分别冲出辅助孔8，使得在对利用本实施例所述的方法进行翻孔以后，其所翻出的孔的边不再是一个圆桶状的孔，而是由两个半圆桶加上两条辅助孔8而形成；此时即使产品发生热胀冷缩，由于辅助孔8的存在，使得产品与翻孔冲头之间还存在空隙，该空隙可以释放因产品热胀冷缩而产生的应力，从而减少翻出的孔因热胀冷缩而包紧翻孔冲头的包紧力，使得产品能够通过传统的如双顶针脱料机构来进行脱料，免去了额外设计配备脱料机构所增加的成本。

其中，在步骤a中，还包括：预孔7的直径D为12mm或15mm或18mm。即本实施例优选为应用在预孔7的直径为12mm或15mm或18mm的产品中，而产品的翻出的孔的直径依次对应为16mm或19mm或22mm。

其中，在步骤b中，还包括：辅助孔8的短轴长度R为4.5-5.5mm。上述的参数为本实施例所能够实现的最优参数，在该参数下，即避免了辅助孔8的短轴长度过长而影响了产品的强度，又不会因辅助孔8的短轴长度过短而使得辅助孔8无法完全释放应力。

其中，辅助孔8的长轴长度c＝2(D+2(R+t)+2)mm，其中D＝(R+4)mm，t为待预冲孔的产品的厚度，R为辅助孔8的短轴长度。即与实施例1的一致，由辅助头4冲出来的辅助孔8，其长轴长度需要根据预孔7的直径(D为翻孔的直径，其具体等于预孔7的直径加上4mm)、产品的厚度以及辅助孔8的短轴长度来进行设置，即辅助孔8的规格与翻孔的规格有关，从而保证了辅助孔8能够完全释放产品热胀冷缩而导致的应力

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种用于热成形产品预冲孔的模具，包括模座以及冲头，所述模座内设

置有形状与所述冲头的形状相适应的凹模，其特征在于：所述冲头的两侧分别设

置有用于在产品上冲出辅助孔的辅助头，所述凹模的两侧分别连通有释放槽，释

放槽和辅助头的形状均为半椭圆状；所述冲头和辅助头一体成型；

在预冲孔时，所述冲头冲向所述凹模，使得冲头插入所述凹模，同时辅助头

插入释放槽，以使得在产品上冲出预孔和辅助孔；在产品上冲出预孔和辅助孔以后，再对产品进行正式翻孔时，翻孔冲头插入预孔内进行翻孔以后，通过辅助孔来释放因热胀冷缩而造成的应力，即使得翻孔冲头与翻孔之间还会留有因辅助孔而产生的间隔，从而使得在翻孔以后，通过脱料机构就使得产品脱离翻孔冲头；

所述冲头的侧壁设置有凹槽，凹槽用于卡入外界冲击机构的卡块；

所述冲头的直径为12mm 或15mm 或18mm，而产品的翻出的孔的直径依次对应为16mm或19mm或22mm，凹模的圆角的半径为0.5mm；

辅助头的短轴长度r=4.5-5.5mm；

辅助头的长轴长度C=2（D+2（r+t）+2）mm，其中D=（r+4）mm，t 为待

预冲孔的产品的厚度，r 为辅助头所冲出的辅助孔的短轴长度。

2.一种应用权利要求1 所述的模具的热成形产品预冲孔方法，其特征在于：

包括以下步骤：

a、把待预冲孔的产品放置于模座内，待预冲孔的产品的预冲孔位置遮盖在

凹模的顶部；

b、由冲头冲向模座，通过冲头冲入模座，在待预冲孔的产品上冲出预孔；

c、在b 步骤进行的同时，利用辅助头冲向释放槽，在产品上冲出半椭圆状

的辅助孔，其中辅助孔位于预孔的两侧，且辅助孔与预孔连通；

d、冲头和辅助头均向远离模座的方向移动，使得冲头脱离凹模，辅助头脱

离释放槽；

在步骤a 中，还包括：预孔的直径为12mm 或15mm 或18mm，而产品的翻出的孔的直径依次对应为16mm或19mm或22mm；

在步骤b 中，还包括：辅助孔的短轴长度R 为4.5-5.5mm；

辅助孔的长轴长度c=2（D+2（R+t）+2）mm，其中D=（R+4）mm，t 为待

预冲孔的产品的厚度，R 为辅助孔的短轴长度。