CN110369611B - 一种具有自适应冷却机构的冲压模具及冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有自适应冷却机构的冲压模具，其包括：上模机构；下模机构，其中，下模座的相对两侧分别设置有两第一油气路安装架，第一油气路安装架内固定穿设有油路进管和气路进管，油路进管上连接有油管，气路进管上连接有气管，油管的出口和气管的出口汇集于油气出管上，油气出管斜向穿设于第二油气路安装架内，第二油气路安装架弹性连接于下模板上，油气出管的出口斜向朝着攻牙头的方向延伸，且油气出管与水平面形成48‑68°的夹角。本发明还提供了一种冷却方法。本发明相较于现有技术可以有效地解决目前冲压模具内模内攻牙时，作业区域不能完全冷却或者均匀冷却的问题，从而有效地提升冷却效果。

Description

一种具有自适应冷却机构的冲压模具及冷却方法

技术领域

本发明涉及冲压模具领域，具体而言，涉及一种具有自适应冷却机构的冲压模具及冷却方法。

背景技术

目前，在整个冲压行业中，模内攻牙冷却系统一直困扰制造厂商，尤其在汽车零配件制造厂商，现在所有汽车配件零件都是高强度钢板甚至超高度强钢板，在汽配件的转轴和门锁系统中都有一些攻牙产品，现在大部分产品为了提高生产效率都将传统的单工序模变更为级进模生产，级进模生产，增加模内攻牙设备，实现产品翻孔和攻牙在模内一起完成，但是产品在翻完孔进入到攻牙工序时，经常出现牙孔烧牙、丝锥温度过高磨损加快导致产品扭力和推力都无法满足，最终给冲压厂商带来客户端不可估量经济损失。

现在，通常采用油、气管来进行模内攻牙作业的冷却，但是由于冷却位置一般是固定不变的，因而在攻牙过程中很难保证整个作业区域的完全冷却或者说是均匀冷却，从而造成冷却效果的不佳。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种具有自适应冷却机构的冲压模具及冷却方法，旨在有效地解决目前冲压模具内模内攻牙时，作业区域不能完全冷却或者均匀冷却的问题，从而有效地提升冷却效果。

为此，一方面，本发明提供了一种具有自适应冷却机构的冲压模具，其包括：

上模机构，其包括上模座和多个浮动压料机构，浮动压料机构包括反顶氮气弹簧、反顶块和料带定位及调节块，反顶氮气弹簧固定安装于上模座上，反顶块连接反顶氮气弹簧，料带定位及调节块固定连接反顶块，料带定位及调节块的底部具有压住料带的定位缺口，定位缺口内设置有用于调节料带定位及调节块的下压力的弹性台阶面，攻牙机的攻牙头位于相邻的两浮动压料机构之间；

下模机构，其包括下模座、下垫板和下模板，下垫板浮动连接于下模座上，下模板通过若干个氮气弹簧连接于下垫板上，下模板和下垫板之间设置有若干个攻牙到位参照块，攻牙到位参照块的上下端面皆加工有锥形参照面，下模板和下垫板之间还设置有攻牙机浮块气缸脱料组件，下模板的表面设置有若干个攻牙冲槽，且下模板和下垫板之间还设置有浮动反限位组件，浮动反限位组件包括反限位氮气弹簧和反限位头，反限位头可活动地穿设于下模板上预设的活动孔位内，且弹性台阶面跨于活动孔位上，下模座的相对两侧分别设置有两第一油气路安装架，第一油气路安装架内固定穿设有油路进管和气路进管，油路进管和气路进管沿着垂直方向排布，且油路进管和气路进管之间相互平行，油路进管上连接有油管，气路进管上连接有气管，油管的出口和气管的出口汇集于油气出管上，油气出管斜向穿设于第二油气路安装架内，第二油气路安装架弹性连接于下模板上，且第二油气路安装架沿着垂直方向来回活动，油气出管的出口斜向朝着攻牙头的方向延伸，且油气出管与水平面形成48-68°的夹角。

进一步地，上述下模板上固定安装有安装基块，安装基块内开设有喇叭状开孔，喇叭状开孔内安装有可上下摆动的安装轴，且喇叭状开孔内安装有位于安装轴上下的上弹性限位块和下弹性限位块，安装轴上套装有第二油气路安装架，且安装轴在47-69°的夹角范围内摆动；且在水平面内，安装轴垂直于油气出管。

进一步地，上述第二油气路安装架可在1-9°角度范围内围绕安装轴摆动。

进一步地，上述上弹性限位块和下弹性限位块皆为橡胶块。

进一步地，上述攻牙头与攻牙机的连接位置设置有浮动螺母，浮动螺母通过弹簧偏心地套于攻牙机的连接轴上，将浮动螺母传动连接驱动轮，驱动轮则连接微动电机；当需要进行纠偏时，微动电机启动并带动浮动螺母转动，浮动螺母带动攻牙头回到垂直位置或者回到与攻牙冲槽同心的位置，期间攻牙丝锥到位传感器不断检测攻牙头的位置，直到攻牙头调整至预设位置。

进一步地，上述浮动螺母的直径大于攻牙头的直径。

进一步地，上述反顶块的上下端面皆加工有锥形连接面。

进一步地，上述料带定位及调节块为矩形块体，且定位缺口为位于矩形块体的底角上的矩形缺口，弹性台阶面在俯视角度下呈L形。

进一步地，上述反限位头为T形限位杆，且其顶部加工有锥形限位面。

另一方面，本发明提供了一种具有自适应冷却机构的冲压模具的冷却方法，其包括以下步骤：

1)输送冷却油：将油管接到自动输送油装置，将油通过管路系统输送到攻牙头上，达到冷却效果；其中，当产品在攻牙过程中油路太小或太大时通过油管调节阀调整；

2)输送气：将气管接到冲床气路上，将气输送到攻牙头上，达到冷却以及排铁屑效果；其中，当产品在攻牙过程中气路太小或太大时通过气管调节阀调整；

3)回收冷却油：当产品在攻牙过程中，冷却油通过模具油路系统将油回收到油泵中再次循环利用。

本发明所提供的一种具有自适应冷却机构的冲压模具及冷却方法中，通过采用上述方案，相较于现有技术主要取得了以下有益效果：

1、下模座的相对两侧分别设置有两第一油气路安装架，第一油气路安装架内固定穿设有油路进管和气路进管，油路进管和气路进管沿着垂直方向排布，且油路进管和气路进管之间相互平行，油路进管上连接有油管，气路进管上连接有气管，油管的出口和气管的出口汇集于油气出管上，油气出管斜向穿设于第二油气路安装架内，第二油气路安装架弹性连接于下模板上，且第二油气路安装架沿着垂直方向来回活动，油气出管的出口斜向朝着攻牙头的方向延伸，且油气出管与水平面形成48-68°的夹角；通过上述结构的设置，可以形成作业区域的完全冷却和均匀冷却，具体来说，将第二油气路安装架弹性连接于下模板上，且将油气出管与水平面形成48-68°的夹角，使得进气和进油处于一些相对缓的下流方向上，减少油气的过快下冲现象；

2、进一步的方案中，下模板上固定安装有安装基块，安装基块内开设有喇叭状开孔，喇叭状开孔内安装有可上下摆动的安装轴，且喇叭状开孔内安装有位于安装轴上下的上弹性限位块和下弹性限位块，安装轴上套装有第二油气路安装架，且安装轴在47-69°的夹角范围内摆动；且在水平面内，安装轴垂直于油气出管，且第二油气路安装架可在1-9°角度范围内围绕安装轴摆动，且上弹性限位块和下弹性限位块皆为橡胶块；通过上述结构的设置，利用第二油气路安装架在规定角度范围的可摆动特性，可以使得油气出管根据攻牙头对下模板的冲击形成自适应的角度调整，当攻牙头下行较深时，对下模板的冲击力越大，那利用自适应的特性，使得油气出管可以尽量向下深入，这样保证冲头底部的快速冷却(此处温度最高，最需要进行冷却)；

3、进一步的方案中，在攻牙丝锥上增加调节用螺母：由于传统攻牙设备无法自由调节丝Z轴方向，在攻牙头与攻牙机的连接位置设置有浮动螺母，浮动螺母通过弹簧偏心地套于攻牙机的连接轴上，将浮动螺母传动连接驱动轮，驱动轮则连接微动电机；当需要进行纠偏时，微动电机启动并带动浮动螺母转动，浮动螺母带动攻牙头回到垂直位置或者回到与攻牙冲槽同心的位置，期间攻牙丝锥到位传感器不断检测攻牙头的位置，直到攻牙头调整至预设位置，可以自由调节丝锥Z轴上下方向并达到纠偏效果。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种具有自适应冷却机构的冲压模具的侧视图；

图2为本发明实施例提供的一种具有自适应冷却机构的冲压模具中第二油气路安装架的安装结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种具有自适应冷却机构的冲压模具的主视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一：

参见图1至图3，图中示出了本发明实施例一提供的一种具有自适应冷却机构的冲压模具，其包括：

上模机构1，其包括上模座11和多个浮动压料机构12，浮动压料机构12包括反顶氮气弹簧121、反顶块122和料带定位及调节块123，反顶氮气弹簧121固定安装于上模座11上，反顶块122连接反顶氮气弹簧121，料带定位及调节块123固定连接反顶块122，料带定位及调节块123的底部具有压住料带13的定位缺口124，定位缺口124内设置有用于调节料带定位及调节块123的下压力的弹性台阶面125，攻牙机5的攻牙头51位于相邻的两浮动压料机构12之间；

下模机构2，其包括下模座21、下垫板22和下模板23，下垫板22浮动连接于下模座21上，下模板23通过若干个氮气弹簧24连接于下垫板22上，下模板23和下垫板22之间设置有若干个攻牙到位参照块25，攻牙到位参照块25的上下端面皆加工有锥形参照面，下模板23和下垫板22之间还设置有攻牙机浮块气缸脱料组件26，下模板23的表面设置有若干个攻牙冲槽27，且下模板23和下垫板22之间还设置有浮动反限位组件28，浮动反限位组件28包括反限位氮气弹簧281和反限位头282，反限位头282可活动地穿设于下模板23上预设的活动孔位283内，且弹性台阶面125跨于活动孔位283上，下模座21的相对两侧分别设置有两第一油气路安装架3，第一油气路安装架3内固定穿设有油路进管31和气路进管32，油路进管31和气路进管32沿着垂直方向排布，且油路进管31和气路进管32之间相互平行，油路进管31上连接有油管33，气路进管32上连接有气管34，油管33的出口和气管34的出口汇集于油气出管35上，油气出管35斜向穿设于第二油气路安装架36内，第二油气路安装架36弹性连接于下模板23上，且第二油气路安装架36沿着垂直方向来回活动，油气出管35的出口斜向朝着攻牙头51的方向延伸，且油气出管35与水平面形成48-68°的夹角。

具体地，参见图1至图3，下模板23上固定安装有安装基块361，安装基块361内开设有喇叭状开孔362，喇叭状开孔362内安装有可上下摆动的安装轴363，且喇叭状开孔362内安装有位于安装轴363上下的上弹性限位块364和下弹性限位块365，安装轴363上套装有第二油气路安装架36，且安装轴363在47-69°的夹角范围内摆动；且在水平面内，安装轴363垂直于油气出管35，第二油气路安装架36可在1-9°角度范围内围绕安装轴363摆动，且上弹性限位块364和下弹性限位块365皆为橡胶块。

其中，具体地，反顶块122的上下端面皆加工有锥形连接面，反限位头282为T形限位杆，且其顶部加工有锥形限位面。

参见图1至图3，本发明实施例的一种具有自适应冷却机构的冲压模具的冷却方法包括以下步骤：

S1：输送冷却油：将油管33接到自动输送油装置，将油通过管路系统输送到攻牙头51上，达到冷却效果；其中，当产品在攻牙过程中油路太小或太大时通过油管调节阀331调整；

S2：输送气：将气管34接到冲床气路上，将气输送到攻牙头51上，达到冷却以及排铁屑效果；其中，当产品在攻牙过程中气路太小或太大时通过气管调节阀341调整；

S3：回收冷却油：当产品在攻牙过程中，冷却油通过模具油路系统将油回收到油泵中再次循环利用。

本实施例所提供的一种具有自适应冷却机构的冲压模具及冷却方法中，通过采用上述方案，相较于现有技术主要取得了以下有益效果：

1、下模座的相对两侧分别设置有两第一油气路安装架，第一油气路安装架内固定穿设有油路进管和气路进管，油路进管和气路进管沿着垂直方向排布，且油路进管和气路进管之间相互平行，油路进管上连接有油管，气路进管上连接有气管，油管的出口和气管的出口汇集于油气出管上，油气出管斜向穿设于第二油气路安装架内，第二油气路安装架弹性连接于下模板上，且第二油气路安装架沿着垂直方向来回活动，油气出管的出口斜向朝着攻牙头的方向延伸，且油气出管与水平面形成48-68°的夹角；通过上述结构的设置，可以形成作业区域的完全冷却和均匀冷却，具体来说，将第二油气路安装架弹性连接于下模板上，且将油气出管与水平面形成48-68°的夹角，使得进气和进油处于一些相对缓的下流方向上，减少油气的过快下冲现象；

2、下模板上固定安装有安装基块，安装基块内开设有喇叭状开孔，喇叭状开孔内安装有可上下摆动的安装轴，且喇叭状开孔内安装有位于安装轴上下的上弹性限位块和下弹性限位块，安装轴上套装有第二油气路安装架，且安装轴在47-69°的夹角范围内摆动；且在水平面内，安装轴垂直于油气出管，且第二油气路安装架可在1-9°角度范围内围绕安装轴摆动，且上弹性限位块和下弹性限位块皆为橡胶块；通过上述结构的设置，利用第二油气路安装架在规定角度范围的可摆动特性，可以使得油气出管根据攻牙头对下模板的冲击形成自适应的角度调整，当攻牙头下行较深时，对下模板的冲击力越大，那利用自适应的特性，使得油气出管可以尽量向下深入，这样保证冲头底部的快速冷却(此处温度最高，最需要进行冷却)。

实施例二：

参见图1至图3，图中示出了本发明实施例二提供的一种具有自适应冷却机构的冲压模具，本实施例在上述实施例的基础上还进一步地做出了以下作为改进的技术方案：攻牙头51与攻牙机的连接位置设置有浮动螺母4，浮动螺母4通过弹簧偏心地套于攻牙机的连接轴上，将浮动螺母4传动连接驱动轮，驱动轮则连接微动电机；当需要进行纠偏时，微动电机启动并带动浮动螺母转动，浮动螺母带动攻牙头51回到垂直位置或者回到与攻牙冲槽27同心的位置，期间攻牙丝锥到位传感器不断检测攻牙头51的位置，直到攻牙头51调整至预设位置，可以自由调节丝锥Z轴上下方向并达到纠偏效果。其中，浮动螺母4的直径大于攻牙头51的直径，可以保证连接的稳固性。

实施例三：

参见图1至图3，图中示出了本发明实施例三提供的一种具有自适应冷却机构的冲压模具，本实施例在上述实施例的基础上还进一步地做出了以下作为改进的技术方案：料带定位及调节块123为矩形块体，且定位缺口124为位于矩形块体的底角上的矩形缺口，弹性台阶面125在俯视角度下呈L形。通过上述结构的设置，可以适应料带边角的形状，保证定位的稳固性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种具有自适应冷却机构的冲压模具，其特征在于，包括：

上模机构，其包括上模座和多个浮动压料机构，所述浮动压料机构包括反顶氮气弹簧、反顶块和料带定位及调节块，所述反顶氮气弹簧固定安装于所述上模座上，所述反顶块连接所述反顶氮气弹簧，所述料带定位及调节块固定连接所述反顶块，所述料带定位及调节块的底部具有压住料带的定位缺口，所述定位缺口内设置有用于调节所述料带定位及调节块的下压力的弹性台阶面，攻牙机的攻牙头位于相邻的两所述浮动压料机构之间；

所述反顶块的上下端面皆加工有锥形连接面；

所述料带定位及调节块为矩形块体，且所述定位缺口为位于所述矩形块体的底角上的矩形缺口，所述弹性台阶面在俯视角度下呈L形；

下模机构，其包括下模座、下垫板和下模板，所述下垫板浮动连接于所述下模座上，所述下模板通过若干个氮气弹簧连接于所述下垫板上，所述下模板和所述下垫板之间设置有若干个攻牙到位参照块，所述攻牙到位参照块的上下端面皆加工有锥形参照面，所述下模板和所述下垫板之间还设置有攻牙机浮块气缸脱料组件，所述下模板的表面设置有若干个攻牙冲槽，且所述下模板和所述下垫板之间还设置有浮动反限位组件，所述浮动反限位组件包括反限位氮气弹簧和反限位头，所述反限位头可活动地穿设于所述下模板上预设的活动孔位内，且所述弹性台阶面跨于所述活动孔位上，所述下模座的相对两侧分别设置有两第一油气路安装架，所述第一油气路安装架内固定穿设有油路进管和气路进管，所述油路进管和所述气路进管沿着垂直方向排布，且所述油路进管和所述气路进管之间相互平行，所述油路进管上连接有油管，所述气路进管上连接有气管，所述油管的出口和所述气管的出口汇集于油气出管上，所述油气出管斜向穿设于第二油气路安装架内，所述第二油气路安装架弹性连接于所述下模板上，且所述第二油气路安装架沿着垂直方向来回活动，所述油气出管的出口斜向朝着所述攻牙头的方向延伸，且所述油气出管与水平面形成48-68°的夹角；

所述反限位头为T形限位杆，且其顶部加工有锥形限位面。

2.根据权利要求1所述的一种具有自适应冷却机构的冲压模具，其特征在于，所述下模板上固定安装有安装基块，所述安装基块内开设有喇叭状开孔，所述喇叭状开孔内安装有可上下摆动的安装轴，且所述喇叭状开孔内安装有位于所述安装轴上下的上弹性限位块和下弹性限位块，所述安装轴上套装有所述第二油气路安装架，且所述安装轴在47-69°的夹角范围内摆动；且在水平面内，所述安装轴垂直于所述油气出管。

3.根据权利要求2所述的一种具有自适应冷却机构的冲压模具，其特征在于，所述第二油气路安装架可在1-9°角度范围内围绕所述安装轴摆动。

4.根据权利要求2所述的一种具有自适应冷却机构的冲压模具，其特征在于，所述上弹性限位块和所述下弹性限位块皆为橡胶块。

5.根据权利要求1所述的一种具有自适应冷却机构的冲压模具，其特征在于，所述攻牙头与攻牙机的连接位置设置有浮动螺母，所述浮动螺母通过弹簧偏心地套于所述攻牙机的连接轴上，将浮动螺母传动连接驱动轮，所述驱动轮则连接微动电机；当需要进行纠偏时，所述微动电机启动并带动浮动螺母转动，浮动螺母带动攻牙头回到垂直位置或者回到与所述攻牙冲槽同心的位置，期间攻牙丝锥到位传感器不断检测所述攻牙头的位置，直到所述攻牙头调整至预设位置。

6.根据权利要求5所述的一种具有自适应冷却机构的冲压模具，其特征在于，所述浮动螺母的直径大于所述攻牙头的直径。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种具有自适应冷却机构的冲压模具的冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）输送冷却油：将油管接到自动输送油装置，将油通过管路系统输送到攻牙头上，达到冷却效果；其中，当产品在攻牙过程中油路太小或太大时通过油管调节阀调整；

2）输送气：将气管接到冲床气路上，将气输送到攻牙头上，达到冷却以及排铁屑效果；其中，当产品在攻牙过程中气路太小或太大时通过气管调节阀调整；

3）回收冷却油：当产品在攻牙过程中，冷却油通过模具油路系统将油回收到油泵中再次循环利用。