CN111531036A - 一种5g零件的冲压模具及其冲压方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属板材冲压技术领域，具体公开了一种5G零件的冲压模具及其冲压方法，包括上模单元和下模单元，上模单元包括导位柱，下模单元包括与所述导位柱对应的导套，所述导位柱与导套之间滑动配合；所述上模单元还包括斜向安装的折弯冲头；所述下模单元还包括折弯组件，所述折弯组件包括折弯下模和设于折弯下模下端的第一弹簧，所述折弯下模在第一弹簧的作用下回弹；折弯下模为倒向放置的梯形状，包括上支撑面、下连接面、左滑动面和右折弯面；折弯冲头的斜向安装角度与右折弯面的倾斜角度相同；本发明提供的一种5G零件的冲压模具及其冲压方法，能够有效保证冲压零件的外观质量、生产的可靠性与稳定性，同时有利于简化成型工序，提高生产效率。

Description

一种5G零件的冲压模具及其冲压方法

技术领域

本发明涉及金属板材冲压技术领域，具体公开了一种5G零件的冲压模具及其冲压方法。

背景技术

在通信、新能源、电子产品的箱体零件中普遍存在一种压边特征，零件的压边过程中，要求外观无掉屑、刮伤和磨痕。目前的成型工艺包括压边与推边。

如图1和图2所示，图1为现有压边模具的开模状态图，图2为压边模具的闭模状态图，该现有压边模具包括脱料板16、下脱料板27、折弯冲头12和下模板26，从图1和图2可知，在成型过程中，折弯冲头不可避免的对产品零件端面的边角位置施加力度并在成型过程中持续进行挤压和滑动位移，从而产生边缘毛刺、粉屑的掉落以及对折弯外侧面造成压伤、划痕，降低了产品的质量。

如图3和图4所示，图3为现有推边模具的开模状态图，图4为推边模具的闭模状态图，该现有推边模具包括夹板19、插刀191、止挡板15、脱料板16、挡块28、推块29、下模板26和下模座24，从图3和图4可知，侧推压平从折弯90°通过推块的作用把零件立边推成水平状态完成压边，成型过程推块始终与零件外侧面进行推压与摩擦，零件的外侧面容易产生因推块与产品零件外侧摩擦挤压的刮花、磨痕、外表涂镀层脱料掉屑等质量问题，同时侧推受力点为零件折弯根部，由于根部折弯位置的受力点距离折弯线太近，力矩小，造成需要很大的侧推力，因此，推块与折弯根部材料的挤压力量很大，更加加重了零件表面的压痕与摩擦不良，同时由于推块受到向上的挤压力，实际生产中推块极容易出现表面磨损和亮度受损的现象，推块也容易受纵向力的挤压产生变形断裂。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种5G零件的冲压模具及其冲压方法，能够有效保证冲压零件的外观质量、生产的可靠性与稳定性，同时有利于简化成型工序，提高生产效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供的具体方案如下：

一种5G零件的冲压模具，用于零件的冲压，包括上模单元和下模单元，所述上模单元包括导位柱，所述下模单元包括与所述导位柱对应的导套，所述导位柱与导套之间滑动配合；

所述上模单元还包括斜向安装的折弯冲头；

所述下模单元还包括折弯组件，所述折弯组件包括折弯下模和设于折弯下模下端的第一弹簧，所述折弯下模在第一弹簧的作用下回弹；

所述折弯下模为倒向放置的梯形状，包括上支撑面、下连接面、左滑动面和右折弯面；

所述折弯冲头的斜向安装角度与右折弯面的倾斜角度相同。

可选的，所述折弯冲头的端角处设有滚柱，通过滚动摩擦降低折弯冲头与零件表面的摩擦造成的折弯边刮伤的缺陷。

可选的，所述上模单元还包括上模座、上垫板、止挡板和脱料板；

所述上垫板设于上模座的下端，所述止挡板设于上垫板的下端，所述脱料板设于止挡板的下端；

所述止挡板和脱料板之间设有贯穿的斜向滑槽，所述折弯冲头安装于斜向滑槽内，随着模具的向下运动，折弯冲头的上端面受压后沿斜向滑槽做斜向运动，折弯冲头的上端面同时延下压模面做横向滑动。

可选的，所述斜向滑槽内设有第二弹簧，所述折弯冲头的外表面设有用于安装第二弹簧的弹簧安装槽，所述折弯冲头在第二弹簧的作用下回弹，第二弹簧的设置能够有效保证折弯冲头在模具开模时的退回，无需人为控制，提高冲压效率。

可选的，所述斜向滑槽内设有止挡块，所述折弯冲头的外表面设有与止挡块对应的限位槽，止挡块能够保证折弯冲头的冲压强度，防止折弯冲头受力变形以及保证折弯间隙的稳定。

可选的，所述下模单元还包括下模座、下垫板和下模板；

所述下模板设于下垫板的上端，所述下垫板设于下模座的上端；

所述下模板和下垫板上设有用于容纳折弯下模和折弯冲头的安装位；

所述折弯下模与折弯冲头之间的间隙为一个零件的厚度，确保零件的折弯到位，提高零件的质量。

可选的，所述折弯冲头的端部设有滚柱槽，所述滚柱安装于滚柱槽内，滚柱能够在滚柱槽内滚动，有效降低与零件折弯边的摩擦力。

本发明还提供了一种5G零件的冲压方法，应用上述的冲压模具，包括以下步骤：

将待冲压零件放置在折弯下模的上支撑面上，上模单元向下运动压住待冲压零件；

上模单元继续向下运动，折弯冲头对待冲压零件的折弯边施加斜向挤压力，并与折弯下模的右折弯面的共同作用下，使待冲压零件的折弯边发生弯曲呈负角度，获得带负角折弯边的零件；

上模单元向上运动，折弯下模在第一弹簧的作用下向上弹起，取出带负角折弯边的零件；

使用压平模具将带负角折弯边的零件进行压平；

通过斜向折弯减少了零件压边成型中的工序，即由折弯90°工序一个模具和压斜边工序一个模具合并为一个斜向整工序，仅一个模具完成，减少实际生产中模具开发的数量、机台使用台数和模具开发费用。

可选的，所述折弯冲头的端角处设有滚柱；

所述折弯冲头对待冲压零件的折弯边施加斜向挤压力时，通过滚柱对待冲压零件的折弯边进行滚动摩擦，采用滚动摩擦代替现有技术中的滑动摩擦，有效解决了在零件折弯过程中因折弯冲头与零件摩擦造成的压伤、压痕、刮花和表面层剥落等缺陷，提高了产品的品质。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过斜向折弯减少了零件压边成型中的工序，即由折弯90°工序一个模具和压斜边工序一个模具合并为一个斜向整工序，仅一个模具完成，减少实际生产中模具开发的数量、机台使用台数和模具开发费用；

由于折弯冲头的斜向运动，可以通过折弯冲头的前后位移有效解决零件与折弯冲头的间隙值，适应零件的厚度变化；

通过折弯冲头的前后位移调节，能保证最合适的材料折弯压紧力、合适的角度和回弹控制，且合适的压紧力的调整能有效避免折弯零件的压伤变形。

附图说明

图1为现有压边模具的开模状态图。

图2为现有压边模具的闭模状态图。

图3为现有推边模具的开模状态图。

图4为现有推边模具的闭模状态图。

图5为本发明实施例中提供的一种5G零件的冲压模具的开模状态图。

图6为本发明实施例中提供的一种5G零件的冲压模具的闭模状态图。

图7为本发明实施例中提供的冲压模具压料状态图。

图8为本发明实施例中提供的折弯冲头初期下压状态图。

图9为本发明实施例中提供的折弯冲头后期下压状态图。

图10为本发明实施例中步骤S1-S3中获得的带负角折弯边的零件示意图。

图11为本发明实施例中步骤S4中对带负角折弯边的零件进行压平后的效果图。

其中，1为上模单元；11为导位柱；12为折弯冲头；121为滚柱；13为上模座；14为上垫板；15为止挡板；16为脱料板；17为第二弹簧；18为止挡块；19为夹板；191为插刀；2为下模单元；21为导套；22为折弯下模；23为第一弹簧；24为下模座；25为下垫板；26为下模板；27为下脱料板；28为挡块；29为推块；3为零件。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

例如，一种5G零件的冲压模具，用于零件的冲压，包括上模单元和下模单元，所述上模单元包括导位柱，所述下模单元包括与所述导位柱对应的导套，所述导位柱与导套之间滑动配合；所述上模单元还包括斜向安装的折弯冲头；所述下模单元还包括折弯组件，所述折弯组件包括折弯下模和设于折弯下模下端的第一弹簧，所述折弯下模在第一弹簧的作用下回弹；所述折弯下模为倒向放置的梯形状，包括上支撑面、下连接面、左滑动面和右折弯面；所述折弯冲头的斜向安装角度与右折弯面的倾斜角度相同。

本实施例提供的一种5G零件的冲压模具，将折弯冲头设置在斜向滑槽内，减少了零件压边成型工序，且由于折弯冲头的斜向运动，可以通过折弯冲头的前后位移有效解决零件与折弯冲头的间隙值，适应零件的厚度变化；此外，通过折弯冲头的前后位移调节，能保证最合适的材料折弯压紧力、合适的角度和回弹控制，且合适的压紧力的调整能有效避免折弯零件的压伤变形。

请参照图5-图6，提供了一种5G零件的冲压模具，包括上模单元和下模单元，其中，上模单元和下模单元相对设置，即上模单元设置于下模单元的正上端，上模单元与下模单元之间通过导位柱和导套进行定位配合，导位柱可在导套内上下滑动，以实现开模与闭模状态下，上模单元和下模单元始终准确对位。

该上模单元上斜向安装有折弯冲头，在上模单元的下降过程中，折弯冲头会受到力的挤压，进行斜向滑动，进而实现对零件3的负角折弯。

该下模单元包括有折弯组件，折弯组件包括折弯下模和设于折弯下模下端的第一弹簧，其中，折弯下模用于与折弯角度相匹配，实现零件的负角折弯。在闭模状态下，折弯下模受到上模单元的挤压，向下挤压第一弹簧，在开模状态下，由于没有上模单元施加的压力，折弯下模在第一弹簧的弹力作用下向上弹起，实现零件的脱模，提高作业效率。

其中，折弯下模为倒向放置的梯形状，包括上支撑面、下连接面、左滑动面和右折弯面，上支撑面用于支撑待折弯的零件，下支撑面与第一弹簧连接，左滑动面的设置便于折弯下模在受到第一弹簧作用时下上滑动弹起，右折弯面则与折弯角度相匹配，且右折弯面的倾斜角度与折弯冲头的斜向安装角度相同，本申请中的折弯负角的角度使用范围是-30°至-75°。

可以理解的，在零件折弯前，将零件放置在折弯下模的上支撑面上，接着上模单元下降，在上模单元的下降过程中，折弯冲头受到力的挤压，进行斜向滑动，需要注意的是，在折弯冲头与零件的折弯处接触前，上模单元已压住零件的其余部分，对零件进行定位，因此，折弯冲头向下斜向滑动时，对零件进行折弯，最终零件的折弯处位于折弯冲头与折弯下模之间。

在一些实施例中，折弯冲头的端角处设有滚柱，通过滚动摩擦降低折弯冲头与零件表面的摩擦造成的折弯边刮伤的缺陷。

该滚柱的材料可以选择金属材料或非金属材料，可根据待弯折零件的材质与表面状态，来选用合适的滚柱，以降低对零件表面的损伤。在本申请中，所述零件为一种5G零件，所采用的滚柱为金属材料的滚柱。

在一些实施例中，上模单元还包括上模座、上垫板、止挡板和脱料板；上垫板设于上模座的下端，止挡板设于上垫板的下端，脱料板设于止挡板的下端；止挡板和脱料板之间设有贯穿的斜向滑槽，折弯冲头安装于斜向滑槽内，随着模具的向下运动，折弯冲头的上端面受压后沿斜向滑槽做斜向运动，折弯冲头的上端面同时延下压模面做横向滑动。

具体的，如图7-图9所示，折弯冲头安装于止挡板和脱料板之间的斜向滑槽内，折弯冲头的上端突出于斜向滑槽，在上模单元的下降过程中，脱料板先与零件接触，将零件压紧在下模板及折弯下模上，此时，上垫板与折弯冲头的上端仍存在有一定间隙，即上垫板与折弯冲头并未接触，因此，折弯冲头也并未对零件进行折弯。

随着上模单元的继续下降，此时折弯冲头受到来自上垫板的压力，沿着止挡板和脱料板内的斜向滑槽做斜向运动，同时折弯冲头的上端面与上垫板做横向滑动，接着折弯冲头的下端接触零件的待折弯处，并对零件的待折弯处施加向下的折弯力，零件的折弯边发生弯曲。

当上模单元下行到位时，折弯冲头运动到位，折弯冲头与折弯下模之间保持一个零件材料厚度的间隙，确保零件折弯到位。

由于折弯间隙的调整是通过折弯冲头的下移量实现，间隙大折弯边回弹大，间隙小折弯边受挤压产生压痕，因此，本申请在上模单元和下模单元之间还设置有限位柱，保证折弯冲头最终下移的位移量。在实际生产中，可根据零件尺寸和外观质量等控制折弯间隙，折弯间隙需要对折弯冲头的终止位进行调整，折弯冲头终止位的调整只需要微调整限位柱闭合高度即可。

在一些实施例中，斜向滑槽内设有第二弹簧，折弯冲头的外表面设有用于安装第二弹簧的弹簧安装槽，折弯冲头在第二弹簧的作用下回弹，第二弹簧的设置能够有效保证折弯冲头在模具开模时的退回，无需人为控制，提高冲压效率。

斜向滑槽内设有止挡块，折弯冲头的外表面设有与止挡块对应的限位槽，止挡块能够保证折弯冲头的冲压强度，防止折弯冲头受力变形以及保证折弯间隙的稳定。

在一些实施例中，下模单元还包括下模座、下垫板和下模板；下模板设于下垫板的上端，下垫板设于下模座的上端；下模板和下垫板上设有用于容纳折弯下模和折弯冲头的安装位；折弯下模与折弯冲头之间的间隙为一个零件的厚度，确保零件的折弯到位，提高零件的质量。

在一些实施例中，折弯冲头的端部设有滚柱槽，滚柱安装于滚柱槽内，滚柱能够在滚柱槽内滚动，有效降低与零件折弯边的摩擦力。

具体的，滚柱通过滚柱槽安装在折弯冲头的端部，并设置有档位槽对滚柱进行定位，滚柱与滚柱槽之间的配合属于间隙配合，滚柱可以在滚柱槽内接触折弯边表面时顺畅转动，与折弯边表面滚动摩擦避免滑动摩擦产生的刮伤和摩擦痕，减少对零件表面的损伤，同时对折弯边施加折弯力，完成零件的负角折弯。该5G零件的冲压方法，包括以下步骤：

S1、将待冲压零件放置在折弯下模的上支撑面上，上模单元向下运动压住待冲压零件。

将待冲压零件的非折弯部分放置于上支撑面上，其折弯边突出于上支撑面，由向下运动的上模单元压住固定，避免折弯过程中发生位移或形变等现象。

S2、上模单元继续向下运动，折弯冲头对待冲压零件的折弯边施加斜向挤压力，并与折弯下模的右折弯面的共同作用下，使待冲压零件的折弯边发生弯曲呈负角度，获得带负角折弯边的零件。

右折弯面与折弯角度相匹配，且右折弯面的倾斜角度与折弯冲头的斜向安装角度相同，本申请中的折弯负角的角度使用范围是-30°至-75°。

S3、上模单元向上运动，折弯下模在第一弹簧的作用下向上弹起，取出带负角折弯边的零件。

S4、使用压平模具将带负角折弯边的零件进行压平。

上述使用的压平模具为现有行业中使用的常规压平模具，因此，在此并不对压平模具的具体结构展开介绍，需要说明的是，对于表面质量要求较高的材料，压平模具的上模压平面需要做光亮处理，同时合理控制下压力度，并在折弯断面设置挡块控制尺寸，保证零件的折弯长度尺寸。

在一些实施例中，折弯冲头的端角处设有滚柱；折弯冲头对待冲压零件的折弯边施加斜向挤压力时，通过滚柱对待冲压零件的折弯边进行滚动摩擦。

滚柱的材料可以选择金属材料或非金属材料，可根据待弯折零件的材质与表面状态，来选用合适的滚柱，以降低对零件表面的损伤。在本申请中，所述零件为一种5G零件，所采用的滚柱为金属材料的滚柱。

在该示例中，上模单元还包括上模座、上垫板、止挡板和脱料板；上垫板设于上模座的下端，止挡板设于上垫板的下端，脱料板设于止挡板的下端；止挡板和脱料板之间设有贯穿的斜向滑槽，折弯冲头安装于斜向滑槽内，随着模具的向下运动，折弯冲头的上端面受压后沿斜向滑槽做斜向运动，折弯冲头的上端面同时延下压模面做横向滑动。

具体的，如图7-图9所示，折弯冲头安装于止挡板和脱料板之间的斜向滑槽内，折弯冲头的上端突出于斜向滑槽，在上模单元的下降过程中，脱料板先与零件接触，将零件压紧在下模板及折弯下模上，此时，上垫板与折弯冲头的上端仍存在有一定间隙，即上垫板与折弯冲头并未接触，因此，折弯冲头也并未对零件进行折弯。

随着上模单元的继续下降，此时折弯冲头受到来自上垫板的压力，沿着止挡板和脱料板内的斜向滑槽做斜向运动，同时折弯冲头的上端面与上垫板做横向滑动，接着折弯冲头的下端接触零件的待折弯处，并对零件的待折弯处施加向下的折弯力，零件的折弯边发生弯曲。

当上模单元下行到位时，折弯冲头运动到位，折弯冲头与折弯下模之间保持一个零件材料厚度的间隙，确保零件折弯到位。

由于折弯间隙的调整是通过折弯冲头的下移量实现，间隙大折弯边回弹大，间隙小折弯边受挤压产生压痕，因此，本申请在上模单元和下模单元之间还设置有限位柱，保证折弯冲头最终下移的位移量。在实际生产中，可根据零件尺寸和外观质量等控制折弯间隙，折弯间隙需要对折弯冲头的终止位进行调整，折弯冲头终止位的调整只需要微调整限位柱闭合高度即可。

如图10和图11所示，图10为步骤S1-S3中获得的带负角折弯边的零件，图11为步骤S4中对带负角折弯边的零件进行压平后的效果。

其中，压平零件的展开系数：L＝A+B-0.4T，L为零件整体长度，A为非折弯部分长度，B为折弯边长度，T为零件厚度，@°为负角的角度；在做压边的时候，可视实际的情况考虑是否在折弯前压线，压线位置为折弯变形区中部，在展开做折弯线时，须按@°折弯线画。

本发明通过斜向折弯，减少了零件压边成型工序，即由折弯90°工序一个模具和压斜边一个模具合并为一个斜向整工序，仅一个模具即可完成，在实际生产中有效减少模具开发的数量、机台使用台数以及模具开发费用；巧妙设计折弯冲头结构，由于折弯冲头斜向运动，有效解决了90°折弯中的零件与折弯冲头间的固定间隙值，可以通过折弯冲头前后位移来调整与零件之间的间隙值，适应不同零件的厚度变化，通用性强；通过折弯冲头的前后调节，能够保证最合适的零件折弯压紧力、合适的角度和回弹控制，同时合适的压紧力的调整能有效避免折弯角位置材料的压伤变形；折弯过程中，由于折弯冲头与零件接触受力点由远及近，降低折弯所需的力度，折弯力更小，确保不对零件折弯边造成损伤；设置滚柱，将滑动摩擦替换为滚动摩擦，有效降低了在零件折弯过程中因折弯冲头与零件摩擦造成的压伤、压痕、刮花等问题，保证了产品的品质，提升产品的良品率；客服了传统侧推的结构设计，整个模具结构更加简单、稳定与可靠；适用于普通表面的金属板材、高亮表面金属板材、预涂层板材、硬度较软的有色金属板材。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围，因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种5G零件的冲压模具，用于零件的冲压，其特征在于，包括上模单元(1)和下模单元(2)，所述上模单元(1)包括导位柱(11)，所述下模单元(2)包括与所述导位柱(11)对应的导套(21)，所述导位柱(11)与导套(21)之间滑动配合；

所述上模单元(1)还包括斜向安装的折弯冲头(12)；

所述下模单元(2)还包括折弯组件，所述折弯组件包括折弯下模(22)和设于折弯下模(22)下端的第一弹簧(23)，所述折弯下模(22)在第一弹簧(23)的作用下回弹；

所述折弯下模(22)为倒向放置的梯形状，包括上支撑面、下连接面、左滑动面和右折弯面；

所述折弯冲头(12)的斜向安装角度与右折弯面的倾斜角度相同。

2.根据权利要求1所述的5G零件的冲压模具，其特征在于，所述折弯冲头(12)的端角处设有滚柱(121)。

3.根据权利要求1所述的5G零件的冲压模具，其特征在于，所述上模单元(1)还包括上模座(13)、上垫板(14)、止挡板(15)和脱料板(16)；

所述上垫板(14)设于上模座(13)的下端，所述止挡板(15)设于上垫板(14)的下端，所述脱料板(16)设于止挡板(15)的下端；

所述止挡板(15)和脱料板(16)之间设有贯穿的斜向滑槽，所述折弯冲头(12)安装于斜向滑槽内。

4.根据权利要求3所述的5G零件的冲压模具，其特征在于，所述斜向滑槽内设有第二弹簧(17)，所述折弯冲头(12)的外表面设有用于安装第二弹簧的弹簧安装槽，所述折弯冲头(12)在第二弹簧(17)的作用下回弹。

5.根据权利要求3所述的5G零件的冲压模具，其特征在于，所述斜向滑槽内设有止挡块(18)，所述折弯冲头(12)的外表面设有与止挡块(18)对应的限位槽。

6.根据权利要求1所述的5G零件的冲压模具，其特征在于，所述下模单元(2)还包括下模座(24)、下垫板(25)和下模板(26)；

所述下模板(26)设于下垫板(25)的上端，所述下垫板(25)设于下模座(24)的上端；

所述下模板(26)和下垫板(25)上设有用于容纳折弯下模(22)和折弯冲头(12)的安装位；

所述折弯下模(22)与折弯冲头(12)之间的间隙为一个零件的厚度。

7.根据权利要求2所述的5G零件的冲压模具，其特征在于，所述折弯冲头(12)的端部设有滚柱槽，所述滚柱(121)安装于滚柱槽内。

8.一种5G零件的冲压方法，其特征在于，应用权利要求1所述的冲压模具，包括以下步骤：

将待冲压零件放置在折弯下模的上支撑面上，上模单元向下运动压住待冲压零件；

上模单元继续向下运动，折弯冲头对待冲压零件的折弯边施加斜向挤压力，并与折弯下模的右折弯面的共同作用下，使待冲压零件的折弯边发生弯曲呈负角度，获得带负角折弯边的零件；

上模单元向上运动，折弯下模在第一弹簧的作用下向上弹起，取出带负角折弯边的零件；

使用压平模具将带负角折弯边的零件进行压平。

9.根据权利要求8所述的5G零件的冲压方法，其特征在于，所述折弯冲头的端角处设有滚柱；

所述折弯冲头对待冲压零件的折弯边施加斜向挤压力时，通过滚柱对待冲压零件的折弯边进行滚动摩擦。

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