CN111545647A - 整形切边冲压模具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冲压成型技术领域，具体公开了整形切边冲压模具，包括上模座、上模板、下模座和下模板，上模座能够竖向移动，上模板固定连接在上模座上，还包括上压板和下压板，上压板与上模座之间连接有第一弹性件，下压板固定连接在下模座上，下压板内设有空腔，下模板竖向滑动连接在下压板的空腔内，下模板底部设有第二弹性件。本方案用以解决现有技术中在对钣金件进行整形和切边工序时采用不同的冲压模具造成钣金件模具成本高和合格率低的问题。

Description

整形切边冲压模具
技术领域
本发明涉及冲压成型技术领域，具体是整形切边冲压模具。
背景技术
冲压模具是在冷冲压加工中,将金属或非金属材料加工成零件或半成品零件的一种特殊的工艺装备,现有技术中因金属冲压后其结构强度高而广受欢迎,在钣金冲压成型过程中会涉及对钣金件的冲剪(如切边)、弯曲、拉伸、缩口、卷缘、整形等，在进行不同类型加工时所需要用到的模具也不相同，成型不同的工序需要使用不同的模具，比如冲剪用到冲压模具中的冲剪模具，弯曲可以采用单独的弯曲模具，拉伸可以采用抽制模具，卷缘和缩口可以采用成型模具；尤其对于结构复杂的零件，要想得到最终的成品需要经过多个冲压模具的成型才能完成，但是多个模具的成型使得模具的成本高，且每个模具加工钣金件时都存在加工不合格产品，多个模具的存在使得钣金件制成成品的合格率降低；尤其对于具有异型的钣金件，如钣金件边缘高度方向不断变化的结构(如钣金件边缘呈斜面或曲面)，在冲压模具长期进行切边后，容易存在因切边模具异型而稳定性差的问题。
发明内容
本发明意在提供整形切边冲压模具，以解决现有技术中在对钣金件进行整形和切边工序时采用不同的冲压模具造成钣金件模具成本高和合格率低的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：
整形切边冲压模具，包括上模座、上模板、下模座和下模板，上模座能够竖向移动，上模板固定连接在上模座上，还包括上压板和下压板，上压板与上模座之间连接有第一弹性件，下压板固定连接在下模座上，下压板内设有空腔，下模板竖向滑动连接在下压板的空腔内，下模板底部设有第二弹性件。
相比于现有技术的有益效果：
采用本方案时，待加工的钣金件(以下简称工件)放置在上模板和下模板之间，通过上模板和下模板的凹凸配合实现对工件的定位，工件定位完成后，上模板持续向下压向下模板，下模板底部的第二弹性件的弹力逐渐增大，使得上模板与下模之间对工件的挤压力逐渐增大，实现对工件的整形；因下模板滑动连接在下压板上，上模板带动下模板继续向下移动，使得工件的边料逐渐被压板(上压板与下压板)夹住，虽然工件的边料被压板夹住，但工件的其他部位依然位于模具内(也即上模板与下模板之间)，上模板继续推动着下模板向下移动，使得工件的边料与工件被模具压紧的部分之间形成剪切，冲压过程产生的剪切力作用在工件上，使得工件的边料切除，实现对工件的切边处理。
本方案在同一个冲压模具上既实现了对工件的整形还实现了对工件的切边，相比于现有技术设置多个冲压模具的情况，本方案仅仅通过一个模具实现整形和切边，模具的成本低，且在一个模具上完成工件的加工，也相比于现有技术相对提高了工件的合格率，制作工件的成本更低。
此外，本方案利用第一弹性件使得上压板与下压板之间对工件边料的挤压力逐渐增大，一来，保证了在对工件边料实现切边前，为工件整形时产生的材料流动提供了可流动的空间，避免出现工件整形未完成而切边已完成的情况(一旦出现整形未完成而切边已经完成的情况候，整形继续进行，则会使得得到的工件尺寸不符合要求，如出现工件中部结构成型完成而边缘结构尺寸不够的情况)；二来也降低了上压板与下压板相挤压时的冲击力，有利于冲压模具寿命的延长。
除此之外，本方案中第二弹性件的存在使得上模板与下模板之间对工件的锁紧力逐渐增大，符合付工件整形过程中对压力要求逐渐增大的需求，且也因为第二弹性件的存在使得工件在模具(上模板与下模板)与压板(上压板和下压板)之间的分界上产生剪切力，迫使工件在整形完成后即完成边料的切边工作，结构简单且控制方便。
进一步，所述上模板与上模座之间固定连接有上垫板。
有益效果：上垫板的存在使得上模板与下模板挤压时的作用力能够传递到上垫板上，减少上模板对上模座的直接冲击。
进一步，所述上垫板上竖向滑动连接有连接件，连接件的下端穿出上垫板并固定连接在上压板上。
有益效果：通过连接件的设置，既起到了将上压板与上垫板的连接，又通过竖向滑动连接在上垫板上的连接件实现对上压板克服第一弹性件后竖向移动时的导向作用。
进一步，所述上压板和下压板上均设有与工件的边缘配合的曲面，曲面的两端均连接有平面。
有益效果：平面与曲面的配合设计，既能保证工件成型时的曲面结构尺寸，又能通过平面的设计实现上压板与下压板之间的平面整体受力而保证冲压模具多次切边时的稳定性，避免了现有技术中因工件边缘高度方向不断变化，而使得冲压模具稳定性差的问题。
进一步，所述上压板与下压板上均设有与工件的倾斜边缘配合的斜面，斜面朝上的一端连接有平面。
有益效果：斜面与平面的配合设计，既能保证工件成型的斜面结构尺寸，又能通过该平面的设计进一步实现上压板与下压板之间的平面整体受力而保证冲压模具多次切边时的稳定性。
此外，斜面的设置还能在工件实现切边后，切边产生的边料自动沿着斜面下落，省去了人工从下压板上拾取边料的动作。
进一步，所述上模座上固定连接有导套，下模座上固定连接有能够插入到导套内的导柱。
有益效果：通过导套与导柱的配合增强上模板和下模板合模时候的稳定性。
进一步，所述下压板与下模座之间固定连接有下垫板。
有益效果：下垫板的存在使得上压板与下压板挤压时的作用力能够传递到下垫板上，减少下压板对下模座的直接冲击。
进一步，所述下模板为凹模，上模板为凸模。
有益效果：下模板为凹模，上模板为凸模，则在工件完成整形和切边后，随着上模板与下模板的开模，工件将紧贴在下模板上；而下模板失去了上模板的抵压后，下模板底部的第二弹性件将在弹性形变下发生振荡，迫使紧贴在下模板上的工件从下模板上松脱，相当于实现了工件的自动脱模。
进一步，所述下模板内设有滑槽，滑槽内滑动连接有带有楔面的推块，推块能够与下压板上的曲面相贴，推块与滑槽底部之间连接有第三弹性件。
有益效果：在上模板与下模板开模过程中，下模板在第二弹性件的作用下向上移动，当下模板向上移动到推块从滑槽内被第三弹性件的弹力推出后，推块在曲面上移动，进而将切边时留在曲面上的边料推落，省去了人工拾取曲面上边料的动作。
进一步，还包括导板和收集箱，导板一端连接在下压板上，导板的另一端搭在收集箱的开口处。
有益效果：导板的存在便于边料从下压板上下落后顺着导板滑动至收集箱中进行及时收集。
附图说明
图1为本发明实施例一整形切边冲压模具合模时的轴测图；
图2为本发明实施例一中上模板与下模板完全打开时的轴测图；
图3为图1的主视剖视图；
图4为图2的主视剖视图；
图5为本发明实施例一中上垫板、上压板和上模座之间的连接关系主视剖视图；
图6为本发明实施例二中上模板与下模板完全打开时在另一角度下的轴测图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：上模座1、上模板2、下模座3、下模板4、上压板5、下压板6、空腔61、曲面62、斜面63、上垫板7、导套8、导柱9、第一弹性件10、下垫板11、第二弹性件12、连接件13、工件14、推块15、导板16、收集箱17。
实施例一
实施例一基本如附图1至图5所示：
整形切边冲压模具，包括上模座1、上模板2、下模座3、下模板4、上压板5和下压板6，上模板2与上模座1之间通过螺栓固定连接有上垫板7，上模座1上固定连接有导套8，下模座3上固定连接有能够插入到导套8内的导柱9，上模座1能够沿着导柱9竖向移动；上压板5位于上垫板7下方，上垫板7上竖向滑动连接有连接件13，连接件13的下端穿出上垫板7并螺纹连接在上压板5上，连接件13的上端竖向滑动连接在上垫板7上，上模板2套在上压板5中部，上压板5能够沿着上模板2竖向滑动，上压板5与上垫板7之间连接有第一弹性件10，第一弹性件10采用弹簧。
下模板4为凹模，上模板2为凸模。
下压板6与下模座3之间通过螺栓固定连接有下垫板11，下压板6内开有空腔61，空腔61贯穿下压板6，下模板4竖向滑动连接在下压板6的空腔61内，下模板4底部连接有第二弹性件12，第二弹性件12采用氮气弹簧，氮气弹簧的底部贯穿下垫板11并通过螺钉固定连接在下模座3上。
上压板5和下压板6上均加工有与工件14的边缘配合的曲面62，曲面62的两端均连接有加工出来的平面；上压板5与下压板6上还均加工有与工件14的倾斜边缘配合的斜面63，斜面63朝上的一端连接有加工出来的平面。
具体使用冲压模具时，将上模座1安装在液压气缸的活塞杆下端，通过液压气缸带动上模座1上下移动，下模座3通过螺栓固定在工作台上。
具体实施过程如下：
在进行工件14加工时，将待整形的工件14放置到下模板4上，如图2所示，在工件14放好后，再启动液压气缸，使得上模座1向下移动，通过上模板2和下模板4的凹凸配合实现对工件14的定位，工件14定位完成后，上模板2在上模座1的带动下持续向下压向下模板4，下模板4底部的第二弹性件12(氮气弹簧)的弹力逐渐增大，使得上模板2与下模板4之间对工件14的挤压力逐渐增大，实现对工件14的整形；因下模板4竖向滑动连接在下压板6上，上模板2带动下模板4继续向下移动，使得工件14的边料逐渐被压板(上压板5与下压板6)夹住，虽然工件14的边料被压板夹住，但工件14的其他部位依然位于模具内(也即上模板2与下模板4之间)，上模板2继续推动着下模板4向下移动，使得工件14的边料与工件14被模具压紧的部分之间形成剪切，冲压过程产生的剪切力作用在工件14上，使得工件14的边料切除，实现对工件14的切边处理(达到如图1和图3所示状态)。
本实施例在同一个冲压模具上既实现了对工件14的整形还实现了对工件14的切边，使得模具成本低，且在一个模具上完成工件14的加工，也相对提高了工件14的合格率，冲压工件14的成本更低。
此外，本实施例中利用第一弹性件10使得上压板5与下压板6之间对工件14边料的挤压力逐渐增大，一来，保证了在对工件14边料实现切边前，为工件14整形时产生的材料流动提供了可流动的空间，避免出现工件14整形未完成而切边已完成的情况(一旦出现整形未完成而切边已经完成的情况候，整形继续进行，则会使得得到的工件14尺寸不符合要求，如出现工件14中部结构成型完成而边缘结构尺寸不够的情况)；二来也降低了上压板5与下压板6相挤压时的冲击力，有利于冲压模具寿命的延长。
除此之外，本实施例中第二弹性件12(氮气弹簧)的存在使得上模板2与下模板4之间对工件14的锁紧力逐渐增大，符合付工件14整形过程中对压力要求逐渐增大的需求，且也因为第二弹性件12的存在使得工件14在模具(上模板2与下模板4)与压板(上压板5和下压板6)之间的分界上产生剪切力，迫使工件14在整形完成后快速完成边料的切边工作，结构简单且控制方便。
在工件14切边完成后，上模座1在液压气缸的带动下向上移动，使得上模板2与下模板4逐渐实现开模，上模板2与下模板4完全开模后，留在下压板6的斜面63上的边料在重力下自动滑落出下压板6，而工件14则留在作为凹模的下模板4上，在下模板4失去上模板2的抵压后，下模板4底部的第二弹性件12(氮气弹簧)将在弹性形变下发生振荡，迫使紧贴在下模板4上的工件14从下模板4上松脱，相当于实现了工件14的自动脱模。
实施例二
实施例二基本如附图6示，实施例二在实施例一的基础上做了如下改进：下模板4内开有横向的滑槽，滑槽内横向滑动连接有带有楔面的推块15，推块15的楔面朝下，推块15能够与下压板6上的曲面62相贴，推块15与滑槽底部之间焊接有第三弹性件，第三弹性件采用弹簧。
下压板6上螺钉连接有导板16，导板16上开有导槽，导槽倾斜设置，导槽的底部安装有收集箱17(收集箱17可以放在模具旁的地面上)，导板16的底端搭在收集箱17的开口处。
具体实施过程如下：
在上模板2与下模板4开模过程中，下模板4在第二弹性件12的作用下向上移动，当下模板4向上移动到推块15从滑槽内被第三弹性件的弹力横向推出后，推块15在曲面62上移动，进而将切边时留在曲面62上的边料推落，推落的边料下落至导板16的导槽上，并顺着导槽滑落至收集箱17中进行及时收集，相比于实施例一省去了人工收集边料的工序，且收集箱17可以放置在模具旁，避免了人工为收集边料而伸到冲压模具内的情况，因而安全性也得以提高。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.整形切边冲压模具，包括上模座、上模板、下模座和下模板，上模座能够竖向移动，上模板固定连接在上模座上，其特征在于：还包括上压板和下压板，上压板与上模座之间连接有第一弹性件，下压板固定连接在下模座上，下压板内设有空腔，下模板竖向滑动连接在下压板的空腔内，下模板底部设有第二弹性件。
2.根据权利要求1所述的整形切边冲压模具，其特征在于：所述上模板与上模座之间固定连接有上垫板。
3.根据权利要求2所述的整形切边冲压模具，其特征在于：所述上垫板上竖向滑动连接有连接件，连接件的下端穿出上垫板并固定连接在上压板上。
4.根据权利要求1所述的整形切边冲压模具，其特征在于：所述上压板和下压板上均设有与工件的边缘配合的曲面，曲面的两端均连接有平面。
5.根据权利要求4所述的整形切边冲压模具，其特征在于：所述上压板与下压板上均设有与工件的倾斜边缘配合的斜面，斜面朝上的一端连接有平面。
6.根据权利要求1所述的整形切边冲压模具，其特征在于：所述上模座上固定连接有导套，下模座上固定连接有能够插入到导套内的导柱。
7.根据权利要求1所述的整形切边冲压模具，其特征在于：所述下压板与下模座之间固定连接有下垫板。
8.根据权利要求1所述的整形切边冲压模具，其特征在于：所述下模板为凹模，上模板为凸模。
9.根据权利要求5所述的整形切边冲压模具，其特征在于：所述下模板内设有滑槽，滑槽内滑动连接有带有楔面的推块，推块能够与下压板上的曲面相贴，推块与滑槽底部之间连接有第三弹性件。
10.根据权利要求9所述的整形切边冲压模具，其特征在于：还包括导板和收集箱，导板一端连接在下压板上，导板的另一端搭在收集箱的开口处。
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