CN111872232A - 一种金属加工件卷圆成型装置及成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属加工件卷圆成型装置及成型方法，其包括按工件进料方向依次设置的第一成型组件、及第二成型组件，所述第一成型组件包括相互冲压配合且设置于第一上模座上的第一成型板、及设于第一下模座上的第二成型板，所述第二成型板上设置有与所述第一成型板下端轮廓匹配的成型凹槽，所述第二成型组件包括相互冲压配合且设置于第二上模座上的第二成型冲头、及设于第二下模座上的第二成型单元，当所述第二成型冲头下压至下死点时，所述第二成型单元包裹住所述第二成型冲头的冲压端。本发明通过预冲压成型能进一步控制金属加工件卷圆后的圆度精度，避免一次性过大角度的卷圆成型，有效提高加工成品的质量。

Description

一种金属加工件卷圆成型装置及成型方法

技术领域

本发明涉及机械冲压成型设备领域，特别涉及一种金属加工件卷圆成型装置及由该成型装置实施的成型方法。

背景技术

在金属五金件生产加工当中，经常需要使用冷冲压模具进行加工。冷冲压模具一般包括上模和下模，在下模的模板上可拆卸的固定有型芯，通过型芯与上模配合冲压出带有特定形状的五金件。对于结构比较复杂的形状，尤其是卷圆，在进行金属件卷圆加工时，经常出现工件定位不精确的情况，冲压出的五金件会有瑕疵，从而导致组装的产品良品率低。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提供一种金属加工件卷圆成型装置。

本发明的目的还在于，针对上述问题，提供一种通过上述成型装置实施的成型方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种金属加工件卷圆成型装置，其包括按工件进料方向依次设置的第一成型组件、及第二成型组件，所述第一成型组件包括相互冲压配合且设置于第一上模座上的第一成型板、及设于第一下模座上的第二成型板，所述第二成型板上设置有与所述第一成型板下端轮廓匹配的成型凹槽，所述第二成型组件包括相互冲压配合且设置于第二上模座上的第二成型冲头、及设于第二下模座上的第二成型单元，当所述第二成型冲头下压至下死点时，所述第二成型单元包裹住所述第二成型冲头的冲压端。

作为优选，所述第一成型板包括设置于所述第一上模座上的第一基板、及设于该第一基板下表面的冲压块，所述第一成型板呈倒“凸”字型，所述冲压块左、右端设置为圆弧状，所述所述第一基板的长度小于所述第二成型板的长度，所述成型凹槽的左、右壁面设置为圆弧状。

作为优选，所述第一上模座上对应所述第二成型板两端设置有弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆下端设置有紧压块以用于压紧金属加工件的两端在第二成型板上。

作为优选，所述成型凹槽底面中部纵向贯穿设置有容纳槽，所述容纳槽中设置有上顶气缸，所述上顶气缸的气缸轴上设置有顶升软块，当所述第一成型板下压至下死点时，所述顶升软块位于所述容纳槽的槽口。

作为优选，所述第二下模座上设置有下垫板，所述下垫板中部对应所述第二成型冲头设置有复位推板，所述下垫板上设置有下模夹板，所述下模夹板中部设置有摆块固定座，所述摆块固定座中活动设置有所述第二成型单元，所述第二成型单元与所述复位推板上表面接触。

作为优选，所述下垫板中部开设有第一安装槽，所述摆块固定座中部、位于所述第一安装槽上方开设有第二安装槽，所述第二安装槽底面贯穿设置有连通孔，所述第二安装槽的侧壁下端呈圆弧型，所述复位推板活动设置于所述第一安装槽、连通孔、及第二安装槽中，所述第二成型单元活动设置于所述第二安装槽中。

作为优选，所述第二成型单元包括相对称设置的左成型转动块及右成型转动块，所述左成型转动块通过第一柱销与所述摆块固定座的左侧壁连接，所述右成型转动块通过第二柱销与所述摆块固定座的右侧壁连接，所述左成型转动块、右成型转动块底部与所述复位推板上表面接触，所述左成型转动块、右成型转动块上形成有与所述第二成型冲头的轮廓匹配的成型凹模，所述成型凹模上端朝着该成型凹模中部设有水平凸块。

作为优选，所述复位推板下表面与所述第二下模座之间设置有复位机构。

一种金属加工件卷圆成型方法，采用上述的金属加工件卷圆成型装置，所述成型方法包括以下步骤：

步骤一：将金属加工件毛坯料水平放置在第二成型板上，然后第一上模座向下移动，第一成型板向下移动至下死点，第一成型板将金属加工件毛坯料压入成型凹槽中，使金属加工件根据成型凹槽的轮廓进行第一次成型，金属加工件的两端仍保持在同一水平面上，金属加工件的中部则向下凹出、且凹出部分两端呈圆弧状，且圆弧状的圆心角小于90°；

步骤二：将经过第一次成型的金属加工件的中部凹出部分放在第二成型单元上进行定位，然后第二上模座向下移动，第二成型冲头向下移动到下死点，金属加工件中部凹入到第二成型单元中完成成型，金属加工件中部包裹着第二成型冲头成型成圆圈，金属加工件两端则平行设置。

作为优选，所述步骤二中，所述金属加工件完成成型后，第二上模座向上移动，第二成型冲头亦向上移动，完成成型的金属加工件随着第二成型冲头向上移动至第二成型冲头初始位，在第二上模座后侧的下料组件将完成成型的金属加工件推出至第二成型冲头。

本发明的有益效果为：本发明通过第一成型组件、第二成型组件对金属加工件进行卷圆成型，相对于传统技术，在卷圆成型前，先进行圆弧预冲压成型，能减少在卷圆成型时金属加工件两端的回弹，同时通过预冲压成型能进一步控制金属加工件卷圆后的圆度精度，避免一次性过大角度的卷圆成型，有效提高加工成品的质量。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中第一成型组件的结构示意图；

图2是本发明中第二成型组件的结构示意图；

图3是本发明中第二成型组件的冲压状态示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在中间元件。相反，当元件为称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。

如图1所示，在一种可选实施例中的金属加工件卷圆成型装置，其包括按工件进料方向依次设置的第一成型组件1、及第二成型组件2，所述第一成型组件1包括相互冲压配合且设置于第一上模座10上的第一成型板11、及设于第一下模座上12的第二成型板13，所述第二成型板13上设置有与所述第一成型板11下端轮廓匹配的成型凹槽130，所述第二成型组件2包括相互冲压配合且设置于第二上模座上20的第二成型冲头21、及设于第二下模座22上的第二成型单元23，当所述第二成型冲头21下压至下死点时，所述第二成型单元23包裹住所述第二成型冲头21的冲压端。

如图1所示，在一种可选实施例中的金属加工件卷圆成型装置，所述第一成型板11包括设置于所述第一上模座10上的第一基板110、及设于该第一基板110下表面的冲压块111，所述第一成型板11呈倒“凸”字型，所述冲压块111左、右端设置为圆弧状，所述第一基板110的长度小于所述第二成型板13的长度，所述成型凹槽130的左、右壁面设置为圆弧状。

具体地，第一成型板11下端的轮廓与第二成型板13上的成型凹槽130的轮廓须相同，并且冲压块111上的圆弧状与成型凹槽130的圆弧状的形状应保持一样，这样才能相互冲压配合完成金属加工件的预冲压成型。同时，在卷圆成型前，通过预冲压成型预先对金属加工件进行轻微的圆弧冲压，避免了一次性对金属加工件的大角度冲压加工，因为在大角度冲压加工时，金属加工件的经冲压形变变化大，因此不容易控制金属加工件的冲压形变过程，容易造成金属加工断裂又或者是成型产品达不到要求，从而变成废品；另外第一基板110的长度小于第二成型板13的长度以方便放置金属加工件，以及便于被紧压块压紧。

在一种可选实施例中的金属加工件卷圆成型装置，所述第一上模座10上对应所述第二成型板13两端设置有弹性伸缩杆(图中未示出)，所述弹性伸缩杆下端设置有紧压块以用于压紧金属加工件的两端在第二成型板13上。具体地，在预冲压成型时，第一成型板11下压，并将金属加工件压于成型凹槽130中，在第一成型板11下压并开始接触到金属加工件上表面时，由于金属加工件与成型凹槽130之间存在空档，金属加工件两端容易向上翘起，故设置的弹性伸缩杆有效地将金属加工件两端紧压在第二成型板13上，使金属加工件平稳地进行预冲压成型，避免金属加工件出现移位、或错位的情况。

在一种可选实施例中的金属加工件卷圆成型装置，所述成型凹槽130底面中部纵向贯穿设置有容纳槽(图中未示出)，所述容纳槽中设置有上顶气缸(图中未示出)，所述上顶气缸的气缸轴上设置有顶升软块(图中未示出)，当所述第一成型板11下压至下死点时，所述顶升软块位于所述容纳槽的槽口。具体地，金属加工件完成预冲压后，金属加工件会贴在第二成型板13上，又由于两者之间无缝隙，通过上顶气缸设置在成型凹槽130底面，能有效地将完成预冲压的金属加工件顶出，并且顶升软块采用的是软材质，不会对金属加工件表面造成损伤。

在进行预冲压时，第一上模座10向下移动，紧压块首先接触到金属加工件两端，第一上模座10继续下压，弹性伸缩杆收缩至极限，此时第一成型板11恰好将金属加工件中部压于成型凹槽130当中；然后第一上模座10上移，第一成型板11离开金属加工件，弹性伸缩杆伸长直至紧压块也离开金属加工件，上顶气缸驱动气缸轴向上移动并将金属加工件顶出。

如图2及图3所示，在一种可选实施例中的金属加工件卷圆成型装置，所述第二下模座22上设置有下垫板24，所述下垫板24中部对应所述第二成型冲头21设置有复位推板25，所述下垫板24上设置有下模夹板26，所述下模夹板26中部设置有摆块固定座27，所述摆块固定座27中活动设置有所述第二成型单元23，所述第二成型单元23与所述复位推板25上表面接触。具体地，第二成型冲头21的截面呈圆形；第二成型单元23的上表面是与摆块固定座27上表面平齐，使金属加工件能平稳放置在第二成型单元23上。

如图2及图3所示，在一种可选实施例中的金属加工件卷圆成型装置，所述下垫板24中部开设有第一安装槽240，所述摆块固定座27中部、位于所述第一安装槽240上方开设有第二安装槽270，所述第二安装槽270底面贯穿设置有连通孔，所述第二安装槽270的侧壁下端呈圆弧型，所述复位推板25活动设置于所述第一安装槽240、连通孔、及第二安装槽270中，所述第二成型单元23活动设置于所述第二安装槽270中。具体地，在未进行卷圆冲压成型时，复位推板25上端是位于第二安装槽270中，并且复位推板25上表面与第二成型单元23下端接触，从而使复位推板25控制第二成型单元23，当进行卷圆冲压时，第二成型冲头21将第二成型单元23向下压，间接地使复位推板25被下压至第一安装槽240中，当卷圆冲压完成时，第二成型冲头21上升，由于复位推板25下端的复位机构的作用，时复位推板25向上移动，从而推动着第二成型单元23复位，使第二成型单元23的上端与摆块固定座27上表面重新平齐。

如图2及图3所示，在一种可选实施例中的金属加工件卷圆成型装置，所述第二成型单元23包括相对称设置的左成型转动块及右成型转动块，所述左成型转动块通过第一柱销与所述摆块固定座27的左侧壁连接，所述右成型转动块通过第二柱销与所述摆块固定座27的右侧壁连接，所述左成型转动块、右成型转动块底部与所述复位推板25上表面接触，所述左成型转动块、右成型转动块上形成有与所述第二成型冲头21的轮廓匹配的成型凹模230，所述成型凹模230上端朝着该成型凹模230中部设有水平凸块。

具体地，两个水平凸块之间的距离应大于第二成型冲头21的宽度，这样才能保证第二成型冲头21进入到成型凹模230中，成型凹模230的轮廓与第二成型冲头的轮廓一致。

另外，水平凸块能在第二成型冲头21进入到第二成型单元23后，左、右成型转动块下端朝摆块固定座27的侧壁转动，左、右成型转动块上端朝着成型凹模230中部移动，此时，水平凸块推着金属加工件的两端围着第二成型冲头21，使金属加工件的两端逐渐靠拢，且更贴合第二成型冲头21，使成型出的卷圆圆度精度更高。

在一种可选实施例中的金属加工件卷圆成型装置，所述复位推板25下表面与所述第二下模座22之间设置有复位机构(图中未示出)。具体地，复位机构可以是弹簧或具有弹性复位功能的物件。

一种金属加工件卷圆成型方法，采用上述的金属加工件卷圆成型装置，所述成型方法包括以下步骤：

步骤一：将金属加工件毛坯料水平放置在第二成型板13上，然后第一上模座10向下移动，第一成型板11向下移动至下死点，第一成型板11将金属加工件毛坯料压入成型凹槽130中，使金属加工件根据成型凹槽130的轮廓进行第一次成型，金属加工件的两端仍保持在同一水平面上，金属加工件的中部则向下凹出、且凹出部分两端呈圆弧状，且圆弧状的圆心角小于90°；

步骤二：将经过第一次成型的金属加工件的中部凹出部分放在第二成型单元23上进行定位，然后第二上模座向下移动，第二成型冲头21向下移动到下死点，金属加工件中部凹入到第二成型单元23中完成成型，金属加工件中部包裹着第二成型冲头21成型成圆圈，金属加工件两端则平行设置。

在一种可选实施例中的金属加工件卷圆成型装置，所述步骤二中，所述金属加工件完成成型后，第二上模座向上移动，第二成型冲头21亦向上移动，完成成型的金属加工件随着第二成型冲头21向上移动至第二成型冲头21初始位，在第二上模座后侧的下料组件将完成成型的金属加工件推出至第二成型冲头21。

具体地，下料组件包括下料气缸以及下料推块，所述下料气缸设置于第二上模座后侧，当完成成型的金属加工件随着第二成型冲头21向上移动至第二形成冲头初始位后，下料气缸驱动气缸轴前伸，从而使下料推块将金属加工件从第二成型冲头21推出，采用自动化设备下料，能大大提升下料效率。

本发明通过第一成型组件1、第二成型组件2对金属加工件进行卷圆成型，相对于传统技术，在卷圆成型前，先进行圆弧预冲压成型，能减少在卷圆成型时金属加工件两端的回弹，同时通过预冲压成型能进一步控制金属加工件卷圆后的圆度精度，避免一次性过大角度的卷圆成型，有效提高加工成品的质量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种金属加工件卷圆成型装置，其特征在于：其包括按工件进料方向依次设置的第一成型组件、及第二成型组件，所述第一成型组件包括相互冲压配合且设置于第一上模座上的第一成型板、及设于第一下模座上的第二成型板，所述第二成型板上设置有与所述第一成型板下端轮廓匹配的成型凹槽，所述第二成型组件包括相互冲压配合且设置于第二上模座上的第二成型冲头、及设于第二下模座上的第二成型单元，当所述第二成型冲头下压至下死点时，所述第二成型单元包裹住所述第二成型冲头的冲压端。

2.根据权利要求1所述一种金属加工件卷圆成型装置，其特征在于，所述第一成型板包括设置于所述第一上模座上的第一基板、及设于该第一基板下表面的冲压块，所述第一成型板呈倒“凸”字型，所述冲压块左、右端设置为圆弧状，所述所述第一基板的长度小于所述第二成型板的长度，所述成型凹槽的左、右壁面设置为圆弧状。

3.根据权利要求1所述一种金属加工件卷圆成型装置，其特征在于，所述第一上模座上对应所述第二成型板两端设置有弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆下端设置有紧压块以用于压紧金属加工件的两端在第二成型板上。

4.根据权利要求1所述一种金属加工件卷圆成型装置，其特征在于，所述成型凹槽底面中部纵向贯穿设置有容纳槽，所述容纳槽中设置有上顶气缸，所述上顶气缸的气缸轴上设置有顶升软块，当所述第一成型板下压至下死点时，所述顶升软块位于所述容纳槽的槽口。

5.根据权利要求1所述一种金属加工件卷圆成型装置，其特征在于，所述第二下模座上设置有下垫板，所述下垫板中部对应所述第二成型冲头设置有复位推板，所述下垫板上设置有下模夹板，所述下模夹板中部设置有摆块固定座，所述摆块固定座中活动设置有所述第二成型单元，所述第二成型单元与所述复位推板上表面接触。

6.根据权利要求5所述一种金属加工件卷圆成型装置，其特征在于，所述下垫板中部开设有第一安装槽，所述摆块固定座中部、位于所述第一安装槽上方开设有第二安装槽，所述第二安装槽底面贯穿设置有连通孔，所述第二安装槽的侧壁下端呈圆弧型，所述复位推板活动设置于所述第一安装槽、连通孔、及第二安装槽中，所述第二成型单元活动设置于所述第二安装槽中。

7.根据权利要求5所述一种金属加工件卷圆成型装置，其特征在于，所述第二成型单元包括相对称设置的左成型转动块及右成型转动块，所述左成型转动块通过第一柱销与所述摆块固定座的左侧壁连接，所述右成型转动块通过第二柱销与所述摆块固定座的右侧壁连接，所述左成型转动块、右成型转动块底部与所述复位推板上表面接触，所述左成型转动块、右成型转动块上共同形成有与所述第二成型冲头的轮廓匹配的成型凹模，所述成型凹模上端朝着该成型凹模中部设有水平凸块。

8.根据权利要求5所述一种金属加工件卷圆成型装置，其特征在于，所述复位推板下表面与所述第二下模座之间设置有复位机构。

9.一种金属加工件卷圆成型方法，采用权利要求1至7任一所述的金属加工件卷圆成型装置，其特征在于：所述成型方法包括以下步骤：

步骤一：将金属加工件毛坯料水平放置在第二成型板上，然后第一上模座向下移动，第一成型板向下移动至下死点，第一成型板将金属加工件毛坯料压入成型凹槽中，使金属加工件根据成型凹槽的轮廓进行第一次成型，金属加工件的两端仍保持在同一水平面上，金属加工件的中部则向下凹出、且凹出部分两端呈圆弧状，且圆弧状的圆心角小于90°；

步骤二：将经过第一次成型的金属加工件的中部凹出部分放在第二成型单元上进行定位，然后第二上模座向下移动，第二成型冲头向下移动到下死点，金属加工件中部凹入到第二成型单元中完成成型，金属加工件中部包裹着第二成型冲头成型成圆圈，金属加工件两端则平行设置。

10.根据权利要求9所述一种金属加工件卷圆成型方法，其特征在于，所述步骤二中，所述金属加工件完成成型后，第二上模座向上移动，第二成型冲头亦向上移动，完成成型的金属加工件随着第二成型冲头向上移动至第二成型冲头初始位，在第二上模座后侧的下料组件将完成成型的金属加工件推出至第二成型冲头。

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