CN113210507A - 不锈钢堵头连续模具及不锈钢堵头连续生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种不锈钢堵头连续模具，包括上模座和下模，所述上模座和下模之间沿工序方向依次设置有定位机构、落料机构、以及成形机构；所述下模的模面上还设有浮升销；还提供一种不锈钢堵头连续生产方法，基于上述的不锈钢堵头连续模具，包括以下步骤：初切、冲孔、假切、反拍、空步、成形、空步、废料收集。本发明中的落料机构和成形机构分开设置，但是在模具合模和开模的冲压瞬间，落料工位和拉伸成形工位同时工作，同时在料条的不同位置分别进行落料和拉伸成形工序；本模具投入生产后，可实现无人化作业，既保证了工序的安全进行，又提升了效率。
Description
技术领域
本发明涉及模具技术领域，更具体地，涉及一种不锈钢堵头连续模具及不锈钢堵头连续生产方法。
背景技术
目前，流通于市场的管件规格、样式多种，安装的结构也各式各样。不锈钢管件属于管件的一种，其中有一种管帽，也叫堵头或封头(在此称为堵头)。该堵头焊接在不锈钢管的管端，起到封闭水流回路的作用。常见的堵头，产品成半圆碗形，碗口带有相应的直位，该直位段与管端对配焊接，同时要求碗口平齐，从而达到焊接稳固不漏、美观的目的。从使用性能上来说，产品结构要求简单，设计时直位段控制低一点，从而节省材料，控制成本。因直位段低，成形工艺时，就无法做到落料拉伸成形一起，常规的加工工艺有落料、拉伸成形，现实中多为单工序生产，手工装夹送料，人工成本高、效率低；现有的连续模具不能按每一步距进行定位和输送，需要有人工看管，否则料带错位后会造成模具的损坏。中国专利CN204672809U公开了一种红外传感器专用管帽连续模，其包括导料模块、冲切模块、初步折弯模块、冲孔模块、折弯成形模块、清角整形模块、落料模块和切料模块；其无法做到落料和拉伸成形同步进行，工序较为复杂；且其落料和拉伸成形是在同一工位上进行的，这样对落料冲头和拉伸凹模的损耗都较大，加工的安全性不高，并且影响整个模具的使用寿命。
发明内容
本发明为克服上述背景技术所述的无法做到落料和拉伸成形同步进行，工序较为复杂，且落料和拉伸成形是在同一工位上进行的，这样对落料冲头和拉伸凹模的损耗都较大，加工的安全性不高，并且影响整个模具的使用寿命的问题，提供一种不锈钢堵头连续模具及不锈钢堵头连续生产方法。本发明落料机构和成形机构分开设置，但落料和拉伸成形同步进行，工序简单，生产效率高，且提升了加工的安全性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种不锈钢堵头连续模具，包括上模和下模，所述上模和下模之间沿工序方向依次设置有：
定位机构，用于将待加工的料带进行定位并使其按步距输送；
落料机构，用于在所述料带上假切出一个圆料片并将所述圆料片反拍回所述料带上在所述圆料片位置处形成的角料孔中；
以及成形机构，用于在所述落料机构作用的同时将已切出的圆料片拉伸成形为不锈钢堵头制品；
所述下模的模面上还设有用于从料带下端面的两侧边将料带托起以使成形的所述不锈钢堵头制品被转移收集的浮升销。
进一步的，为了解决现有的连续模具不能按每一步距进行定位和输送，需要有人工看管，否则料带错位后会造成模具的损坏的问题，所述定位机构包括用于在所述料带的侧边上切去一个步距方片以形成定位缺口的初切模块、用于在所述料带的两侧边冲压处冲孔的冲孔模块，用于与所述初切模块配合使用的初切凹槽以及位于所述下模面上与所述定位缺口配合作用的初切定位块；所述初切模块和所述冲孔模块位于所述上模；所述初切凹槽开设与所述下模面上；所述初切凹槽和初切定位块沿工序方向依次设置。
进一步的，所述落料机构包括位于所述上模上的落料凸模和位于所述下模上与所述落料凸模配合作用的落料凹模，所述落料凹模中设有落料顶料块，所述落料凹模背对所述上模的一端还设有第一复位装置。
进一步的，所述成形机构包括位于所述上模上的第二复位装置、拉伸凹模和上成形退料块以及位于所述下模上的凹模镶件、下成形顶料块、下成形公和第三复位装置；所述拉伸凹模套设在所述上成形退料块上，所述第二复位装置连接在所述上成形退料块背对所述下模的一端；所述凹模镶件套设在所述下成形顶料块上，所述下成形顶料块活动套设在所述下成形公上，第三复位装置连接在所述下成形顶料块远离所述上模的一端。
优选的，所述第一复位装置为第一扁线弹簧；一般为重型扁线弹簧；
优选的，所述第二复位装置为氮气弹簧。
优选的，所述第三复位装置包括顶杆、托块和第二扁线弹簧，第二扁线弹簧一般为轻型扁线弹簧；所述顶杆一端连接所述下成形顶料块、另一端连接在所述托块的一端面上，所述托块的另一端面与所述第二扁线弹簧连接，所述氮气弹簧的劲度系数大于所述第二扁线弹簧的劲度系数。
进一步的，所述浮升销沿工序方向呈两排安装在所述下模面上，所述浮升销的高度大于所述不锈钢堵头的高度。
进一步的，所述下模上还设有用于防止所述上模超程的行程限位柱。
还提供一种不锈钢堵头连续生产方法，基于上述的不锈钢堵头连续模具，包括以下步骤：
S1、初切：在待加工的料带的一侧边初切一个用于定位的步距方孔及另一侧边的第一圆孔；
S2、冲孔：在步距方孔的同一侧边冲压出第二圆孔，同时在另一侧边已冲好的第一圆孔处布上误送针装置；
S3、假切，在所述料带上假切出一个圆料片，此处圆料片已切断不掉，不离开条料，进入下一工序；
S4、反拍，将S3中假切出的圆料片反拍回所述料带上在所述圆料片位置处形成的角料孔中；
S5、空步：工序往前步进，不进行任何加工操作；
S6、成形：将已切出的圆料片通过拉伸成形为不锈钢堵头制品，出件后，从模面吹走制件；
S7、空步：工序往前步进，不进行任何加工操作；
S8、废料收集：切断废料，废料往模外掉落后被收集。
其中(落料工序)S3、S4和(成形工序)S6对于同一个不锈钢堵头的加工过程而言是一步一步按上述工序进行的，但由于落料工位和成形工位分开设置，在模具加工过程中，可以同时在料条的两个位置同时分别进行落料和成形工序。
与现有技术相比，有益效果是：
1、本发明中的落料机构和成形机构分开设置，但是在模具合模和开模的冲压瞬间，落料工位和拉伸成形工位同时工作，同时在料条的不同位置分别进行落料和拉伸成形工序；本模具投入生产后，可实现无人化作业，既保证了工序的安全进行，又提升了效率；模具操作简单，调试容易，适用于小型冲床上，同时也可以引用到相类似低直身位产品的模具上，应用广泛。
2、本发明中落料工位与成形工位分开，还可以将落料冲头补强、使之安全耐用；同时拉伸成形工位处不做切料，只做拉伸的动作；拉伸凹模进入凹模镶件后，拉伸凹模外侧面圆壁被凹模镶件包住进行保护，堵头拉伸过程中微涨形可以得到抑制；从而使得拉伸凹模经久耐用，安全性高。
3、本发明中的料带在移动时，由于每一步都进行了侧边初切，定位缺口能够被初切定位块卡住，进行步距定位，初切定位块的作用消除了自动送料机生产过程中积累的误差，从而保证后续工位的料片同步同位，成形圆料片居中定位，最终生产的堵头碗口才会平齐。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图。
图2是实施例1合模时的结构示意图。
图3是实施例1开模时的结构示意图。
图4是实施例1中下模的结构示意图。
图5是实施例1的爆炸示意图。
图6是实施例2的冲压排样图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1
如图1至图5所示，为一种不锈钢堵头连续模具，包括上模100和下模200，上模100和下模200之间沿工序方向依次设置有：
定位机构，用于将待加工的料带进行定位并使其按步距输送；
落料机构，用于在料带上假切出一个圆料片并将圆料片反拍回料带上在圆料片位置处形成的角料孔中；
成形机构，用于在所述落料机构作用的同时将已切出的圆料片拉伸成形为不锈钢堵头制品；
下模200的模面上还设有若干用于从料带下端面的两侧边将料带托起以使成形的不锈钢堵头制品被转移收集的浮升销27；浮升销27沿工序方向呈两排安装在下模200面上，浮升销27的高度大于不锈钢堵头的高度；
定位机构包括用于在料带的侧边上切去一个步距方片以形成定位缺口的初切模块、用于在料带的两侧边冲压处冲孔的冲孔模块，用于与初切模块配合使用的初切凹槽28以及位于下模200面上与定位缺口配合作用的初切定位块26；初切模块和冲孔模块位于上模100；初切凹槽28开设与下模200面上；初切凹槽28和初切定位块26沿工序方向依次设置。
如图3和图4所示，落料机构包括位于上模100上的落料凸模21和位于下模200上与落料凸模21配合作用的落料凹模22，落料凹模22中设有落料顶料块23，落料凹模22背对上模100的一端还设有第一复位装置24。
成形机构包括位于上模100上的第二复位装置11、拉伸凹模12和上成形退料块13以及位于下模200上的凹模镶件14、下成形顶料块15、下成形公16和第三复位装置；拉伸凹模12套设在上成形退料块13上，第二复位装置11连接在上成形退料块13背对下模200的一端；凹模镶件14套设在下成形顶料块15上，下成形顶料块15活动套设在下成形公16上，第三复位装置连接在下成形顶料块15远离上模100的一端。
下模200上还设有用于防止上模100超程的行程限位柱25。因为落料工位处的圆料片必须处在快掉而不掉的状态，是此模具实现自动带料生产的关键。要保证料片快掉不掉的状态，模具只有0.05～0.08的上下行程调节量，所以模具行程要很精准。行程限位柱25比较重要，起到模具行程限位作用，也给装模调模做了视觉基准，方便操作。
本实施例中，第一复位装置24为重型扁线弹簧；第二复位装置11为氮气弹簧；第三复位装置包括顶杆17、托块18和轻型扁线弹簧19，顶杆17一端连接下成形顶料块15、另一端连接在托块18的一端面上，托块18的另一端面与第二扁线弹簧连接，氮气弹簧的劲度系数大于轻型扁线弹簧19的劲度系数。第二复位装置11布置要合理，尽量放在冲切位周边，保证弹力足够、受力均匀、模板平衡；因为不锈钢拉伸成形时，有微回弹，挤涨时会卡在拉伸凹模12内，故选用氮气弹簧，保证可提供远比弹簧稳定的大压缩力进行卸料，安全性高。
本实施例中模具的基本结构如图1所示，自上而下包括上模座1、上垫板2、上固定板3、卸料垫板4、卸料板5、凹模板6、下衬板7、下固定板8、下模座9、垫脚10；在模具中公知的组件，如冲头、切断刀、导柱、导套等其他辅件，为本领域技术人员清楚了解的必要结构，就不一一赘述。
本实施例中的模具形成3大工位：
1.初切定位工位，在料条进入一端的侧边切去一个步距方片，形成了一个定位缺口，这样在移动时，定位缺口能够被初切定位块26卡住，进行步距定位，初切定位块26的作用消除了自动送料机生产过程中积累的误差，从而保证后续工位的料片同步同位，成形圆料片居中定位，最终生产的堵头碗口才会平齐；
2.落料工位(位于落料机构处)：落料机构包括的主要零件有落料凸模21、落料凹模22、落料顶料块23、第一扁线弹簧。
模具合模时，落料凸模21接触条料并吃进入落料凹模2222(此时圆料片已切出，处在与条料快要分离又不分开的近界点)，下压作用于落料顶料块23，致使重型扁线弹簧压缩。
模具打开时，落料凸模21上行离开条料，重型扁线弹簧反弹作用于落料顶料块23，推出圆料片，圆料片随条料上浮而离开落料凹模22，此叙述动作在冲压瞬间完成。
3.拉伸成形工位(位于成形机构处)：成形机构包括的主要零件有氮气弹簧、拉伸凹模12、上成形退料块13、凹模镶件14、下成形顶料块15、下成形公16、顶杆17、托块18、轻型扁线弹簧19。
模具合模时，拉伸凹模12接触圆料片，与凹模镶件14形成剪切，至使圆料片进入凹模镶件14；模具持续下行，下成形公16开始接触圆料片与拉伸凹模12内腔形成拉伸关系，持续下行过程中，料片被拉入拉伸凹模12圆筒腔内。氮气弹簧同步性的压缩，而下成形顶料块15下行，通过顶杆17作用于托块18致使轻型扁线弹簧19压缩。
模具打开时，上模100开始上行，氮气弹簧先行驱动上成形退料块13推下拉伸凹模12内的堵头，之后，轻型扁线弹簧19回弹作用使托块18、顶杆17、下成形顶料块15同步上行，最终堵头制件停留在下成形顶料块15的上表面(因氮气弹簧压缩力远大于轻型扁线弹簧19，相互抵消之下，最终制件会处在下模200面上)。通过模外气枪朝模具后方将堵头吹走。
从冲压工艺分析，不建议落料与拉伸成形放同一个工位进行生产，采用复合模的结构形式(即只有拉伸成形工位，切圆料片也在此工位进行)。因为产品直身段矮，产品所需的圆料片小，而圆料片通过拉伸凸凹模于与凹模镶件14相切得出，圆料片小故凸凹模圆壁边也小且薄，高速冲压过程中很容易就崩口损坏，容易出现工伤事故。
本实施例的模具中的落料机构和成形机构分开设置，但是在模具合模和开模的冲压瞬间，落料工位和拉伸成形工位同时工作，同时在料条的不同位置分别进行落料和拉伸成形工序；既保证了工序的安全进行，又提升了效率。本模具投入生产后，可实现35～40次/分钟，无人化作业，生产效率稳定可靠。模具操作简单，调试容易，适用于小型冲床上。该不锈钢堵头连续模具冲压工艺结构适用于15、20、25、32、40、50多种规格不锈钢堵头产品的连续生产，是满足生产需求的新型模具；同时也可以引用到相类似低直身位产品的模具上，应用广泛；本实施例中落料工位与成形工位分开，还可以将落料冲头补强、使之安全耐用。同时拉伸成形工位处不做切料，只做拉伸的动作；拉伸凹模12进入凹模镶件14后，拉伸凹模12外侧面圆壁被凹模镶件14包住进行保护，堵头拉伸过程中微涨形可以得到抑制；从而使得拉伸凹模12经久耐用，安全性高。
实施例2
本实施例提供一种不锈钢堵头连续生产方法，基于实施例1中的不锈钢堵头连续模具，包括以下步骤：
S1、初切：在待加工的料带的一侧边初切一个用于定位的步距方孔及另一侧边的第一圆孔；
S2、冲孔：在步距方孔的同一侧边冲压出第二圆孔，同时在另一侧边已冲好的第一圆孔处布上误送针装置；
S3、假切，在料带上假切出一个圆料片，此处圆料片已切断不掉，不离开条料，进入下一工序；
S4、反拍，将S3中假切出的圆料片反拍回料带上在圆料片位置处形成的角料孔中；
S5、空步：工序往前步进，不进行任何加工操作；此处空步是为模具镶件14强度、弹簧位置、模板强度提供条件；
S6、成形：将已切出的圆料片通过拉伸成形为不锈钢堵头制品，出件后，从模面吹走制件；
S7、空步：工序往前步进，不进行任何加工操作；此处空步是为模具镶件14强度、弹簧位置、模板强度提供条件；
S8、废料收集：切断废料，废料往模外掉落后被收集。
加工时，在料带上按加工工序的变化如图6所示，其中落料工序(S3、S4)和成形工序(S6)对于同一个不锈钢堵头的加工过程而言是一步一步按上述工序进行的，但由于落料工位和成形工位分开设置，在模具加工过程中，可以同时在料条的两个位置同时分别进行落料和成形工序。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种不锈钢堵头连续模具，包括上模(100)座和下模(200)，其特征在于，所述上模(100)和下模(200)之间沿工序方向依次设置有：
定位机构，用于将待加工的料带进行定位并使其按步距输送；
落料机构，用于在所述料带上假切出一个圆料片并将所述圆料片反拍回所述料带上在所述圆料片位置处形成的角料孔中；
以及成形机构，用于在所述落料机构作用的同时将已切出的圆料片拉伸成形为不锈钢堵头制品；
所述下模(200)的模面上还设有若干用于从料带下端面的两侧边将料带托起以使成形的所述不锈钢堵头制品被转移收集的浮升销(27)。
2.根据权利要求1所述的不锈钢堵头连续模具，其特征在于，所述定位机构包括用于在所述料带的侧边上切去一个步距方片以形成定位缺口的初切模块、用于在所述料带的两侧边冲压处冲孔的冲孔模块，用于与所述初切模块配合使用的初切凹槽(28)以及位于所述下模(200)面上与所述定位缺口配合作用的初切定位块(26)；所述初切模块和所述冲孔模块位于所述上模(100)；所述初切凹槽(28)开设与所述下模(200)面上；所述初切凹槽(28)和初切定位块(26)沿工序方向依次设置。
3.根据权利要求1所述的不锈钢堵头连续模具，其特征在于，所述落料机构包括位于所述上模(100)上的落料凸模(21)和位于所述下模(200)上与所述落料凸模(21)配合作用的落料凹模(22)，所述落料凹模(22)中设有落料顶料块(23)，所述落料凹模(22)背对所述上模(100)的一端还设有第一复位装置(24)。
4.根据权利要求1所述的不锈钢堵头连续模具，其特征在于，所述成形机构包括位于所述上模(100)上的第二复位装置(11)、拉伸凹模(12)和上成形退料块(13)以及位于所述下模(200)上的凹模镶件(14)、下成形顶料块(15)、下成形公(16)和第三复位装置；所述拉伸凹模(12)套设在所述上成形退料块(13)上，所述第二复位装置(11)连接在所述上成形退料块(13)背对所述下模(200)的一端；所述凹模镶件(14)套设在所述下成形顶料块(15)上，所述下成形顶料块(15)活动套设在所述下成形公(16)上，第三复位装置连接在所述下成形顶料块(15)远离所述上模(100)的一端。
5.根据权利要求3所述的不锈钢堵头连续模具，其特征在于，所述第一复位装置(24)为第一扁线弹簧。
6.根据权利要求4所述的不锈钢堵头连续模具，其特征在于，所述第二复位装置(11)为氮气弹簧。
7.根据权利要求6所述的不锈钢堵头连续模具，其特征在于，所述第三复位装置包括顶杆(17)、托块(18)和第二扁线弹簧(19)，所述顶杆(17)一端连接所述下成形顶料块(15)、另一端连接在所述托块(18)的一端面上，所述托块(18)的另一端面与所述第二扁线弹簧(19)连接，所述氮气弹簧的劲度系数大于所述第二扁线弹簧(19)的劲度系数。
8.根据权利要求1所述的不锈钢堵头连续模具，其特征在于，所述浮升销(27)沿工序方向呈两排安装在所述下模(200)的模面上，所述浮升销(27)的高度大于所述不锈钢堵头制品的高度。
9.根据权利要求1所述的不锈钢堵头连续模具，其特征在于，所述下模(200)上还设有用于防止所述上模(100)超程的行程限位柱(25)。
10.一种不锈钢堵头连续生产方法，基于权利要求1至9中任一所述的不锈钢堵头连续模具，其特征在于，包括以下步骤：
S1、初切：在待加工的料带的一侧边初切一个用于定位的步距方孔及另一侧边的第一圆孔；
S2、冲孔：在步距方孔的同一侧边冲压出第二圆孔，同时在另一侧边已冲好的第一圆孔处布上误送针装置；
S3、假切，在所述料带上假切出一个圆料片，此处圆料片已切断不掉，不离开条料，进入下一工序；
S4、反拍，将S3中假切出的圆料片反拍回所述料带上在所述圆料片位置处形成的角料孔中；
S5、空步：工序往前步进，不进行任何加工操作；
S6、成形：将已切出的圆料片通过拉伸成形为不锈钢堵头制品，出件后，从模面吹走制件；
S7、空步：工序往前步进，不进行任何加工操作；
S8、废料收集：切断废料，废料往模外掉落后被收集。
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