CN115625255B - 一种冲头、冲头加工方法及冲压模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冲头、冲头加工方法及冲压模具，其中一种冲头包括：冲杆，具有第一端和第二端；在所述冲杆上，由所述第一端所在平面的边缘向垂直于该平面方向进行一定倾斜角度的切削，从而在所述冲杆内形成凹陷区，并在所述第一端边缘处形成刃口；其中，所述凹陷区至少具有一个切面；其中，所述第二端用于安装所述冲杆；本发明可解决平头冲头在长时间使用后，冲头的刃口端会被工件拉毛，这将导致冲裁成型的工件外形容易产生毛边，导致良品率下降的问题。

Description

一种冲头、冲头加工方法及冲压模具

技术领域

本发明涉及冲压模具技术领域，具体涉及一种冲头、冲头加工方法及冲压模具。

背景技术

冲孔属于冲裁加工的一种，需要使用冲压模具配合冲头实现，现有五金模一般使用平头冲头，配合凹模板冲切产品，然而该种冲头在长时间使用后，冲头的刃口端会被工件拉毛，这将导致冲裁成型的工件外形容易产生毛边，导致良品率下降。

有鉴于此，本申请提出一种一次性使用的冲头和该种冲头的加工方法以及冲压模具。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即冲头在长时间使用后，冲头的刃口端会被工件拉毛，这将导致冲裁成型的工件外形容易产生毛边，导致良品率下降。

在第一方面，本发明提供了一种冲头，包括：

冲杆，具有第一端和第二端；

在所述冲杆上，由所述第一端所在平面的边缘向垂直于该平面方向进行一定倾斜角度的切削，从而在所述冲杆内形成凹陷区，并在所述第一端边缘处形成刃口；

其中，所述凹陷区至少具有一个切面；

其中，所述第二端用于安装所述冲杆。

在上述冲头的优选技术方案中，所述倾斜角度为30-80°。

在第二方面，本发明还提供了一种冲头加工方法，包括以下步骤：

步骤S1：选用SKD-9材质的冲头钢料并热处理至HRC60；

步骤S2：通过水磨床将钢料的两端磨平；

步骤S3：利用切割设备将钢料一端进行切割，形成冲头。

在第三方面，本发明还提供了一种冲压模具，包括连接头、安装座以及权利要求1所述的冲头，所述冲头通过所述安装座可拆卸的安装在所述连接头上；所述冲压模具还包括：

脱料机构，其安装在所述连接头和冲头内，在所述冲头将工件冲切后，所述脱料机构用于脱去附着在所述冲头上的工件。

在上述冲压模具的优选技术方案中，所述脱料机构包括：

第一环槽，开设所述连接头内；

活动槽，沿轴向贯穿所述连接头和冲杆；

压板，通过弹簧固连在所述第一环槽内壁上；

脱料杆，安装在所述压板下表面，所述脱料杆伸进所述活动槽内并延伸至所述活动槽的下部。

在上述冲压模具的优选技术方案中，所述冲压模具还包括旋转组件，所述旋转组件设置在所述连接头内，使得所述压板在所述第一环槽内下移时，所述旋转组件控制所述压板和脱料杆进行旋转。

在上述冲压模具的优选技术方案中，所述旋转组件包括：

第二环槽，开设在所述第一环槽的底面上；

卷簧，具有固连在所述压板下表面的外端和活动设置的内端，所述卷簧能够进入所述第二环槽内部；

第一磁铁，安装在所述卷簧于靠近所述活动槽一侧表面上并位于所述内端处；

第二磁铁，安装在所述第二环槽于靠近所述活动槽一侧表面上，所述第二磁铁在所述第二环槽内与所述第一磁铁相互靠近并处于所述卷簧内端卷动的路径上，所述第二磁铁与第一磁铁相互吸引。

在上述冲压模具的优选技术方案中，所述压板上沿轴向贯穿开设有弧形限位槽，所述限位槽与所述压板共轴，所述第一环槽内壁上固连有限位杆，所述限位杆伸进所述限位槽内。

在上述冲压模具的优选技术方案中，所述压板下表面设置有平面轴承，所述弹簧端部固连在所述平面轴承底面上。

在上述冲压模具的优选技术方案中，所述脱料杆下端安装有橡胶垫。

本发明的有益效果是，本申请的冲头在冲切时，材料的受力面积大大减小，材料受到的压强增大，因此，可以更干脆的切断板件，保证材料外形的整体美观，避免成品出现毛丝的现象，并且本申请的冲头在一次性使用的情况下较常规的平头冲头要更具备实用性，使用合理的情况下可有效的减少修模次数，有效的增加生产效率。

附图说明

图1为冲头的结构示意图；

图2为冲头第一端处的示意图；

图3为冲压模具的结构示意图；

图4为冲压模具中冲头的结构示意图；

图5为冲压模具的第一剖视图；

图6为图5中A处局部放大图；

图7为冲压模具的第二剖视图；

图8为卷簧位于第一环槽内的示意图；

图9为冲头加工方法的流程图；

图中：

冲杆1、第一端101、凹陷区1011、刃口1012、第二端102；

连接头2、安装座3、第一环槽41、活动槽42、压板43、弹簧44、脱料杆45、第二环槽51、卷簧52、外端521、内端522、第一磁铁53、第二磁铁54、限位槽61、限位杆62、平面轴承7、橡胶垫8。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至2所示，本发明的一种冲头包括：

冲杆1，具有第一端101和第二端102；

在所述冲杆1上，由所述第一端101所在平面的边缘向垂直于该平面方向进行一定倾斜角度的切削，从而在所述冲杆1内形成凹陷区1011，并在所述第一端101边缘处形成刃口1012；

其中，所述凹陷区1011至少具有一个切面；

其中，所述第二端102用于安装所述冲杆1。

参见图1、图2，冲头具有第一端101和第二端102，在冲杆1上于第一端101所述平面上向冲杆1内进行切削，切削深度为0.4mm，从而在冲杆1形成凹陷区1011，在第一端101的边缘处形成刃口1012，凹陷区1011可以仅有一个平面，例如半球形面，或者互为等边的锥形、矩形等，仅需使得冲杆1第一端101的刃口1012等同即可，相应的冲头的外形一般不做限制，可以为圆柱、棱柱等，具体根据实际生产进行选择。

本申请一次性使用的冲头在工作时，需要将冲头安装在冲压模具上，冲头冲裁板件时，根据压强公式p＝F/S(p是物体受到的压强，F是物体受到的力，S是物体的受力面积)，物体受力一样时，受力面积越小，受到的压强越大，相较于普通的冲头，本申请的冲头在冲切时，材料的受力面积大大减小，材料受到的压强增大，因此，可以更干脆的切断板件，保证材料外形的整体美观，避免成品出现毛丝的现象，并且本申请的冲头在一次性使用的情况下较常规的平头冲头要更具备实用性，使用合理的情况下可有效的减少修模次数，有效的增加生产效率。

在一种或多种实施例中，所述倾斜角度为30-80°。

参见图2，选用倾斜角度为30°时，刀锋壁厚较厚，可切割较为硬质的产品，选用倾斜角度为80°的冲头时，所形成的刀锋壁厚较薄，可根据具体实际生产需求选定。

在冲杆1上，由第一端101四条边向垂直于该平面方向偏置50°，并根据该角度向冲杆1内切削0.4mm的深度，从而形成棱台状的凹陷区1011，并在第一端101的四条边上形成刃口1012，即在冲杆1上形成四个角度为40°的刀锋，此时的冲头在保证锋利度的情况下，对冲头寿命的影响也无太大影响，保证了冲头在冲裁时的稳定性，具备较高的实用性。

此外，本发明还提供了一种冲头加工方法，该冲头加工方法具有上述任一实施方式中所述的冲头，所述冲头加工方法包括以下步骤：

步骤S1：选用SKD-9材质的冲头钢料并热处理至HRC60；

步骤S2：通过水磨床将钢料的两端磨平；

步骤S3：利用切割设备将钢料一端进行切割，形成冲头。

参见图9，将SKD-9材质的冲头钢料热处理至HRC60，借此硬度保证冲头的冲切寿命，由于后续需要雕刻刃口1012，因此需要使用水磨床将热处理后的钢料正反面磨平，平整度要达到±0.03MM以内，以保证雕刻出的刃口1012在同一水平面。

将钢料置于CNC精雕机器的磁台上，用千分表扫平，平整度要求±0.03MM以内；接着四面分中抓位，要求精度小于±0.002MM；然后根据加工图纸在钢料对应的位置雕出高度0.4MM，角度为40度的刃口1012。

将钢料在慢走丝机台上先用千分表扫平，平整度要求±0.03MM以内，确认钢料是平整置于机台上后抓取基准位置，为保证冲头锋利度，需非常精准地沿外型割下冲头，线割精度保证在±0.002MM。

用放大仪器检查刃口1012是否在线割时被电伤，无电伤则将冲头装进五金模。

另外，本发明还提供了一种冲压模具，所述冲压模具包括连接头2、安装座3以及上述任一实施方式中的冲头，所述冲头通过所述安装座3可拆卸的安装在所述连接头2上；所述冲压模具还包括：

脱料机构，其安装在所述连接头2和冲头内，在所述冲头将工件冲切后，所述脱料机构用于脱去附着在所述冲头上的工件。

参见图3-图8，连接头2用以安装在冲压模具的上模，连接头2的底部通过螺栓安装有安装座3，冲头通过安装座3可拆卸的安装在连接头2上，因冲头多为一次性使用，因此，通过该种设置以便于将冲头进行更换，提高工件的生产效率。

连接头2和冲头内安装有脱料机构，在冲头对板件进行冲切后，并在冲头回程的过程中，脱料机构用于将附着在冲头内于凹陷区1011内的工件进行脱除，有效的避免了冲头凹陷区1011内附着工件时仍然对板件进行冲切而导致冲头刀锋易被拉毛的问题，从而提高冲压模具对于板件的冲裁效率。

在一种或多种实施方式中，所述脱料机构包括：

第一环槽41，开设所述连接头2内；

活动槽42，沿轴向贯穿所述连接头2和冲杆1；

压板43，通过弹簧44固连在所述第一环槽41内壁上；

脱料杆45，安装在所述压板43下表面，所述脱料杆45伸进所述活动槽42内并延伸至所述活动槽42的下部。

参见图5、图7，脱料机构包括开设在连接头2内的第一环槽41，以及轴向贯穿连接头2和冲杆1的活动槽42，第一环槽41通过活动槽42连通冲杆1第一端101上的凹陷区1011，第一环槽41内活动安装有压板43，压板43下表面安装有弹簧44，弹簧44另一端固连在第一环槽41的底面上，压板43下表面安装有脱料杆45，脱料杆45伸进活动槽42内并延伸至活动槽42的最下方，其中第一环槽41、压板43、脱料杆45和活动槽42共轴。

当上模带动连接头2和冲头下移以完成对板件的冲裁后，在上述过程中，因冲头接触板件时存在一定的停顿，从而使得压板43具备一定的惯性，压板43在第一环槽41内下移，弹簧44处于压缩状态，压板43带动脱料杆45的下端伸出活动槽42并置于冲杆1第一端101的下部，即脱料杆45伸出冲头设置，通过该种设置可有效的将卡接在冲头凹陷区1011内的工件进行脱除，减少冲头第一端101的刃口1012出现毛刺的可能性，有效的保证工件生产的质量。

在一种或多种实施方式中，所述冲压模具还包括旋转组件，所述旋转组件设置在所述连接头2内，使得所述压板43在所述第一环槽41内下移时，所述旋转组件控制所述压板43和脱料杆45进行旋转。

参见图5、图7、图8，旋转组件安装在连接头2内，使得压板43在第一环槽41内下移时，旋转组件用于控制压板43和脱料杆45进行轻微转动，从而使得脱料杆45的伸出活动槽42后，能够进一步的将工件脱离冲头的凹陷区1011内。

在一种或多种实施方式中，所述旋转组件包括：

第二环槽51，开设在所述第一环槽41的底面上；

卷簧52，具有固连在所述压板43下表面的外端521和活动设置的内端522，所述卷簧52能够进入所述第二环槽51内部；

第一磁铁53，安装在所述卷簧52于靠近所述活动槽42一侧表面上并位于所述内端522处；

第二磁铁54，安装在所述第二环槽51于靠近所述活动槽42一侧表面上，所述第二磁铁54在所述第二环槽51内与所述第一磁铁53相互靠近并处于所述卷簧52内端522卷动的路径上，所述第二磁铁54与第一磁铁53相互吸引。

参见图5、图7、图8，旋转组件包括开设在连接头2内并位于第一环槽41底面上的第二环槽51，还包括安装在压板43下表面的卷簧52，卷簧52可完全进入第二环槽51内，其中，卷簧52具有外端521和内端522，卷簧52与压板43共轴，卷簧52的外端521固定在压板43的下表面上，卷簧52的内端522为活动设置，在卷簧52的内端522处于靠近活动槽42一侧表面上安装有第一磁铁53，第二环槽51于靠近活动槽42一侧表面上安装有第二磁铁54，第一磁铁53与第二磁铁54相互吸引。

参见图7、图8，初始状态下，在弹簧44的作用下，第一磁铁53位于第二磁铁54上方，第二磁铁54相对第一磁铁53错位设置，第二磁铁54位于第一磁铁53转动的路径上。

冲头接触工件并开始对工件进行冲压时，压板43受到惯性的作用而带动卷簧52进入第二环槽51内，此时第二磁铁54对第一磁铁53产生吸引，第一磁铁53相对第二磁铁54运动，第一磁铁53带动卷簧52内端522运动，实现卷簧52的内端522卷簧52，外端521不转动，从而实现压板43克服弹簧44对其的牵制力而带动脱料杆45发生转动，使得脱料杆45下端作用在工件上时，使得工件具备垂直方向的压力和水平方向的扭矩，进一步避免脱料杆45作用在工件上的力不足以将工件脱离的问题，具备实用性；冲头回程中，弹簧44带动压板43在第一环槽41内上移，弹簧44对于压板43的弹性力大于第一磁铁53和第二磁铁54之间的吸引力，使得压板43和卷簧52内端522复位。

在一种或多种实施方式中，所述压板43上沿轴向贯穿开设有弧形限位槽61，所述限位槽61与所述压板43共轴，所述第一环槽41内壁上固连有限位杆62，所述限位杆62伸进所述限位槽61内。

参见图6，限位槽61呈圆弧形并与压板43共轴，第二环槽51的顶部和底面上固连有限位杆62，限位杆62伸进限位槽61内，压板43可相对限位杆62发生转动。

通过该种设置，可限制压板43转动的角度，进而限制脱料杆45转动的角度，有效避免了脱料杆45过多转动而导致工件划伤冲头凹陷区1011表面，影响冲头使用寿命的问题，同时也可保护弹簧44上端在周向上发生较大的扭转，提高弹簧44的使用寿命。

在一种或多种实施方式中，所述压板43下表面设置有平面轴承7，所述弹簧44端部固连在所述平面轴承7底面上。

参见图7，弹簧44顶端固连在平面轴承7的底面上，在平面轴承7的作用下，可使压板43相对弹簧44发生相对转动，进一步的减少弹簧44在周向上产生的扭矩，延长弹簧44的使用寿命。

在一种或多种实施方式中，所述脱料杆45下端安装有橡胶垫8。

参见参见图5、图7，因冲头的凹陷区1011内卡接工件为小概率事件，从而通过在脱料杆45下端安装橡胶垫8，可有效避免由金属材料制成的脱料杆45在工件表面造成划痕的问题，具有一定的实用性。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种冲压模具，其特征在于，包括连接头、安装座以及冲头，所述冲头通过所述安装座可拆卸的安装在所述连接头上；

所述冲头包括：冲杆，具有第一端和第二端；在所述冲杆上，由所述第一端所在平面的边缘向垂直于该平面方向进行一定倾斜角度的切削，从而在所述冲杆内形成凹陷区，并在所述第一端边缘处形成刃口，所述凹陷区至少具有一个切面，所述第二端用于安装所述冲杆；

所述冲压模具包括脱料机构，所述脱料机构包括：第一环槽，开设所述连接头内；活动槽，沿轴向贯穿所述连接头和冲杆；压板，通过弹簧固连在所述第一环槽内壁上；脱料杆，安装在所述压板下表面，所述脱料杆伸进所述活动槽内并延伸至所述活动槽的下部；

所述冲压模具包括旋转组件，所述旋转组件设置在所述连接头内，使得所述压板在所述第一环槽内下移时，所述旋转组件控制所述压板和脱料杆进行旋转。

2.根据权利要求1所述的一种冲压模具，其特征在于：所述旋转组件包括：

第二环槽，开设在所述第一环槽的底面上；

卷簧，具有固连在所述压板下表面的外端和活动设置的内端，所述卷簧能够进入所述第二环槽内部；

第一磁铁，安装在所述卷簧于靠近所述活动槽一侧表面上并位于所述内端处；

第二磁铁，安装在所述第二环槽于靠近所述活动槽一侧表面上，所述第二磁铁在所述第二环槽内与所述第一磁铁相互靠近并处于所述卷簧内端卷动的路径上，所述第二磁铁与第一磁铁相互吸引。

3.根据权利要求2所述的一种冲压模具，其特征在于：所述压板上沿轴向贯穿开设有弧形限位槽，所述限位槽与所述压板共轴，所述第一环槽内壁上固连有限位杆，所述限位杆伸进所述限位槽内。

4.根据权利要求3所述的一种冲压模具，其特征在于：所述压板下表面设置有平面轴承，所述弹簧端部固连在所述平面轴承底面上。

5.根据权利要求1所述的一种冲压模具，其特征在于：所述脱料杆下端安装有橡胶垫。