CN117583472B - 一种半壳冲压成型件的嵌块式冲压模具与工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半壳冲压成型件的嵌块式冲压模具，包括上凹模和下凸模，下凸模上侧设置有主凸模体，主凸模体上表面为主成型凸面；上凹模下侧设置有主凹模槽；主凹模槽的两侧分别连通设置有第一副凹模槽和第二副凹模槽；主凸模体的两侧分别设置有上下贯通的第一嵌槽和第二嵌槽，第一嵌槽和第二嵌槽内分别设置有能上下活动的第一嵌块和第二嵌块；能防止成型后的第一半管口壁和第二半管口壁出形成叠料堆积。

Description

一种半壳冲压成型件的嵌块式冲压模具与工艺

技术领域

本发明属于模具领域。

背景技术

如图1所示的半壳冲压成型件，两片这种半壳成型件焊接后即可形成一个完整壳体(如消声器壳体结构)，由于这种半壳成型件的第一半管口壁28a和第二半管口壁28b在拼焊后用于连接管路，因此第一半管口壁28a和第二半管口壁28b处的成型质量要求比半壳体主体的要高；但是由于第一半管口壁28a和第二半管口壁28b处在冲压成型过程中的弯曲度是最大的，进而第一半管口壁28a和第二半管口壁28b处是容易形成叠料堆积的区域，进而导致产品不合格，现有的对这种冲压成型件一般是一次冲压成型，无论是半壳体28主体部分、还是第一半管口壁28a和第二半管口壁28b均同步接受冲压成型，导致第一半管口壁28a和第二半管口壁28b处形成的叠料无法释放。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种半壳冲压成型件的嵌块式冲压模具与工艺，能防止成型后的第一半管口壁和第二半管口壁出形成叠料堆积。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种半壳冲压成型件的嵌块式冲压模具，包括上凹模和下凸模，所述下凸模上侧设置有主凸模体，所述主凸模体上表面为主成型凸面；所述上凹模下侧设置有主凹模槽；

所述主凹模槽的两侧分别连通设置有第一副凹模槽和第二副凹模槽；所述主凸模体的两侧分别设置有上下贯通的第一嵌槽和第二嵌槽，所述第一嵌槽和第二嵌槽内分别设置有能上下活动的第一嵌块和第二嵌块。

进一步的，所述第一嵌块和第二嵌块的上端分别为第一半圆成型凸面和第二半圆成型凸面；上凹模与下凸模在完全合膜的状态下，主成型凸面与主凹模槽之间形成用于填充半壳体的主成型腔，第一半圆成型凸面与第一副凹模槽之间形成用于填充第一半管口壁的第一副成型腔，第二半圆成型凸面与第二副凹模槽之间形成用于填充第二半管口壁的第二副成型腔。

进一步的，第一嵌块和第二嵌块的下端分别由第一氮气弹簧和第二氮气弹簧支撑。

进一步的，第一嵌块和第二嵌块下端相互靠近的一侧分别固定设置有第一限位凸起和第二限位凸起；主凸模体的底部两侧分别设置有竖向的第一限位槽和第二限位槽，第一限位凸起和第二限位凸起分别置于第一限位槽和第二限位槽中；第一限位槽和第二限位槽的底端分别为第一限位面和第二限位面。

进一步的，上凹模与下凸模完全合膜，且刚好冲压出半壳体的状态下，第一限位凸起和第二限位凸起的下端分别限位接触第一限位面和第二限位面。

进一步的，所述第一嵌块和第二嵌块的中部相互靠近的一侧分别设置有第一圆弧卡槽和第二圆弧卡槽。

进一步的，所述主凸模体的内部设置有中央空腔，的两侧分别连通设置有在同一水平延伸线上的第一导向通道和第二导向通道，第一导向通道和第二导向通道相互远离的一端分别连通设置有第一轮腔和第二轮腔；所述第一导向通道和第二导向通道内分别沿长度方向滑动设置有第一顶杆和第二顶杆；第一顶杆和第二顶杆相互靠近的一端分别转动设置有第一万向滚珠和第二万向滚珠；所述中央空腔内设置有螺线凸轮，所述螺线凸轮固定安装在凸轮驱动轴上，凸轮面沿自身螺线轮廓的顺时针方向逐渐远离凸轮驱动轴的轴线，所述第一万向滚珠和第二万向滚珠均与凸轮面滚动相切；第一轮腔和第二轮腔内分别设置有第一临时定位轮和第二临时定位轮，第一圆弧卡槽和第二圆弧卡槽的圆弧内经分别与第一临时定位轮和第二临时定位轮的外径一致；第一临时定位轮和第二临时定位轮的第一滚轮支座和第二滚轮支座分别固定连接第一顶杆和第二顶杆相互远离的一端。

进一步的，上凹模和下凸模在没有合膜的相互分离状态下，第一临时定位轮和第二临时定位轮相互远离的一部分别陷入第一圆弧卡槽和第二圆弧卡槽中；且第一限位凸起和第二限位凸起的下端分别与第一限位面和第二限位面保持间距。

进一步的，半壳冲压成型件的嵌块式冲压模具的成型工艺：上凹模与下凸模处于相互分离状态下，第一临时定位轮和第二临时定位轮相互远离的一部分别陷入第一圆弧卡槽和第二圆弧卡槽中；第一半管口壁和第二半管口壁即将完全成型的一瞬间迅速控制螺线凸轮顺时针旋转。

有益效果：本发明的步骤三中，主成型凸面与主凹模槽之间用于填充半壳体的主成型腔还未完全产生时，第一嵌块上端的第一半圆成型凸面与第一副凹模槽之间用于填充第一半管口壁的第一副成型腔，以及第二嵌块上端的第二半圆成型凸面与第二副凹模槽之间用于填充第二半管口壁的第二副成型腔优先形成；从而优先实现第一半管口壁和第二半管口壁的完全成型，而第一半管口壁和第二半管口壁之间的半壳体主体还未受到刚性挤压，第一半管口壁和第二半管口壁优先完成成型的过程中产生的局部叠料会被顺利的挤出到还未完全成型的部分，从而避免第一半管口壁和第二半管口壁成型过程中的叠料产生的应力无法释放的问题；进而实现优先保证第一半管口壁和第二半管口壁的成型质量。

附图说明

附图1为毛坯板转化成半壳体成型件的示意图；

附图2为上凹模与下凸模由完全合模状态变为开模状态；

附图3为模具整体示意图；

附图4为开模状态的第一视角立体图；

附图5为开模状态的第二视角立体图；

附图6为下凸模示意图，且隐藏了第一嵌块和第二嵌块；

附图7为下凸模的正视图；

附图8为下凸模剖视图；

附图9为下凸模内部传动部件示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至8所示的一种半壳冲压成型件的嵌块式冲压模具，如图1所示，冲压模具冲压而成的成型件为半壳体27，半壳体27的两端分别一体化连接有拱形的第一半管口壁28a和第二半管口壁28b；两片这种半壳体27成型件焊接后即可形成一个完整壳体(如消声器壳体结构)，由于这种半壳成型件的第一半管口壁28a和第二半管口壁28b在拼焊后用于连接管路，第一半管口壁28a和第二半管口壁28b处的成型质量要求比半壳体27主体的要高；但是由于第一半管口壁28a和第二半管口壁28b处在冲压成型过程中的弯曲度是最大的，进而第一半管口壁28a和第二半管口壁28b处是容易形成叠料堆积的区域；本方案设计如下方案解决该问题。

如图2、3、4，包括上凹模22和下凸模21，下凸模21上侧固定设置有主凸模体18，主凸模体18上表面为主成型凸面15；上凹模22下侧设置有与主凸模体18相配合的主凹模槽23；主凹模槽23的两侧分别连通设置有第一副凹模槽24a和第二副凹模槽24b；主凸模体18的两侧分别设置有上下贯通的第一嵌槽20a和第二嵌槽20b，第一嵌槽20a和第二嵌槽20b内分别设置有能上下活动的第一嵌块1a和第二嵌块1b，第一嵌块1a和第二嵌块1b的上端分别为第一半圆成型凸面2a和第二半圆成型凸面2b；上凹模22与下凸模21在完全合膜的状态下，主成型凸面15与主凹模槽23之间形成用于填充半壳体27的主成型腔，第一半圆成型凸面2a与第一副凹模槽24a之间形成用于填充第一半管口壁28a的第一副成型腔，第二半圆成型凸面2b与第二副凹模槽24b之间形成用于填充第二半管口壁28b的第二副成型腔。

如图6所述，第一嵌块1a和第二嵌块1b的下端分别由第一氮气弹簧4a和第二氮气弹簧4b支撑，我们第一嵌块1a和第二嵌块1b单独进行热处理，增加其表面硬度，增加耐磨性。

如图7，第一嵌块1a和第二嵌块1b下端相互靠近的一侧分别固定设置有第一限位凸起9a和第二限位凸起9b；主凸模体18的底部两侧分别设置有竖向的第一限位槽10a和第二限位槽10b，第一限位凸起9a和第二限位凸起9b分别置于第一限位槽10a和第二限位槽10b中；第一限位槽10a和第二限位槽10b的底端分别为第一限位面11a和第二限位面11b；上凹模22与下凸模21完全合膜，且刚好冲压出半壳体27的状态下，第一限位凸起9a和第二限位凸起9b的下端分别限位接触第一限位面11a和第二限位面11b。

如图7，第一嵌块1a和第二嵌块1b的中部相互靠近的一侧分别设置有第一圆弧卡槽3a和第二圆弧卡槽3b；主凸模体18的内部设置有中央空腔14，的两侧分别连通设置有在同一水平延伸线上的第一导向通道7a和第二导向通道7b，第一导向通道7a和第二导向通道7b相互远离的一端分别连通设置有第一轮腔6a和第二轮腔6b；第一导向通道7a和第二导向通道7b内分别沿长度方向滑动设置有第一顶杆8a和第二顶杆8b；第一顶杆8a和第二顶杆8b相互靠近的一端分别转动设置有第一万向滚珠13a和第二万向滚珠13b；中央空腔14内设置有螺线凸轮19，螺线凸轮19固定安装在凸轮驱动轴40上，凸轮驱动轴40由马达或其他能迅速响应的传动结构来驱动，螺线凸轮19外周的凸轮面16的轮廓线为等速螺线，且凸轮面16沿自身螺线轮廓的顺时针方向逐渐远离凸轮驱动轴40的轴线，第一万向滚珠13a和第二万向滚珠13b均与凸轮面16滚动相切；第一轮腔6a和第二轮腔6b内分别设置有第一临时定位轮5a和第二临时定位轮5b，第一圆弧卡槽3a和第二圆弧卡槽3b的圆弧内经分别与第一临时定位轮5a和第二临时定位轮5b的外径一致；第一临时定位轮5a和第二临时定位轮5b的第一滚轮支座12a和第二滚轮支座12b分别固定连接第一顶杆8a和第二顶杆8b相互远离的一端；上凹模22和下凸模21在没有合膜的相互分离状态下，第一临时定位轮5a和第二临时定位轮5b相互远离的一部分别陷入第一圆弧卡槽3a和第二圆弧卡槽3b中；且第一限位凸起9a和第二限位凸起9b的下端分别与第一限位面11a和第二限位面11b保持间距，大致3mm。

工艺：步骤一，在初始状态下，上凹模22与下凸模21处于相互分离状态下，第一临时定位轮5a和第二临时定位轮5b相互远离的一部分别陷入第一圆弧卡槽3a和第二圆弧卡槽3b中，使第一嵌块1a和第二嵌块1b的高度暂时被固定；此时第一限位凸起9a和第二限位凸起9b的下端分别与第一限位面11a和第二限位面11b保持间距；

步骤二，将板状待冲压毛坯26定位于上凹模22与下凸模21之间等待冲压：

步骤三，控制下凸模21向下位移做冲压动作，上凹模22与下凸模21在完全合模之前，下凸模21向下冲压上凹模22的过程中，主成型凸面15与主凹模槽23之间用于填充半壳体27的主成型腔还未完全产生时，第一嵌块1a上端的第一半圆成型凸面2a与第一副凹模槽24a之间用于填充第一半管口壁28a的第一副成型腔，以及第二嵌块1b上端的第二半圆成型凸面2b与第二副凹模槽24b之间用于填充第二半管口壁28b的第二副成型腔优先形成；从而优先实现第一半管口壁28a和第二半管口壁28b的完全成型，而第一半管口壁28a和第二半管口壁28b之间的半壳体27主体还未受到刚性挤压，第一半管口壁28a和第二半管口壁28b优先完成成型的过程中产生的局部叠料会被顺利的挤出到还未完全成型的部分，从而避免第一半管口壁28a和第二半管口壁28b成型过程中的叠料产生的应力无法释放的问题；

步骤四，在上一个步骤中，第一半管口壁28a和第二半管口壁28b即将完全成型的一瞬间迅速控制螺线凸轮19顺时针旋转，从而解除第一顶杆8a和第二顶杆8b在轴线方向的刚性定位；第一嵌块1a和第二嵌块1b在上凹模22的冲击下，向下位移，当第一嵌块1a和第二嵌块1b的第一限位凸起9a和第二限位凸起9b的下端分别限位接触第一限位面11a和第二限位面11b时，上凹模22与下凸模21刚好完全合模，半壳体27完整成型；

步骤五，控制上凹模22向上位移，并与下凸模21分离，此时机械手取出已成型的半壳体27，与此同时，第一嵌块1a和第二嵌块1b在第一氮气弹簧4a和第二氮气弹簧4b的向上弹力下向上位移至恢复到原来高度，与此同时控制螺线凸轮19逆时针旋转子初始状态，使第一临时定位轮5a和第二临时定位轮5b相重新分别陷入第一圆弧卡槽3a和第二圆弧卡槽3b中，至此完成了一次冲压工序周期。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种半壳冲压成型件的嵌块式冲压模具， 其特征在于：包括上凹模（22）和下凸模（21），所述下凸模（21）上侧设置有主凸模体（18），所述主凸模体（18）上表面为主成型凸面（15）；所述上凹模（22）下侧设置有主凹模槽（23）；

所述主凹模槽（23）的两侧分别连通设置有第一副凹模槽（24a）和第二副凹模槽（24b）；所述主凸模体（18）的两侧分别设置有上下贯通的第一嵌槽（20a）和第二嵌槽（20b），所述第一嵌槽（20a）和第二嵌槽（20b）内分别设置有能上下活动的第一嵌块（1a）和第二嵌块（1b）；

所述第一嵌块（1a）和第二嵌块（1b）的上端分别为第一半圆成型凸面（2a）和第二半圆成型凸面（2b）；上凹模（22）与下凸模（21）在完全合膜的状态下，主成型凸面（15）与主凹模槽（23）之间形成用于填充半壳体（27）的主成型腔，第一半圆成型凸面（2a）与第一副凹模槽（24a）之间形成用于填充第一半管口壁（28a）的第一副成型腔，第二半圆成型凸面（2b）与第二副凹模槽（24b）之间形成用于填充第二半管口壁（28b）的第二副成型腔；

第一嵌块（1a）和第二嵌块（1b）的下端分别由第一氮气弹簧（4a）和第二氮气弹簧（4b）支撑；

第一嵌块（1a）和第二嵌块（1b）下端相互靠近的一侧分别固定设置有第一限位凸起（9a）和第二限位凸起（9b）；主凸模体（18）的底部两侧分别设置有竖向的第一限位槽（10a）和第二限位槽（10b），第一限位凸起（9a）和第二限位凸起（9b）分别置于第一限位槽（10a）和第二限位槽（10b）中；第一限位槽（10a）和第二限位槽（10b）的底端分别为第一限位面（11a）和第二限位面（11b）；

所述第一嵌块（1a）和第二嵌块（1b）的中部相互靠近的一侧分别设置有第一圆弧卡槽（3a）和第二圆弧卡槽（3b）；

所述主凸模体（18）的内部设置有中央空腔（14），中央空腔（14）的两侧分别连通设置有在同一水平延伸线上的第一导向通道（7a）和第二导向通道（7b），第一导向通道（7a）和第二导向通道（7b）相互远离的一端分别连通设置有第一轮腔（6a）和第二轮腔（6b）；所述第一导向通道（7a）和第二导向通道（7b）内分别沿长度方向滑动设置有第一顶杆（8a）和第二顶杆（8b）；第一顶杆（8a）和第二顶杆（8b）相互靠近的一端分别转动设置有第一万向滚珠（13a）和第二万向滚珠（13b）；所述中央空腔（14）内设置有螺线凸轮（19），所述螺线凸轮（19）固定安装在凸轮驱动轴（40）上，凸轮面（16）沿自身螺线轮廓的顺时针方向逐渐远离凸轮驱动轴（40）的轴线，所述第一万向滚珠（13a）和第二万向滚珠（13b）均与凸轮面（16）滚动相切；第一轮腔（6a）和第二轮腔（6b）内分别设置有第一临时定位轮（5a）和第二临时定位轮（5b），第一圆弧卡槽（3a）和第二圆弧卡槽（3b）的圆弧内经分别与第一临时定位轮（5a）和第二临时定位轮（5b）的外径一致；第一临时定位轮（5a）和第二临时定位轮（5b）的第一滚轮支座（12a）和第二滚轮支座（12b）分别固定连接第一顶杆（8a）和第二顶杆（8b）相互远离的一端。

2.根据权利要求1所述的一种半壳冲压成型件的嵌块式冲压模具，其特征在于：上凹模（22）与下凸模（21）完全合膜，且刚好冲压出半壳体（27）的状态下，第一限位凸起（9a）和第二限位凸起（9b）的下端分别限位接触第一限位面（11a）和第二限位面（11b）。

3.根据权利要求1所述的一种半壳冲压成型件的嵌块式冲压模具，其特征在于：上凹模（22）和下凸模（21）在没有合膜的相互分离状态下，第一临时定位轮（5a）和第二临时定位轮（5b）相互远离的一部分别陷入第一圆弧卡槽（3a）和第二圆弧卡槽（3b）中；且第一限位凸起（9a）和第二限位凸起（9b）的下端分别与第一限位面（11a）和第二限位面（11b）保持间距。

4.根据权利要求3所述的一种半壳冲压成型件的嵌块式冲压模具的成型工艺，其特征在于：上凹模（22）与下凸模（21）处于相互分离状态下，第一临时定位轮（5a）和第二临时定位轮（5b）相互远离的一部分别陷入第一圆弧卡槽（3a）和第二圆弧卡槽（3b）中；第一半管口壁（28a）和第二半管口壁（28b）即将完全成型的一瞬间迅速控制螺线凸轮（19）顺时针旋转。