CN117943455A - 翻孔装置及相关联的翻孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种翻孔装置及相关联的翻孔方法。所述翻孔装置包括：模具(3)；凹模套(2)，所述凹模套(2)布置于所述模具(3)中并限界出翻孔腔体(21)；冲头(1)，所述冲头(1)具有翻孔面(13)；以及导向结构，所述导向结构包括导向柱(14)和导向套筒(23)，所述导向柱(14)从所述冲头(1)的所述翻孔面(13)延伸出，所述导向套筒(23)形成于所述翻孔腔体(21)的壁并且与所述导向柱(14)相匹配，其中，所述导向结构配置成使得所述导向柱(14)在翻孔前定位于所述导向套筒(23)中，并且在翻孔过程中在所述导向套筒中轴向移动。本发明的翻孔装置的冲头具有较大的强度，不易磨损，因此优化了产品的翻孔质量，并节省了生产成本。

Description

翻孔装置及相关联的翻孔方法

技术领域

本发明总体涉及模具工装技术领域。更具体地，本发明涉及一种翻孔装置及相关联的翻孔方法。

背景技术

在金属板件的加工过程中，通常需要借助于冲压翻孔装置对板件中的开孔实施翻边。这种翻孔装置主要包括模具、凹模套、压块、冲头等部件，通过冲头和凹模套配合同时作用完成翻孔工艺。

现有的翻孔装置的主要缺陷在于，当冲头的翻孔面尤其作用在高强度板件的斜面上时，冲头将受到具有水平分力的较大反作用力，该反作用力很容易增加冲头的磨损，甚至折断冲头。这会影响产品的翻孔质量，并且在冲头断裂时由于中断了生产线而影响了生产效率，增加了维修成本，还需要为冲头准备更多的备用件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种翻孔装置及相关联的翻孔方法，根据本发明的翻孔装置的冲头具有较大的强度，不易磨损，因此优化了产品的翻孔质量，并节省了生产成本。

为此，本发明的第一方面提供了一种翻孔装置，所述翻孔装置包括：模具；凹模套，所述凹模套布置于所述模具中并限界出翻孔腔体；冲头，所述冲头具有翻孔面；以及导向结构，所述导向结构包括导向柱和导向套筒，所述导向柱从所述冲头的所述翻孔面延伸出，所述导向套筒形成于所述翻孔腔体的壁并且与所述导向柱相匹配，其中，所述导向结构配置成使得所述导向柱在翻孔前定位于所述导向套筒中，并且在翻孔过程中在所述导向套筒中轴向移动。

根据本发明的可选实施方式，所述凹模套的顶面形成板件接触面，所述板件接触面与所述模具的顶面齐平并相对于水平方向倾斜。

根据本发明的可选实施方式，所述冲头的所述翻孔面平行于所述凹模套的所述板件接触面。

根据本发明的可选实施方式，所述翻孔装置还包括压块，所述压块的底面平行于所述模具的顶面，并且所述压块限界出由所述冲头穿过的轴向腔体。

根据本发明的可选实施方式，所述冲头包括本体和从所述本体延伸出并具有所述翻孔面的头部，其中，所述头部具有小于所述本体的径向尺寸，以在所述本体与所述头部之间形成肩部。

根据本发明的可选实施方式，所述压块还包括阻挡凸起，所述阻挡凸起形成于所述轴向腔体的壁，以通过阻挡所述肩部限制所述冲头的轴向移动。

根据本发明的可选实施方式，所述冲头配置成当所述肩部被所述阻挡凸起阻挡时使所述翻孔面与所述导向套筒隔有间距。

根据本发明的可选实施方式，所述头部具有在从所述肩部到所述翻孔面的方向上减小的径向尺寸。

本发明的第二方面提供了一种使用上述翻孔装置的翻孔方法，所述翻孔方法包括：提供所述翻孔装置；使具有待翻边的开孔的板件压紧至所述模具的顶面；使所述冲头的所述导向柱穿过所述开孔并定位至所述凹模套的所述导向套筒中；以及使所述冲头推压所述板件以实施翻孔。

根据本发明的可选实施方式，所述板件通过由所述冲头穿过的压块被压紧至所述模具的顶面。

相较于现有技术，根据本发明的翻孔装置具有多个有益效果，尤其是：通过导向结构的设置，有效避免了冲头由于受到较大的反作用力(尤其是该反作用力的水平分力)而产生的磨损或折断，因此无需为冲头准备更多的备用件，节省了生产成本，并且优化了产品质量，能够广泛应用于各种类型的中高强度金属板件的翻孔操作。

附图说明

本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式被更好地理解。在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。

图1A和图1B分别示出了一种翻孔装置的冲头和凹模套。

图1C和图1D分别示出了该翻孔装置在翻孔开始前以及翻孔结束后的状态示意。

图2A和图2B分别示出了根据本发明一种优选实施方式的翻孔装置的冲头和凹模套。

图2C至图2E分别示出了根据本发明该实施方式的翻孔装置在导向柱进入导向套筒前、导向柱进入导向套筒后且翻孔开始前、以及翻孔结束后的状态示意。

可以理解到，附图不仅用于对本发明的具体解释和说明，必要时还有助于对本发明的限定。

具体实施方式

下面详细讨论具体实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。

在本说明书中，在描述时各个部件的结构位置时，例如“上”、“下”、“顶”、“底”等指示方向的表述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中所示布置时，这些指示方向的表述是恰当的，但当图中各个部件的位置改变时，这些指示方向的表述也应相应改变。

图1A和图1B分别示出了一种翻孔装置的冲头1和凹模套2，图1C和图1D分别示出了该翻孔装置在翻孔开始前以及翻孔结束后的状态示意。

如图1A至图1D所示，该翻孔装置主要包括冲头1、凹模套2、模具3和压块4。凹模套2布置于模具3的容纳凹部31中并限界出轴向延伸的翻孔腔体21，并且该凹模套2的顶面形成板件接触面22，该板件接触面22与模具3的顶面32齐平并相对于水平方向倾斜，以使得具有待翻边的开孔H的倾斜板件P能够被压紧至模具3的顶面32，并且板件P上的开孔H的位置与凹模套2的翻孔腔体21在竖直方向上对齐。

压块4的底面42平行于模具3的顶面32，以能够通过放置该压块4使得板件P被紧密夹置于压块4与模具3之间。此外，压块4限界出由冲头1穿过并与凹模套2的翻孔腔体21在竖直方向上对齐的轴向腔体41。

冲头1包括本体11和头部12，本体11的第一端部与传动架5固定连接以使得传动架5能够带动冲头1沿竖直方向轴向移动，头部12从本体11的反向于第一端部的第二端部延伸出并具有小于本体11的径向尺寸，并且头部12的自由端面(即底面)形成翻孔面13。优选地，冲头1的翻孔面13设置成平行于凹模套2的板件接触面22，即平行于模具3的顶面32。

如前面所提到的，尤其参考图1C所示，当冲头1的翻孔面13尤其作用在高强度倾斜板件P上时，冲头1将受到由板件P施加的较大反作用力F，该反作用力F可以被分解为水平分力Fx和竖直分力Fy。由于该水平分力Fx的存在，冲头1较易发生磨损和折断，因此影响了生产效率，增加了维修成本，还需要为冲头1准备更多的备用件。

本发明的方案在如图1A至图1D所示的翻孔装置的基础上增设了导向结构以增大冲头1的强度，减轻冲头1的磨损，不仅优化了产品的翻孔质量，还节省了生产成本。图2A和图2B分别示出了根据本发明一种优选实施方式的翻孔装置的冲头1和凹模套2，图2C至图2E分别示出了根据本发明该实施方式的翻孔装置在导向柱14进入导向套筒23前、导向柱14进入导向套筒23后且翻孔开始前、以及翻孔结束后的状态示意，其中，与图1A至图1D所示的翻孔装置相同或相似的构造不再重复描述。

如图2A至图2E所示，根据本发明的翻孔装置的导向装置包括导向柱14和导向套筒23，导向柱14从冲头1的翻孔面13向下一体延伸出并具有小于开孔H的径向尺寸，导向套筒23一体形成于翻孔腔体21的壁并且与导向柱14的形状尺寸相匹配，以使得导向柱14在翻孔前能够穿过开孔H被预先定位于导向套筒23中，并且在翻孔过程中能够在导向套筒23中轴向移动。

此外，冲头1包括形成于本体11与头部12之间的肩部15，并且压块4优选地还包括阻挡凸起43，该阻挡凸起43形成于轴向腔体41的壁，以通过阻挡肩部15限制冲头1的向下轴向移动。优选地，冲头1的尺寸设置为当肩部15被阻挡凸起43阻挡时使翻孔面13与凹模套2中的导向套筒23的顶部隔有例如3mm-5mm的轴向间距，以避免翻孔面13与导向套筒23碰撞而产生磨损。

此外，还优选地，冲头1的头部12具有在从肩部15到翻孔面13的方向上减小的径向尺寸，也就是说，翻边后的开孔H具有由下至上扩口的形状以便于实施脱模。

下面简要描述使用根据本发明的翻孔装置的翻孔方法的步骤。

如图2C至图2E所示，首先，提供上述翻孔装置，包括冲头1、凹模套2、模具3和压块4；然后，通过由冲头1穿过的压块4将具有待翻边的开孔H的倾斜板件P压紧至模具3的顶面32，也就是说，板件P被紧密夹置于压块4的底面42与模具3的顶面32之间，并使得开孔H的位置与凹模套2的翻孔腔体21在竖直方向上对齐；然后，由传动架5带动冲头1在压块4的轴向腔体41中向下轴向移动，使得冲头1的翻孔面13抵住开孔H的边缘部分，并且使得冲头1的导向柱14穿过开孔H并定位至凹模套2的导向套筒23中(参考图2D)；然后，开启翻孔，即使得冲头1通过翻孔面13向下推压板件P上的开孔H的边缘部分以实施翻孔，同时，导向柱14在导向套筒23中向下轴向移动。

可以理解到，尤其参考图2D所示，在翻孔过程中，冲头1所受到的反作用力F的水平分力Fx将由传动架5施加于本体11的第一端部上的第一水平力F1和凹模套2的导向套筒23施加于导向柱14上的第二水平分力F2共同抵消，由于第一水平力F1和第二水平分力F2分别施加于冲头1的轴向两端，这能够显著减小由于反作用力F的水平分力Fx而造成的冲头1的磨损甚至折断，因此不再需要为冲头1准备更多的备用件，不仅能够确保产品的质量，还降低了生产成本。

以上已揭示本发明的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本发明的保护范围。

上述实施方式的描述是示例性的而不是限制性的，本发明的保护范围由权利要求所确定。

Claims (10)

1.一种翻孔装置，包括：

模具(3)；

凹模套(2)，所述凹模套(2)布置于所述模具(3)中并限界出翻孔腔体(21)；以及

冲头(1)，所述冲头(1)具有翻孔面(13)，

其特征在于，所述翻孔装置还包括导向结构，所述导向结构包括：

导向柱(14)，所述导向柱(14)从所述冲头(1)的所述翻孔面(13)延伸出；以及

导向套筒(23)，所述导向套筒(23)形成于所述翻孔腔体(21)的壁并且与所述导向柱(14)相匹配，

其中，所述导向结构配置成使得所述导向柱(14)在翻孔前定位于所述导向套筒(23)中，并且在翻孔过程中在所述导向套筒(23)中轴向移动。

2.根据权利要求1所述的翻孔装置，其特征在于，所述凹模套(2)的顶面形成板件接触面(22)，所述板件接触面(22)与所述模具(3)的顶面齐平并相对于水平方向倾斜。

3.根据权利要求2所述的翻孔装置，其特征在于，所述冲头(1)的所述翻孔面(13)平行于所述凹模套(2)的所述板件接触面(22)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的翻孔装置，其特征在于，所述翻孔装置还包括压块(4)，所述压块(4)的底面平行于所述模具(3)的顶面，并且所述压块(4)限界出由所述冲头(1)穿过的轴向腔体(41)。

5.根据权利要求4所述的翻孔装置，其特征在于，所述冲头(1)包括本体(11)和从所述本体(11)延伸出并具有所述翻孔面(13)的头部(12)，其中，所述头部(12)具有小于所述本体(11)的径向尺寸，以在所述本体(11)与所述头部(12)之间形成肩部(15)。

6.根据权利要求5所述的翻孔装置，其特征在于，所述压块(4)还包括阻挡凸起(43)，所述阻挡凸起(43)形成于所述轴向腔体(41)的壁，以通过阻挡所述肩部(15)限制所述冲头(1)的轴向移动。

7.根据权利要求6所述的翻孔装置，其特征在于，所述冲头(1)配置成当所述肩部(15)被所述阻挡凸起(43)阻挡时使所述翻孔面(13)与所述导向套筒(23)隔有间距。

8.根据权利要求5所述的翻孔装置，其特征在于，所述头部(12)具有在从所述肩部(15)到所述翻孔面(13)的方向上减小的径向尺寸。

9.一种使用根据权利要求1至8中任一项所述的翻孔装置的翻孔方法，其特征在于，包括：

提供所述翻孔装置；

使具有待翻边的开孔(H)的板件(P)压紧至所述模具(3)的顶面；

使所述冲头(1)的所述导向柱(14)穿过所述开孔(H)并定位至所述凹模套(2)的所述导向套筒(23)中；以及

使所述冲头(1)推压所述板件(P)以实施翻孔。

10.根据权利要求9所述的翻孔方法，其特征在于，所述板件(P)通过由所述冲头(1)穿过的压块(4)被压紧至所述模具(3)的顶面。