CN213997294U - 一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具，属于机械加工设备技术领域。它包括上模部分和下模部分，上模部分包括上模压板和凸模，所述凸模设有两个，分别可滑动安装于上模压板的两侧端，同时两个凸模的上端分别通过弹簧与上模压板连接；下模部分包括第一凹模、第二凹模、第三凹模和下模座，下模座内开设模腔，用于固定连接第一凹模、第二凹模和第三凹模，其中，第一凹模的底部通过若干个弹簧与下模座可伸缩连接，第二凹模、第三凹模分别位于第一凹模的两侧，并均通过弹簧与下模座可伸缩连接；合模时，上模压板、第一凸模和第二凸模下行，与第一凹模、第二凹模、第三凹模共同构成工件的折弯工作位。本实用新型能一次成型具有多棱角工件。

Description

一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具

技术领域

本实用新型属于机械加工设备技术领域，更具体地说，涉及一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具。

背景技术

模具是工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到所需产品的各种模子和工具。简而言之，模具是用来成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。折弯机是一种用于折弯板材材料的设备，折弯原理为将工件放置于下模的平面上，当上模压向下模时，工件在上下模的作用下形成一个折弯角度。

随着轨道交通产业的快速发展，轨道交通车体具有多棱角的工件需求在逐年增加，轨道交通车体钣金结构件的折弯成型模具作为车体加工技术的关键设备，广泛适用于动车、高铁、地铁等轨道交通车体以及各类车辆制造领域，具有广阔的应用空间。目前，对于需要多道折弯的工件来说，现有加工方法是采用多次折弯操作来成型的，但是，在一个工件上进行多道折弯费时费力，工作效率不高。

例如，中国专利申请号为201620693395.2，申请公开日为2016年11月16日的专利申请文件公开了一种钢板折弯模具。该专利包括模具本体，模具本体的中部设有V形凹口，V形凹口的两侧棱角位置均设有圆形凹槽，圆形凹槽内设置有相适配的圆形滚轴；模具本体顶面V形凹口的两侧还分别设有圆形孔洞，圆形孔洞内安装有与其配套的拉簧；模具本体上方通过拉簧连接有两块垫板，垫板由位于V形凹口正上方的转轴转动连接。但是，若要使用该模具于工件上折弯多处，需要进行多次折弯操作，制作工艺周期长。

现有技术也在探寻一次折弯多段折弯部的模具，如，中国专利申请号为201911126515.5，申请公开日为2020年1月10日的专利申请文件公开了一种油箱U形多段圆弧折弯板一次成型模具。该专利模具，包括上压块和与上压块配合的下压槽；所述下压槽包括中部的下模具中心模块以及分设在下模具中心模块两侧的左侧L形模块和右侧L形模块，所述左侧L形模块和右侧L形模块拐角处内表面为弧形表面；所述左模块限位挡板、右模块限位挡板以及板材限位挡板固定在基台上；所述左模块限位挡板与下模具中心模块之间为左侧L形模块翻转区域，所述右模块限位挡板与下模具中心模块之间为右侧L形模块翻转区域；所述左侧L形模块与右侧L形模块分别翻转设置在左侧L形模块翻转区域和右侧L形模块翻转区域内；通过使用本申请所述的成型模具，一次性将U形多段圆弧折弯板成型，大大提高了加工的效率。但是，该模具是针对多段圆弧的加工，而且工件仅是两端圆弧的加工，在脱模的过程中相对较容易，若是需折弯尖角，脱模结构还需要重新设计。

因此，为了一次成型多道折弯尖角的工件结构，亟需设计一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具。

发明内容

1、要解决的问题

本实用新型提供一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具，其目的在于解决现有模具不能加工一次成型具有多棱角工件的问题。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具，包括上模部分和下模部分，上模部分包括上模压板和凸模，所述凸模设有两个，分别可滑动安装于上模压板的两侧端，同时两个凸模的上端分别通过弹簧与上模压板连接，实现凸模沿上模压板侧端面的滑动；

下模部分包括第一凹模、第二凹模、第三凹模和下模座，下模座内开设模腔，用于固定连接第一凹模、第二凹模和第三凹模，其中，第一凹模的底部通过若干个弹簧与下模座可伸缩连接，此时弹簧起到减震和伸缩复位的作用，第二凹模、第三凹模分别位于第一凹模的两侧，并均通过弹簧与下模座可伸缩连接；

合模时，上模压板带着两个凸模下行，与第一凹模、第二凹模、第三凹模共同构成工件的折弯工作位。

进一步地，所述的上模压板两侧面分别各设有安装槽，凸模通过螺栓固定在安装槽内，其中，凸模中部开设滑槽，螺栓的螺帽于滑槽内滑动。

进一步地，所述安装槽内还开设有定位柱，连接凸模和上模压板的弹簧套接在定位柱外，同时弹簧被压缩时，定位柱配合插入凸模上端进行定位。

进一步地，螺栓通过轴套固定在滑槽内。

进一步地，所述凸模下端部的边角为圆弧过渡，圆弧对应的圆弧半径为3mm。

进一步地，所述上模压板的上端固定连接上模固定座，上模固定座卡接固定在折弯机模具上，用以控制上模部分的上下移动。

进一步地，所述第一凹模内部安装有可伸缩的悬浮台，悬浮台通过弹簧与第一凹模连接，当弹簧处于原始状态时，悬浮台位于第一凹模的模腔内，当弹簧被压缩时，悬浮台镶嵌于第一凹模内部。

进一步地，所述第二凹模靠近第一凹模的一侧设有定位凸台一和工作刀头一，所述第三凹模靠近第一凹模的一侧设有定位凸台二和工作刀头二；合模时，定位凸台一和定位凸台二均卡接于第一凹模的侧面，用于限制第一凹模、第二凹模同第三凹模之间的相对移动；工作刀头一和工作刀头二均卡接于第一凹模上表面，用于成型工件的折弯角。

进一步地，所述第二凹模、第三凹模与第一凹模分别螺栓连接，其中螺栓于第一凹模内于其通过弹簧连接，并且弹簧的伸缩带动螺栓于第一凹模内滑动。

进一步地，所述第一凹模的下端与定位螺栓固定连接，同时定位螺栓另一端活动连接于下模座内，实现定位螺栓于下模座内可伸缩。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型通过设置多个凸模以及多个凹模，通过弹簧连接以实现折弯工作位的形成，同时实现凸模、凹模复位的作用，各凸模、凹模复位后，成型的工件易于脱模，达到一次折弯自动成型的目的；

(2)本实用新型凸模的中部位置与上模压板通过螺栓固定连接，以限制凸模由于重力作用向远离上模压板的方向上偏离，同时凸模中部开设供螺栓滑动的滑槽，以实现凸模紧靠着上模压板滑动的目的；此外螺栓于滑槽内通过轴套连接，避免滑动时螺栓松动；

(3)本实用新型连接凸模和上模压板的弹簧内套有定位柱，同时弹簧被压缩后定位柱插入凸模内，起到定位的作用，避免凸模受到工件的反挤压力时，有远离上模压板安装槽的趋势；

(4)本实用新型凸模下端部与上模压板的连接处设置为圆角，可以避免尖角破坏工件的平面结构；

(5)本实用新型为了避免便于第一凹模的脱料，设有悬浮台，开模时，悬浮台收弹簧回复力作用上推工件，避免工件卡在第一凹模无法脱模或脱模时拉伤工件，同时，悬浮台位于凸模和上模压板连接处下方，悬浮台缓冲工件受到的冲压力，减小工件卡在凸模下端部与上模压板的连接处的几率；

(6)本实用新型第一凹模两侧面边的第二凸模、第三凸模，合模时，其上的定位凸台均卡合在第一凸模，两个工作刀头均卡接与第一凹模上表面两端，用于成型工件的折弯角。

附图说明

图1为本实用新型上模压板的结构示意图；

图2为本实用新型的凸模和上模压板的组装示意图；

图3为本实用新型下模座的结构示意图；

图4为本实用新型模具的结构示意图；

图5为本实用新型第二凹模或第三凹模的结构示意图；

图6为本实用新型模具的使用状态图一；

图7为本实用新型模具的使用状态图二；

图8为使用本实用新型模具一次成型得到的工件结构示意图；

图中：

100、上模部分；110、上模压板；111、安装槽；1111、定位柱；120、凸模；121、滑槽；122、第一工作面；123、第二工作面；124、第三工作面；125、第四工作面；126、第五工作面；130、螺栓；131、轴套；140、第一弹簧；150、上模固定座；200、下模部分；210、第一凹模；211、悬浮台；212、第二弹簧；220、第二凹模；221、定位凸台一；222、工作刀头一；230、第三凹模；231、定位凸台二；232、工作刀头二；240、第三弹簧；250、第四弹簧；260、下模座；261、第一模腔面；262、第二模腔面；263、第三模腔面；264、第四模腔面；265、第五模腔面；266、第六模腔面；267、第七模腔面；270、定位螺栓；300、工件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

实施例1

本实施例的一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具，包括上模部分100和下模部分200，其中，上模部分100包括上模压板110、左右两个凸模120和上模固定座150；下模部分200包括第一凹模210、第二凹模220、第三凹模230和下模座260。

具体来说，如图1所示，上模压板110的左右两侧面分别开设两个方形槽——安装槽111，安装槽111内分别安装一个凸模120，如图2所示，凸模120的中部开设滑槽121，滑槽121内安装螺栓130将凸模120固定于安装槽111上，应当注意的是，滑槽121的宽度大于螺栓130的螺帽宽度，并且使得螺栓130的螺帽可在滑槽121内滑动，于本实施例的另外一种实施方式中，为了避免螺栓130松动，螺栓130的螺帽与滑槽121之间设置有轴套131；另外，凸模120的上端与安装槽111中间通过第一弹簧140固定连接，第一弹簧140的伸缩带动凸模120沿安装槽111滑动，即螺栓130的螺帽在滑槽121内滑动；于本实施例的另外一种实施方式中，为了避免凸模120由于重力作用有向下运动的趋势，使得螺栓130受力过大而易松动，如图1所示，两个安装槽111的端部均设有定位柱1111，第一弹簧140压缩时，两个定位柱1111分别配合插入相应凸模120上端面的孔内，不仅起到支撑凸模120的重力作用，还起到对凸模120的定位作用，使得凸模120紧贴安装槽111运动，防止凸模120移动轨迹偏离安装槽111，导致工件的折弯精度不准确的后果。

值得注意的是，凸模120的下端部为冲压工件300的接触工作面，由图2所示，本实施例中凸模120的下端部由第一工作面122、第二工作面123、第三工作面124、第四工作面125和第五工作面126依次首尾相接构成(其中第一工作面122与第五工作面126之间通过上端面构成凸模120的四边结构)，并且各工作面之间均通过半径为3mm的圆弧面连接；第一工作面122用于紧贴安装槽111滑动，第二工作面123处于水平位置、且与第一工作面122之间形成60°的夹角，第三工作面124与第二工作面123之间形成120°的夹角，第四工作面125与第三工作面124之间形成60°的夹角，第五工作面126与第一工作面122水平、且与第四工作面125之间形成60°的夹角，合模状态下，第二工作面123、第三工作面124、第四工作面125和第五工作面126紧贴工件300成型多道折弯角。

接下来，下模部分200中，下模座260由下端面往外内开设模腔，如图3所示，即模腔由依次连接的第一模腔面261、第二模腔面262、第三模腔面263、第四模腔面264、第五模腔面265、第六模腔面266和第七模腔面267构成，其中，第一模腔面261和第七模腔面267分别与下模座260的侧面形成的夹角为25°，第一模腔面261、第二模腔面262之间形成的夹角为90°，第二模腔面262、第三模腔面263之间形成的夹角为66°，第三模腔面263、第四模腔面264之间形成的夹角为90°，第四模腔面264、第五模腔面265之间形成的夹角为90°，第五模腔面265、第六模腔面266之间形成的夹角为66°，第六模腔面266和第七模腔面267之间形成的夹角为90°，第一凹模210、第二凹模220、第三凹模230分别安装于模腔内。

具体为，结合图4所示，第二凹模220与第七模腔面267之间通过螺栓连接，螺栓连接第三弹簧240沿第七模腔面267滑动，即第二凹模220沿第七模腔面267滑动，同理，第三凹模230沿第一模腔面261滑动，合模时，第二凹模220、第三凹模230的下表面分别紧贴第六模腔面266、第二模腔面262；第一凹模210下端面中部与第四模腔面264通过定位螺栓270固定连接，并且定位螺栓270可于下模座260内上下移动，同时，第一凹模210的下端面四角处各设有一个第四弹簧250穿过第四模腔面264与下模座260连接，第四弹簧250伸缩时，第一凹模210接触第三模腔面263、第五模腔面265上下滑动，合模时，第一凹模210的下端面接触第四模腔面264。合模运动过程中，第一凹模210先下行，至第二凹模220、第三凹模230(其结构示意图如图5所示)的定位凸台一221、定位凸台二231均进入第一凹模210的卡槽中，此时第二凹模220、第三凹模230上部的工作刀头一222、工作刀头二232位于第一凹模210的上端面，第一凹模210带动第二凹模220、第三凹模230一起下行至第一凹模210的底端接触第四模腔面264，此时定位凸台一221、定位凸台二231完全卡接于第一凹模210内，工作刀头一222、工作刀头二232完全位于第一凹模210的上端面，即第二凹模220、第三凹模230分别于两侧抱紧第一凹模210，此时，第一凹模210上表面开设的梯形凹腔、工作刀头一222、工作刀头二232沟通作用成型如图8所示的工件300。

于本实施例的另外一种实施方式中，为了便于脱料，第一凹模210的上端面中部设置有悬浮台211，悬浮台211通过第二弹簧212可镶嵌安装于第一凹模210上表面开设的梯形凹腔下方，即合模时，第二弹簧212被压缩，悬浮台211镶嵌于第一凹模210内部，并且悬浮台211的上表面与梯形凹腔的底面在同一个水平面上，开模时，第二弹簧212回复至原始状态，悬浮台211上弹至第一凹模210的梯形凹腔内部，同时上推工件300，实现脱料。

本实施例一种用于大型板料一次折弯多棱角工件的加工方法，步骤为：

(1)将板状工件300置于第一凹模210、第二凹模220、第三凹模230的上表面，此时第一凹模210、第二凹模220、第三凹模230的上表面处于同一水平面，如图4所示；

(2)上模部分100下行，两个凸模120接触工件300，并将工件下压至第二弹簧212被压缩，悬浮台211上表面与第一凹模210内开设的梯形凹腔底面平齐，且，第一弹簧140被压缩至两个凸模120于安装槽111最上方，第二工作面123与上模压板110平齐并压在工件上表面；两个第三弹簧240被拉伸，第二凹模220和第三凹模230的定位凸台一221、定位凸台二231开设进入第一凹模210侧面的定位孔内，工作刀头一222、工作刀头二232开始于进入第一凹模210的上表面，此时，工件成型两个120°的折弯角，如图6所示；

(3)上模部分100继续下行，第四弹簧250被压缩，第一凹模210下行，第三弹簧240继续被拉伸，带动第二凹模220、第三凹模230下行并向靠近第一凹模210的方向移动，至定位凸台一221、定位凸台二231完全卡接第一凹模210内，工作刀头一222、工作刀头二232完全接入第一凹模210上表面，即第二凹模220、第三凹模230分别于两侧抱紧第一凹模210，如图7所示，上下模部分完全合模；

(4)上模部分100上行，弹簧均回复至原始状态以完成脱料，形成如图8所示的工件300。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具，包括上模部分(100)和下模部分(200)，其特征在于：上模部分(100)包括上模压板(110)和凸模(120)，所述凸模(120)设有两个，分别可滑动安装于上模压板(110)的两侧端，同时两个凸模(120)的上端分别通过弹簧与上模压板(110)连接；

下模部分(200)包括第一凹模(210)、第二凹模(220)、第三凹模(230)和下模座(260)，下模座(260)内开设模腔，用于固定连接第一凹模(210)、第二凹模(220)和第三凹模(230)，其中，第一凹模(210)的底部通过若干个弹簧与下模座(260)可伸缩连接，第二凹模(220)、第三凹模(230)分别位于第一凹模(210)的两侧，并均通过弹簧与下模座(260)可伸缩连接；

合模时，上模压板(110)带着两个凸模(120)下行，与第一凹模(210)、第二凹模(220)、第三凹模(230)共同构成工件的折弯工作位。

2.根据权利要求1所述的一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具，其特征在于：所述的上模压板(110)两侧面分别各设有安装槽(111)，凸模(120)通过螺栓(130)连接在安装槽(111)内，其中，凸模(120)中部开设滑槽(121)，螺栓(130)的螺帽于滑槽(121)内滑动。

3.根据权利要求2所述的一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具，其特征在于：所述安装槽(111)内还开设有定位柱(1111)，连接凸模(120)和上模压板(110)的弹簧套接在定位柱(1111)外，同时弹簧被压缩时，定位柱(1111)配合插入凸模(120)上端进行定位。

4.根据权利要求2所述的一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具，其特征在于：螺栓(130)通过轴套(131)固定在滑槽(121)内。

5.根据权利要求2所述的一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具，其特征在于：所述凸模(120)下端部的边角为圆弧过渡。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具，其特征在于：所述上模压板(110)的上端固定连接上模固定座(150)。

7.根据权利要求6所述的一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具，其特征在于：所述第一凹模(210)内部安装有可伸缩的悬浮台(211)，悬浮台(211)通过弹簧与第一凹模(210)连接，当弹簧处于原始状态时，悬浮台(211)位于第一凹模(210)的模腔内，当弹簧被压缩时，悬浮台(211)镶嵌于第一凹模(210)内部。

8.根据权利要求7所述的一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具，其特征在于：所述第二凹模(220)靠近第一凹模(210)的一侧设有定位凸台一(221)和工作刀头一(222)，所述第三凹模(230)靠近第一凹模(210)的一侧设有定位凸台二(231)和工作刀头二(232)；合模时，定位凸台一(221)和定位凸台二(231)均卡接于第一凹模(210)的侧面，分别用于限制第一凹模(210)、第二凹模(220)同第三凹模(230)之间的相对移动，工作刀头一(222)和工作刀头二(232)均卡接于第一凹模(210)上表面，用于成型工件的折弯角。

9.根据权利要求8所述的一种用于大型板料一次折弯多棱角的自动成型模具，其特征在于：所述第一凹模(210)的下端与定位螺栓(270)固定连接，同时定位螺栓(270)另一端活动连接于下模座(260)内，实现定位螺栓(270)于下模座(260)内可伸缩。

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