CN207787464U - 一种整形冲孔模具结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种整形冲孔模具结构，包括上模压板、上模板和下模，下模上设有下凹的整形型腔，整形型腔的底部设有冲切孔，上模板的下部设有可上下移动的压料板，在上模板和压料板之间设有第一弹性元件以及导向限位机构，所述第一弹性元件驱动压料板下移与上模板分离，所述导向限位机构使上模板和压料板之间形成二次冲孔间隙，所述上模板上设有可上下移动的整形头，所述压料板上设有整形孔，所述整形头的下端适配在所述整形孔内，在所述整形头与上模压板之间设有第二弹性元件，所述整形头上设有移动孔，所述移动孔内设有固接在上模压板上的冲头。本实用新型可同时完成整形和冲孔，从而有利于简化工序，节省模具制造费用，提高生产效率。

Description

一种整形冲孔模具结构

技术领域

本实用新型涉及冲压模具技术领域，尤其是涉及一种整形冲孔模具结构。

背景技术

冲压模具在汽车制造行业被广泛应用，对于汽车钣金件，经常需要在工件上成型出一个具有通孔的凹槽，以便在凹槽内设置螺母或螺栓头，螺栓则可穿过通孔。在现有技术中，人们通常需要通过二道工序完成具有通孔的凹槽冲压成型，具体地，先用拉伸成型模具在板材上拉伸成型出一个凹槽，然后用冲孔模具在凹槽的底面冲出一个通孔，一方面可保证通孔的形状不会发生变化，同时可确保通孔与凹槽之间相对位置的准确性。例如，一种在中国专利文献上公开的“冲孔模具”，其公告号为CN204074900U，具体包括上模、下模，上模和下模合模时，形成冲孔型腔，上模包括冲压头、驱动组件、行程组件和缓冲组件，所述冲压头、驱动组件和行程组件集成于所述缓冲组件上，所述行程组件包括左行程槽、左行程杆和右行程槽、右行程杆，左行程槽、左行程杆、右行程杆、右行程槽自左而右依次设置，下模包括底座、导向柱、导向槽和下膜槽，所述导向柱、导向槽和下膜槽集成于所述底座上，下膜槽与冲压头相配合，导向柱分布于下膜槽两侧，导向槽分布于导向柱和下膜槽之间。

另一种在中国专利文献上公开的“一次拉伸成型的深拉伸模具”，其公告号为CN205996024U，包括拉延凸模、拉延凹模以及压边圈，所述拉延凸模和拉延凹模之间形成深拉伸型腔，深拉伸型腔的最外尺寸大于成型零件的外形尺寸，且所述深拉伸型腔的最外尺寸与成型零件的外形尺寸之间形成工艺面，该工艺面的曲面形状均为成型零件曲面形状的顺延，所述拉延凸模、拉延凹模的至少一对称两端的耳部设有对应的拉延筋和筋槽，所述压边圈则紧邻所述耳部设置。该拉深模具对于深拉伸件可一次拉伸成型，能很好地提高效率，降低成本。

然而上述冲孔和拉伸成型模具存在如下缺陷，首先需要制造二副冲压模具，并通过二道工序才能完成带通孔的凹槽的加工，不仅增加模具的费用，造成前期投入的增加，同时不利于组织生产，并且降低生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的冲压模具所存在的无法一次性完成整形和冲孔的问题，提供一种整形冲孔模具结构，可同时完成整形和冲孔，从而有利于简化工序，节省模具制造费用，提高生产效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种整形冲孔模具结构，包括上模和设有整形型腔的下模，上模包括上模压板和上模板，其特征是，在所述整形型腔的底部设有冲切孔，所述上模板的下部设有可移动的压料板，在所述上模板和压料板之间设有第一弹性元件以及可限定压料板下移行程的导向限位机构，所述第一弹性元件使压料板下移与上模板分离，所述导向限位机构使上模板和压料板之间形成二次冲孔间隙，所述压料板上设有整形孔，所述上模板上设有下端适配在所述整形孔内的整形头，在所述整形头与上模压板之间设有第二弹性元件，所述整形头上设有移动孔，所述移动孔内设有固接在上模压板上的冲头。

本实用新型将用于整形的整形型腔设置在下模上，从而便于将冲压的板材放置并定位在下模上。当上模和下模开始合模时，压料板首先抵压板材，使板材牢固地定位，便于整形头对板材的整形。然后第一弹性元件受到挤压，压料板和上模板的间距逐渐缩小，此时整形头从压料板的整形孔内向下伸出，整形头与下模上的整形型腔配合对板材进行整形，从而使板材形成一个下凹的凹槽。当板材完成整形时，下模对整形头产生向上的作用力，从而使整形头与上模压板之间的第二弹性元件受到挤压，此时的整形头相对上模板上移，整形头内的冲头的下端即向下伸出移动孔，从而与整形型腔内的冲切孔配合，在整形形成的凹槽底部冲切出一个通孔。也就是说，本实用新型可通过一套模具一次性完成板材的整形和冲孔二道工序，从而可显著地降低模具制造成本，提高冲压成型的生产效率。

作为优选，在下模内设有同轴地连接在冲切孔下端的导出锥孔，所述导出锥孔的孔径从上至下逐渐增大。

冲切出的废料可通过导出锥孔向外排出，由于导出锥孔是一个向下逐步增大的喇叭形孔，因此，当冲切孔内的废料进入导出锥孔内时，可自动地从而导出锥孔内快速下落而向外排出，避免废料在冲切孔内堆积而造成冲头的损坏。

作为优选，在上模上设有竖直的整形头导向孔，在整形头导向孔的上端设有沉孔，所述整形头可滑动地设置在整形头导向孔内，在整形头的上端设有位于沉孔内的限位凸环，采用聚氨酯制成的第二弹性元件设置在沉孔内，第二弹性元件呈圆环状，所述冲头一端与上模压板固定连接，另一端向下穿过第二弹性元件的内孔后适配在整形头的移动孔内。

本实用新型在整形头导向孔的上端设置沉孔，从而形成一个阶梯孔，整形头通过其上端的限位凸环定位在整形头导向孔内。聚氨酯制成的圆环状的第二弹性元件具有良好的弹性，并且长时间工作不易损坏失效。

作为优选，所述第一弹性元件为可调节初始弹力的氮气弹簧。

为了确保在冲压成型时整型和冲孔的先后次序，我们需要使第二弹性元件的初始弹力大于第一弹性元件的初始弹力，由氮气弹簧构成的第一弹性元件可方便地调整其初始弹力，从而方便本实用新型的组装和调试。

作为优选，所述导向限位机构包24括设置在上模板下侧的导向柱，所述压料板上设有导向通孔，导向柱适配在导向通孔内，在导向柱的下端同轴地设有直径大于导向柱的定位柱，在下模上与定位柱对应处设有定位孔，当上模和下模合模时，定位柱适配在定位孔内，当上模和下模分模时，定位柱抵靠压料板，压料板悬挂在导向柱上。

当上模和下模合模时，伸出压料板的定位柱先行进入下模的定位孔内，从而起到上、下模之间的导向和定位作用；当压料板与下模接触时，下模对压料板产生推挤作用，此时导向柱对压料板形成良好的导向作用。也就是说，本实用新型一体设置的导向柱和定位柱可同时起到上、下模定位以及压料板导向的作用。特别是，定位柱的直径大于导向柱的直径，从而使定位柱可对压料板起到一个限位作用。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可同时完成整形和冲孔，从而有利于简化工序，节省模具制造费用，提高生产效率。

附图说明

图1是上模和下模处于分模状态的结构示意图。

图2是上模和下模合模整形时的结构示意图。

图3是上模和下模合模冲孔时的结构示意图。

图中：1、上模 11上模压板 12、上模板 121、整形头导向孔 122、沉孔 2、下模 21、下模压板 22、下模板 221、导向套 222、整形型腔 223、冲切孔224、镶嵌孔23、下模块 24、导出锥孔 3、压料板 31、导向通孔 32、右平台 33、整形孔 4、第一弹性元件 5、第二弹性元件 6、导向柱 61、定位柱 7、整形头 71、限位凸环 72、移动孔8、冲头 9、板材。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示，一种整形冲孔模具结构，其适用于在钣金件上一次性整形出一个凹槽，并在凹槽的底部冲出一个通孔。具体包括上模1和下模2，为了便于加工，上模1包括上模压板11和上模板12，而下模2则包括下模板22和下模压板21，在下模板22上表面设置下凹的整形型腔222，该整形型腔222用于整形出钣金件上的凹槽。

为了避免整形时板材的走位，我们需要在上模板11的下部设置可上下移动的压料板3，并且在上模板12和压料板3之间设置第一弹性元件44以及可限定压料板3下移行程的导向限位机构。具体地，导向限位机构包括4根设置在上模板12下侧四个边角处的导向柱6，压料板3在对应导向柱6的位置设置导向通孔31，导向柱6适配在导向通孔31内，从而使压料板3可沿着导向柱6上下移动。此外，在导向柱6的下端同轴地设置直径大于导向柱6的定位柱61，导向柱6和定位柱61形成阶梯状，从而当上模1和下模2处于分模状态时，压料板3悬挂在导向柱6上，而定位柱61抵靠压料板3的下侧，从而可限定压料板3与上模板12之间的二次冲孔间隙。当然，我们还需在下模板22上与定位柱6对应处设置具有定位孔的导向套221，当上模1和下模2合模时，定位柱61即进入并适配在定位孔内。

还有，第一弹性元件4优选地采用氮气弹簧，以方便调节第一弹性元件4的初始弹力，氮气弹簧一端固定在上模板12上，氮气弹簧可伸缩的另一端紧紧地抵靠压料板3，从而对压料板3形成一个初始弹力，第一弹性元件4驱动压料板3下移与上模板12分离形成一个二次冲孔间隙。

进一步地，我们需要在上模板12上设置竖直的整形头导向孔121，在整形头导向孔121的上端设置沉孔122，整形头导向孔121内设置可上下移动的整形头7，并在整形头7的上端设置位于沉孔内的限位凸环71，当然，限位凸环71的高度要小于沉孔122的深度，从而在沉孔122内的限位凸环71与上模压板12之间形成空隙，以便使整形头7可上下移动。另外，我们还需在压料板3上对应整形头7的位置设置整形孔32，整形头7向下伸出整形头导向孔121的下端适配在整形孔32内。也就是说，当上模1和下模2处于分模状态时，整形头7的下端缩进整形孔32内。为了使整形头7和下模2上的整形型腔222配合对钣金件进行整形，我们需要在整形头导向孔121上端的沉孔122内设置一个采用聚氨酯制成的第二弹性元件5，第二弹性元件5位于沉孔122内的限位凸环71与上模压板11之间的空隙内。

为了实现钣金件的冲孔，我们可在整形头7上设置上大下小的阶梯状的移动孔72，移动孔72内设置冲头8，冲头8的上端固定连接在上模压板11上，冲头8的下端向下穿过第二弹性元件5后适配在整形头7的移动孔72下端的小孔内。当然，第二弹性元件5可制成圆环状，以便于冲头8可向下穿过第二弹性元件5的内孔。此外，在下模2的整形型腔222的底部设置一个用于冲切出钣金件上的通孔的冲切孔223，冲切孔223的边缘即构成冲孔时的刃口。下模板22可采用拼接式结构，我们可在下模板22上设置一个镶嵌孔224，并在镶嵌孔224内嵌设一个下模块23，整形型腔222和冲切孔223则设置在下模块23上。这样，下模块23可采用Cr12之类的高强度模具钢制成，并通过热处理使下模块23具有较高的硬度，从而可形成锋利的刃口，而下模板22则可采用45号钢制成，既有利于降低模具的材料成本，又方便下模板22的加工制造。

在需要整形冲孔时，先将部分成型的钣金件或板材放置到下模2的整形型腔222处，然后上模1和下模2开始靠近合模，如图2、图3所示，此时压料板3首先抵压板材9，使板材牢固地定位，便于整形头7对板材的整形。随着上模1、下模2的逐渐靠近，上模板12和压料板3之间的间距逐步缩小，第一弹性元件4受到挤压，此时整形头7从压料板3的整形孔32内向下伸出，整形头7与下模2上的整形型腔222配合对板材9进行整形，从而使板材9形成一个下凹的凹槽。当整形头7相对下模2移动到位时，板材9的下侧面与整形型腔222的内侧壁完全贴合，此时板材9上形成完整的凹槽，整形头7相对下模2无法继续移动，下模2对整形头7产生向上的作用力，从而使整形头7与上模压板12之间的第二弹性元件5受到挤压，此时的整形头7相对上模板12上移，整形头7内的冲头8的下端即向下伸出移动孔72，从而与整形型腔222内的冲切孔223配合，在板材9的整形形成的凹槽底部冲切出一个通孔。

需要说明的是，我们可在下模2内设置同轴地连接在冲切孔223下端的导出锥孔24，导出锥孔24的上端与冲切孔223顺滑连接，并且导出锥孔24的孔径从上至下逐渐增大呈喇叭口状。这样，冲切后停留在冲切孔223内的废料可通过导出锥孔24向外顺利地自动排出，避免废料在冲切孔223内堆积而造成冲头8的损坏。

此外，我们需要使第一弹性元件4具有足够的预紧弹力，以确保压料板3对板材具有足够的压力，避免整形时板材出现走位等情况。另外，第二弹性元件5的预紧弹力应大于第一弹性元件4在完成整形时的弹力与冲头8冲孔所需的冲压力之和，以确保板材在开始整形时整形头7不会回缩，并使冲头8在开始冲孔时具有足够的支撑力。当然，压料板3与上模板12之间的二次冲孔间隙应大于整形头7相对压料板3的移动行程和冲头8相对整形头7的移动行程之和。

Claims (5)

1.一种整形冲孔模具结构，包括上模（1）和设有整形型腔（222）的下模（2），上模（1）包括上模压板（11）和上模板（12），其特征是，在所述整形型腔（222）的底部设有冲切孔（223），所述上模板（12）的下部设有可移动的压料板（3），在所述上模板（12）和压料板（3）之间设有第一弹性元件（4）以及可限定压料板下移行程的导向限位机构，所述第一弹性元件（4）使压料板（3）下移与上模板（12）分离，所述导向限位机构使上模板（12）和压料板（3）之间形成二次冲孔间隙，所述压料板（3）上设有整形孔（32），所述上模板（12）上设有下端适配在所述整形孔（32）内的整形头（7），在所述整形头（7）与上模压板（11）之间设有第二弹性元件（5），所述整形头（7）上设有移动孔（72），所述移动孔（72）内设有固接在上模压板（11）上的冲头（8）。

2.根据权利要求1所述的一种整形冲孔模具结构，其特征是，在下模（2）内设有同轴地连接在冲切孔（223）下端的导出锥孔（24），所述导出锥孔（24）的孔径从上至下逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的一种整形冲孔模具结构，其特征是，在上模板（12）上设有竖直的整形头导向孔（121），在整形头导向孔（121）的上端设有沉孔（122），所述整形头（7）可滑动地设置在整形头导向孔（121）内，在整形头（7）的上端设有位于沉孔（122）内的限位凸环（71），采用聚氨酯制成的第二弹性元件（5）设置在沉孔（122）内，第二弹性元件（5）呈圆环状，所述冲头（8）一端与上模压板（11）固定连接，另一端向下穿过第二弹性元件（5）的内孔后适配在整形头（7）的移动孔（72）内。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种整形冲孔模具结构，其特征是，所述第一弹性元件（4）为可调节初始弹力的氮气弹簧。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种整形冲孔模具结构，其特征是，所述导向限位机构包括设置在上模板（12）下侧的导向柱（6），所述压料板（3）上设有导向通孔（31），导向柱（6）适配在导向通孔（31）内，在导向柱（6）的下端同轴地设有直径大于导向柱的定位柱（61），在下模（2）上与定位柱（61）对应处设有定位孔，当上模（1）和下模（2）合模时，定位柱（61）适配在定位孔内，当上模（1）和下模（2）分模时，定位柱（61）抵靠压料板（3），压料板（3）悬挂在导向柱（6）上。