專利名稱：一種成型沖孔一體模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鈑金模具結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種用于成型和沖孔的鈑金模具。
背景技術(shù)：
目前，在鈑金加工中，薄板的成型與成型面上的沖孔加工通常采用分步加工方式完成，因而其生產(chǎn)效率較低，具體按下列兩種方式進(jìn)行第一種方式是先沖孔，然后再進(jìn)行拉伸成型加工。例如，一種在中國專利文獻(xiàn)上公開的“薄板材料的成型沖孔力法”，其公開號(hào)為CN101045M8A，該成型沖孔方法先由步進(jìn)電機(jī)將工件輸送至工作臺(tái)進(jìn)行沖孔，然后將已經(jīng)沖好孔的工件沖壓成型。這種加工方式由于是在平板上沖孔，因此有利于簡化沖孔模具的結(jié)構(gòu)，并確保沖孔模具的使用壽命，但成型后由于材料受到拉伸變形，因此孔的形狀和尺寸會(huì)有所改變，難以保證孔的尺寸精度。第二種方式是先成型，再進(jìn)行沖孔加工。例如，一種在中國專利文獻(xiàn)上公開的“殼體立面沖孔一次成型方法及其模具”，其公布號(hào)為CN101716623A，該發(fā)明是先成型殼體，而后用多組沖頭在殼體立面上進(jìn)行多孔一次沖孔成型。這種方式雖然有利于提高孔的尺寸精度，但在沖孔時(shí)很難采用壓料板，因此，在無壓料沖孔時(shí)極易使沖頭因側(cè)向受力而產(chǎn)生偏移，從而造成沖頭和成型孔刃口的損壞，同時(shí)，沖孔的質(zhì)量也較差，容易產(chǎn)生較大的毛邊等。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的鈑金模具所存在的成型和沖孔分步進(jìn)行，效率低且沖孔質(zhì)量差，精度難以保證的問題，提供一種成型沖孔一體模具，該模具可一次性完成板材的成型和沖孔，并且其沖孔的精度高、質(zhì)量好。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種成型沖孔一體模具，包括上模、下模、設(shè)于上模的成型沖頭和設(shè)于下模的型腔，所述型腔的成型面上設(shè)有用于沖孔的沖孔沖頭，相對(duì)應(yīng)地，所述成型沖頭的成型面上設(shè)有用于沖孔的成型孔，所述沖孔沖頭由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。本實(shí)用新型將成型和沖孔集成在一套模具上，成型用的型腔上對(duì)應(yīng)沖孔的位置設(shè)置相應(yīng)的沖孔沖頭，使其成為沖孔的凸模，而用于成型的成型沖頭上則設(shè)置成型孔，使其成為沖孔的凹模，這樣，當(dāng)上模下行完成對(duì)板材的拉伸成型加工時(shí)，下模型腔就起到了壓料板的作用，此時(shí)通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沖孔沖頭完成沖孔動(dòng)作，即可一次性完成板材的成型和沖孔加工，并且有利于保證孔的質(zhì)量，減少毛刺的產(chǎn)生，同時(shí)可避免沖孔沖頭因偏移而與成型孔之間產(chǎn)生啃切現(xiàn)象，有利于提高模具的使用壽命。另外，通過對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的控制，可輕松地實(shí)現(xiàn)成型結(jié)束后再?zèng)_孔，因而可確保所沖孔的尺寸精度，避免其變形。作為優(yōu)選，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)于下模的氣缸，氣缸的活塞桿與沖孔沖頭相連接。 利用氣缸驅(qū)動(dòng)沖孔沖頭，沖孔的速度快，方便其動(dòng)作節(jié)奏的控制。當(dāng)然，驅(qū)動(dòng)裝置也可采用連桿結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括中部鉸接在下模上的沖孔杠桿，沖孔杠桿的一端與一連接桿的一端鉸接，連接桿的另一端與沖孔沖頭相鉸接，而沖孔杠桿的另一端沿長度方向設(shè)有一滑槽，下模上與滑槽位置對(duì)應(yīng)處設(shè)有豎直的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔內(nèi)滑動(dòng)連接有撞桿，所述撞桿上端伸出在導(dǎo)向孔外側(cè)，撞桿的下端為一卡接在沖孔杠桿外側(cè)的U形撥叉，U形撥叉分開的叉部設(shè)有滑動(dòng)銷，滑動(dòng)銷位于沖孔杠桿端部的滑槽內(nèi)并構(gòu)成滑動(dòng)連接，在沖孔杠桿與下模之間設(shè)有復(fù)位彈簧。這樣當(dāng)上模下行完成拉伸成型的同時(shí)撞擊下模上的撞桿，再通過沖孔杠桿的作用推動(dòng)沖孔沖頭動(dòng)作完成沖孔，由于機(jī)械連桿結(jié)構(gòu)的沖擊力較大，因此有利于一些尺寸較大孔的沖孔，而復(fù)位彈簧則可推動(dòng)沖孔杠桿帶動(dòng)沖孔沖頭在完成沖孔后自動(dòng)下行復(fù)位。進(jìn)一步地，所述沖孔杠桿對(duì)應(yīng)沖孔沖頭一側(cè)的力臂與對(duì)應(yīng)撞桿一側(cè)的力臂之比為1.5 比1至2. 5比1，從而使沖孔杠桿可起到放大行程的作用，使上?？稍诮咏瓿衫斐尚偷南孪尬恢脮r(shí)再撞擊到撞桿，有利于延遲沖孔步驟，改善沖孔時(shí)的壓料效果。作為優(yōu)選，所述成型沖頭上的成型孔在遠(yuǎn)離成型面的一端設(shè)有外擴(kuò)的廢料孔，從而可避免廢料在成型孔內(nèi)堵塞。作為優(yōu)選，所述成型沖頭由與上模固定連接的基桿以及插接在基桿下端的成形頭構(gòu)成，基桿和成形頭之間為磁吸連接，因而成形頭可方便地快速拆卸，以及時(shí)清理廢料孔內(nèi)的廢料。綜上所述，本實(shí)用新型具有如下有益效果可一次性完成板材的成型和沖孔，生產(chǎn)效率高，并且其沖孔的精度高、質(zhì)量好，廢料的清理方便快捷。

圖1是本實(shí)用新型的主視圖。圖2是本實(shí)用新型的俯視剖面圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1 如圖1所示的實(shí)施例中，本實(shí)用新型的一種成型沖孔一體模具，包括上模1、下模2、嵌接在上模上的成型沖頭3和設(shè)于下模的型腔4，在型腔的成型面上對(duì)應(yīng)需沖孔的位置設(shè)置用于沖孔的沖孔沖頭5，相對(duì)應(yīng)地，在成型沖頭的成型面上設(shè)置用于沖孔的成型孔6，成型沖頭上的成型孔在遠(yuǎn)離成型面的上端設(shè)置外擴(kuò)的廢料孔7。為方便廢料孔內(nèi)廢料的清理，將成型沖頭制成由基桿31與成形頭32構(gòu)成的組合結(jié)構(gòu)，其中基桿嵌接在上模內(nèi)并與之固定連接，基座在與成形頭連接的端面上設(shè)置沉孔34， 并在沉孔的底部設(shè)置圓環(huán)形的磁鐵33，而同樣嵌接在上模內(nèi)的成形頭在與基座連接的端面上則設(shè)置相應(yīng)的凸臺(tái)35，凸臺(tái)位于沉孔內(nèi)，其上端面與磁鐵貼合，或者也可與磁鐵之間保持 0. 1毫米左右的間隙，以免成形頭在工作時(shí)過度擠壓磁鐵使其損壞，進(jìn)一步地，成形頭與上模之間采用間隙配合，從而方便取出成形頭以清理廢料。為實(shí)現(xiàn)成型時(shí)的沖孔，沖孔沖頭由一氣動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)裝置包括豎直地固定設(shè)于下模內(nèi)的氣缸8，氣缸上部的活塞桿81與沖孔沖頭相連接。另外，為實(shí)現(xiàn)沖孔節(jié)奏的控制，可在與氣缸連接的工作氣路及復(fù)位氣路上設(shè)置相應(yīng)的二位二通電磁閥(圖中未顯示)，從而可通過沖壓機(jī)上自身的邏輯控制器控制電磁閥的開閉以控制沖孔沖頭的動(dòng)作。本實(shí)施例的成型沖孔一體模具在工作時(shí)，上模下行，上模上的成型沖頭和下模上的型腔對(duì)板材進(jìn)行拉伸成型。當(dāng)上?；镜竭_(dá)下部極限位置時(shí)，邏輯控制器控制電磁閥打開氣缸的工作氣路，此時(shí)氣缸的活塞桿帶動(dòng)沖孔沖頭上升對(duì)拉伸成型后的板材進(jìn)行沖孔， 而此時(shí)的下模就起到了壓料板的作用，使板材成型后的沖孔具有與平板沖孔相同的狀態(tài)。 接著，上模上行復(fù)位，與此同時(shí)，邏輯控制器則將電磁閥的通道切換到氣缸的復(fù)位氣路一側(cè)，此時(shí)，氣缸的復(fù)位氣路導(dǎo)通，活塞桿帶動(dòng)沖孔沖頭復(fù)位，即可開始對(duì)下一個(gè)工件的加工。 當(dāng)工件加工數(shù)量到達(dá)一定值時(shí)，可拆下成形頭，并取出廢料孔內(nèi)的沖孔廢料，然后再重新裝回到基桿上即可。實(shí)施例2 本實(shí)施例的一種成型沖孔一體模具，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1不同之處在于將氣動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置改為機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置在下模內(nèi)的沖孔杠桿9，沖孔杠桿的中部與下模鉸接，沖孔杠桿的一端與一連接桿10的一端鉸接，而連接桿的另一端則與沖孔沖頭的底端相鉸接；另外，沖孔杠桿的另一端則與一撞桿11相連接，沖孔杠桿對(duì)應(yīng)沖孔沖頭一側(cè)的力臂與對(duì)應(yīng)撞桿一側(cè)的力臂之比為2比1。撞桿設(shè)置在下模相應(yīng)的豎直導(dǎo)向孔 12內(nèi)，兩者之間為間隙配合從而構(gòu)成滑動(dòng)連接，撞桿上端伸出在導(dǎo)向孔外側(cè)，并且在上模上對(duì)應(yīng)撞桿的位置設(shè)置一撞塊13。為避免撞桿上下滑動(dòng)時(shí)被卡死，在沖孔杠桿與撞桿連接一端沿長度方向設(shè)置一滑槽14，滑槽位置與導(dǎo)向孔相對(duì)應(yīng)，撞桿的下端為一 U形撥叉15，該U 形撥叉卡接在杠桿外側(cè)，U形撥叉分開的叉部設(shè)置滑動(dòng)銷16，滑動(dòng)銷位于撞桿的滑槽內(nèi)從而構(gòu)成滑動(dòng)連接，并且在沖孔杠桿與下模之間設(shè)置復(fù)位彈簧17以便于其自動(dòng)復(fù)位，該復(fù)位彈簧是一個(gè)設(shè)置在沖孔杠桿上對(duì)應(yīng)撞桿處的下側(cè)的壓簧，或者也可以是一個(gè)設(shè)置在沖孔杠桿與下模之間的鉸接軸上的扭簧。本實(shí)施例的成型沖孔一體模具在工作時(shí)，上模下行，上模上的成型沖頭和下模上的型腔對(duì)板材進(jìn)行拉伸成型。當(dāng)上?；镜竭_(dá)下部極限位置時(shí)，上模上的撞塊撞擊下模上的撞桿，撞桿推動(dòng)沖孔杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過連接桿帶動(dòng)沖孔沖頭上升對(duì)拉伸成型后的板材進(jìn)行沖孔，而此時(shí)的下模就起到了壓料板的作用，使板材成型后的沖孔具有與平板沖孔相同的狀態(tài)。接著，上模上行復(fù)位，與此同時(shí)，復(fù)位彈簧推動(dòng)沖孔杠桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)撞桿及沖孔沖頭復(fù)位，即可開始對(duì)下一個(gè)工件的加工。當(dāng)工件加工數(shù)量到達(dá)一定值時(shí)，可拆下成形頭，并取出廢料孔內(nèi)的沖孔廢料，然后再重新裝回到基桿上即可。
權(quán)利要求1.一種成型沖孔一體模具，包括上模、下模、設(shè)于上模的成型沖頭和設(shè)于下模的型腔， 其特征是，所述型腔(4)的成型面上設(shè)有用于沖孔的沖孔沖頭(5)，相對(duì)應(yīng)地，所述成型沖頭(3)的成型面上設(shè)有用于沖孔的成型孔(6)，所述沖孔沖頭由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種成型沖孔一體模具，其特征是，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)于下模(2)的氣缸(8)，氣缸的活塞桿(81)與沖孔沖頭相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種成型沖孔一體模具，其特征是，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括中部鉸接在下模上的沖孔杠桿(9)，沖孔杠桿的一端與一連接桿(10)的一端鉸接，連接桿的另一端與沖孔沖頭相鉸接，而沖孔杠桿的另一端沿長度方向設(shè)有一滑槽(14)，下模上與滑槽位置對(duì)應(yīng)處設(shè)有豎直的導(dǎo)向孔(12)，導(dǎo)向孔內(nèi)滑動(dòng)連接有撞桿(11)，所述撞桿上端伸出在導(dǎo)向孔外側(cè)，撞桿的下端為一卡接在沖孔杠桿外側(cè)的U形撥叉(15)，U形撥叉分開的叉部設(shè)有滑動(dòng)銷(16)，滑動(dòng)銷位于沖孔杠桿端部的滑槽內(nèi)并構(gòu)成滑動(dòng)連接，在沖孔杠桿與下模之間設(shè)有復(fù)位彈簧(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種成型沖孔一體模具，其特征是，所述沖孔杠桿對(duì)應(yīng)沖孔沖頭一側(cè)的力臂與對(duì)應(yīng)撞桿一側(cè)的力臂之比為1. 5比1至2. 5比1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種成型沖孔一體模具，其特征是，所述成型沖頭上的成型孔在遠(yuǎn)離成型面的一端設(shè)有外擴(kuò)的廢料孔(J)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種成型沖孔一體模具，其特征是，所述成型沖頭由與上模(1)固定連接的基桿(31)以及插接在基桿下端的成形頭(32)構(gòu)成，基桿和成形頭之間為磁吸連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種成型沖孔一體模具，其特征是，所述成型沖頭由與上模固定連接的基桿以及插接在基桿下端的成形頭構(gòu)成，基桿和成形頭之間為磁吸連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種成型沖孔一體模具，包括上模、下模、設(shè)于上模的成型沖頭和設(shè)于下模的型腔，所述型腔的成型面上設(shè)有用于沖孔的沖孔沖頭，相對(duì)應(yīng)地，所述成型沖頭的成型面上設(shè)有用于沖孔的成型孔，所述沖孔沖頭由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)于下模的氣缸，氣缸的活塞桿與沖孔沖頭相連接；或者也可采用機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型可一次性完成板材的成型和沖孔，生產(chǎn)效率高，并且其沖孔的精度高、質(zhì)量好，廢料的清理方便快捷。
文檔編號(hào)B21D35/00GK202087690SQ20112007665
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者劉金良, 徐方劍, 郭廣興 申請(qǐng)人:上海華普汽車模具制造有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司