一種鋼制零件沖深孔專用五金模具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種鋼制零件沖深孔專用五金模具，包括上模、下模和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，下模包括凹模組件和下模座，上模包括沖針、卸料板和上模座，沖針安裝在上模座上，卸料板上設(shè)有與沖針相適配的導(dǎo)向孔，凹模組件包括凹模芯和凹模緊圈，凹模緊圈固定安裝在下模座上，凹模芯鑲嵌在凹模緊圈內(nèi)；卸料板上設(shè)有抵壓并穩(wěn)固鋼制零件的頂塊，頂塊上設(shè)有導(dǎo)向面，導(dǎo)向面沿導(dǎo)向孔的孔壁向下方延伸；沖針為多個(gè)，沖針的背面與導(dǎo)向面貼合導(dǎo)向，沖針包括針頭和針身，針頭由斜面過渡至針身，針身與導(dǎo)向孔相適配，當(dāng)針頭處于沖孔位置時(shí)，針身位于導(dǎo)向孔內(nèi)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低和壽命長的有益效果。
【專利說明】一種鋼制零件沖深孔專用五金模具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種五金模具，特別是一種鋼制零件沖深孔專用五金模具。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，汽車空調(diào)業(yè)也跟著快速增長，空調(diào)零配件的需求量也快速增加。因此，對于汽車空調(diào)零配件廠家來說，要么提高產(chǎn)能，要么提高效率，而提升生產(chǎn)產(chǎn)能需要投入大量的資金購買設(shè)備和雇傭人工，企業(yè)大多都難以承受，而提高生產(chǎn)效率對大多數(shù)企業(yè)來說相對較為容易實(shí)現(xiàn)。提高生產(chǎn)效率通常是從生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備改進(jìn)著手，而五金模具是主要的加工設(shè)備，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更合理、壽命更長的五金模具顯得至關(guān)重要。
[0003]汽車空調(diào)用的鋼制零件，產(chǎn)品硬度較高，而且產(chǎn)品的尺寸也較小，沖孔難度大，尤其是深孔(孔的長徑比大于1.0)加工，極易造成沖針崩刃斷裂，為解決該問題，現(xiàn)有技術(shù)采用了單針循環(huán)沖孔的技術(shù)方案，只設(shè)置一個(gè)沖針，沖完一個(gè)孔之后，先進(jìn)行重新定位然后再?zèng)_下一個(gè)孔，這種方案保證了沖每一個(gè)孔時(shí)都能使得定位精確，避免了沖斷針的問題，而且單針沖孔，沖壓機(jī)的負(fù)載小，可以選用較小噸位的沖壓機(jī)。但是，也正是上述原因造成了孔加工時(shí)容易錯(cuò)位，需要反復(fù)修理檢測，存在多個(gè)孔時(shí)，加工效率非常低，因此亟需一種改進(jìn)的五金模具以解決現(xiàn)有鋼制零件深孔加工時(shí)存在的各種問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種定位準(zhǔn)確、加工效率高、結(jié)構(gòu)簡單且使用方便的鋼制零件沖深孔專用五金模具。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0006]一種鋼制零件沖深孔專用五金模具，包括上模、下模和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，下模包括凹模組件和下模座，上模包括沖針、卸料板和上模座，沖針安裝在上模座上，卸料板上設(shè)有與沖針相適配的導(dǎo)向孔，凹模組件包括凹模芯和凹模緊圈，凹模緊圈固定安裝在下模座上，凹模芯鑲嵌在凹模緊圈內(nèi)；卸料板上設(shè)有抵壓并穩(wěn)固鋼制零件的頂塊，頂塊上設(shè)有導(dǎo)向面，導(dǎo)向面沿導(dǎo)向孔的孔壁向下方延伸；沖針為多個(gè)，沖針的背面與導(dǎo)向面貼合導(dǎo)向，沖針包括針頭和針身，針頭由斜面過渡至針身，針身與導(dǎo)向孔相適配，當(dāng)針頭處于沖孔位置時(shí)，針身位于導(dǎo)向孔內(nèi)，針頭長度為8-25mm。
[0007]上述技術(shù)方案還可以通過以下技術(shù)措施進(jìn)一步完善:
[0008]沖針為兩組且分別呈環(huán)狀分布，兩組沖針相背設(shè)置，頂塊具有內(nèi)外兩個(gè)導(dǎo)向面，內(nèi)外兩個(gè)導(dǎo)向面分別與兩組沖針的背面貼合導(dǎo)向。凹模芯由高強(qiáng)度五金模具鋼制成，凹模緊圈由45號中碳鋼制成。上模和下模之間設(shè)有限定上模行程的限位擋塊，限位擋塊固定安裝在卸料板上。凹模芯上設(shè)有向上方凸出的支撐凸臺，支撐凸臺抵觸在鋼制零件上的底面上。上模座包括固公板、上墊板和上座板，沖針安裝在固公板上，沖針的底部抵壓在上墊板上，固公板和卸料板之間設(shè)有推動(dòng)卸料板復(fù)位的主彈性件。上模座還包括打料裝置，打料裝置包括打料桿和打料板，打料板設(shè)在上墊板上方，上墊板上設(shè)有容讓孔，打料桿穿過容讓孔并抵觸在卸料板上對應(yīng)頂塊的位置上，打料板和上座板之間設(shè)有副彈性件。固公板上還安裝有導(dǎo)桿，卸料板上安裝有上導(dǎo)套，凹模緊圈上安裝有下導(dǎo)套，導(dǎo)桿穿過上導(dǎo)套并與下導(dǎo)套活動(dòng)配合導(dǎo)向。下模座包括下墊板和下座板，下墊板安裝在下座板上，凹模緊圈安裝在下墊板上。五金模具專用于加工汽車空調(diào)用鋼制零件的腰形深孔，腰形深孔的孔深大于5mm，且孔深為沖針厚度的1.2倍以上，兩組沖針為整體車削加工后再線切割加工分割為單個(gè)沖針制成。
[0009]由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果:
[0010]本實(shí)用新型設(shè)置了多個(gè)沖針，可以一次完成多個(gè)沖孔，當(dāng)鋼制零件上的孔時(shí)，可以顯著提高生產(chǎn)效率。由于本實(shí)用新型對沖針的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，且采用一體加工成形再分隔的加工方法制成，顯著提高了沖針的強(qiáng)度和一致性，在卸料板上設(shè)置導(dǎo)向孔和頂塊，頂塊上設(shè)置導(dǎo)向面，提高了沖針下行沖孔時(shí)的定位精度，同時(shí)導(dǎo)向面與沖針的背面貼合進(jìn)一步提高了沖針的抗彎折能力，保證了同時(shí)沖多個(gè)孔時(shí)的定位精度以及沖針的強(qiáng)度。
[0011]本實(shí)用新型的凹模芯為鑲嵌入凹模緊圈中，凹模芯和凹模緊圈采用不同的材料加工，在不提高模具成本的前提下，可以提高凹模芯的強(qiáng)度，降低凹模緊圈的成本，同時(shí)凹模芯的尺寸小，更易于加工，尺寸加工精度可以進(jìn)一步提高，進(jìn)一步保證同時(shí)沖多孔時(shí)，鋼制零件的定位精度和支撐強(qiáng)度也得到提高，沖針的沖孔定位精度得到提高，模具壽命更長。另夕卜，頂塊上的導(dǎo)向面沿導(dǎo)向孔向下延伸，二者一次加工成形，使得沖針的定位精度更高，也進(jìn)一步保證了卸料時(shí)頂塊不會(huì)對沖針產(chǎn)生作用力導(dǎo)致沖針斷裂。
[0012]本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的五金模具的總裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是鋼制零件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是凹模組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4是卸料板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5是加工沖針用坯料結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖6是加工完成的沖針結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明:
[0020]1.上模；2.下模；3.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；4.鋼制零件；101.上模座；102.上墊板；103.沖針；104.固公板；105.卸料板；106.限位擋塊；107.主彈性件；108.上導(dǎo)套；109.導(dǎo)桿；110.打料板；111.打料桿；112.副彈性件；201.下模座；202.下墊板；203.凹模緊圈；204.凹模芯；205.下導(dǎo)套；401.外環(huán)深孔；402.內(nèi)環(huán)深孔；1031.外環(huán)沖針；1032.內(nèi)環(huán)沖針。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0022]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例的一種鋼制零件沖深孔專用五金模具，該鋼制零件可以是壓縮機(jī)用皮帶輪、吸盤等需要沖孔的零件，本實(shí)施例中的鋼制零件為皮帶輪，五金模具包括上模1、下模2和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)3,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)3設(shè)置在上模I和下模2之間，為上模I下行時(shí)提供導(dǎo)向，保障模具的整體定位穩(wěn)定性，下模2包括凹模組件和下模座201，上模I包括沖針103、卸料板105和上模座101，沖針103安裝在上模座101上，卸料板105上設(shè)有與沖針相適配的導(dǎo)向孔，凹模組件包括凹模芯204和凹模緊圈203，凹模緊圈203固定安裝在下模座201上，凹模芯204鑲嵌在凹模緊圈203內(nèi)；卸料板105上設(shè)有抵壓并穩(wěn)固鋼制零件4的頂塊，頂塊上設(shè)有導(dǎo)向面，導(dǎo)向面沿導(dǎo)向孔的孔壁向下方延伸；沖針103為多個(gè)，沖針103的背面與導(dǎo)向面貼合導(dǎo)向。
[0023]本實(shí)施例中的五金模具專用于汽車空調(diào)用鋼制零件4的腰形深孔的加工，腰形深孔的孔深大于5mm，而深孔是指孔的寬度或直徑小于孔深度的孔，如圖2中所示，尺寸H為尺寸D的1.2倍以上，對于本實(shí)施例尺寸H為尺寸D的1.5倍。
[0024]如圖3所示的凹模組件包括凹模芯204和凹模緊圈203，凹模芯204以一定的過盈量鑲嵌在凹模緊圈203內(nèi)，凹模芯204和凹模緊圈203采用不同的材料加工，凹模芯204由高強(qiáng)度五金模具鋼制成，凹模緊圈203由45號中碳鋼制成，在本實(shí)施例中凹模芯204采用Crl2Mov材料制造。在不提聞|旲具成本的如提下，提聞了凹|旲芯204的強(qiáng)度，降低了凹|旲緊圈203的成本，同時(shí)凹|旲芯204的尺寸適當(dāng)，更易于加工，尺寸加工精度可以進(jìn)一步提聞，進(jìn)一步保證同時(shí)沖多孔時(shí)，鋼制零件4的定位精度和支撐強(qiáng)度也得到提高，沖針的沖孔定位精度得到提高，模具壽命更長。下模座201包括下墊板202和下座板，下墊板202安裝在下座板上，凹模緊圈203安裝在下墊板202上。凹模芯204上設(shè)有向上方凸出的支撐凸臺，支撐凸臺抵觸在鋼制零件4上的底面上，凹模芯204中部安裝有定位件，定位件與鋼制零件4上的定位孔相互配合，實(shí)現(xiàn)對鋼制零件4的定位。
[0025]如圖1、圖5和圖6所示，沖針為兩組且分別呈環(huán)狀分布，每組沖針6個(gè)，兩組沖針分別為內(nèi)環(huán)沖針1032和外環(huán)沖針1031，外環(huán)沖針1031和鋼制零件上外環(huán)深孔401相對應(yīng)，內(nèi)環(huán)沖針1032和鋼制零件上的內(nèi)環(huán)深孔402相對應(yīng)，內(nèi)環(huán)沖針1032和外環(huán)沖針1031相背設(shè)置，頂塊上具有內(nèi)外兩個(gè)導(dǎo)向面，內(nèi)側(cè)導(dǎo)向面與內(nèi)環(huán)沖針的背面貼合為內(nèi)環(huán)沖針1032提供導(dǎo)向，外側(cè)導(dǎo)向面與外環(huán)沖針1031的背面貼合為外環(huán)沖針提供導(dǎo)向。沖針包括針頭和針身，針頭由斜面過渡至針身，針身大于針頭的尺寸，強(qiáng)度也大于針頭，針頭長度有限8-25mm，針身與導(dǎo)向孔相適配，當(dāng)針頭處于沖孔位置時(shí)，針身位于導(dǎo)向孔內(nèi)，從而保證整個(gè)沖針的沖孔穩(wěn)定性，防止沖針發(fā)生崩斷。上模座101包括固公板104、上墊板102和上座板，沖針103安裝在固公板104上，沖針103的底部抵壓在上墊板102上，沖針103的根部設(shè)有用于固定的尾板，尾板嵌入在固公板104內(nèi)。
[0026]如圖5和圖6所示，兩組沖針103為整體車削加工后再線切割加工分割為單個(gè)沖針103制成，即先通過車削加工出圖5中所示的坯料，然后在進(jìn)一步線切割加工，分割出單個(gè)沖針，最后再進(jìn)一步精加工即可。這種加工方式提高了沖針的尺寸一致性，且每組沖針能夠形成與鋼制零件4上深孔完全對應(yīng)的環(huán)形，不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)位，在沖孔過程中，也不會(huì)發(fā)生沖針間受力不均衡的問題，進(jìn)一步提升了沖針的使用壽命。
[0027]如圖1和圖4所示，卸料板105上設(shè)有導(dǎo)向孔和頂塊，頂塊上設(shè)有內(nèi)外兩個(gè)導(dǎo)向面，頂塊由卸料板105直接加工而成，頂塊上的導(dǎo)向面沿導(dǎo)向孔向下延伸，二者一次加工成形，使得沖針103的定位精度更高，保證了整個(gè)頂塊的垂直度，卸料時(shí)頂塊不會(huì)對沖針103產(chǎn)生作用力導(dǎo)致沖針103斷裂。固公板104和卸料板105之間設(shè)有推動(dòng)卸料板105復(fù)位的主彈性件107。上模座101還包括打料裝置，打料裝置包括打料桿111和打料板110，打料板Iio設(shè)在上墊板102上方，上墊板102上設(shè)有容讓孔，打料桿111穿過容讓孔并抵觸在卸料板105上對應(yīng)頂塊的位置上，打料板110和上座板之間設(shè)有副彈性件，主彈性件107和副彈性件可以是彈簧或橡膠件，本實(shí)施例中采用橡膠件，打料桿111和打料板110可以一體設(shè)置，也可以分體設(shè)置，本實(shí)施例中采用了分體設(shè)置。打料裝置的設(shè)置為了進(jìn)一步提高卸料裝置的平衡穩(wěn)定性，防止在卸料過程中卸料板105失衡導(dǎo)致沖針103斷裂。
[0028]上模I和下模2之間還設(shè)有限定上模行程的限位擋塊106，限位擋塊106固定安裝在卸料板105上，當(dāng)限位擋塊106與下模接觸時(shí)，上模停止下行運(yùn)動(dòng)。固公板104上還安裝有導(dǎo)桿109，卸料板105上安裝有上導(dǎo)套108，凹模緊圈203上安裝有下導(dǎo)套205，導(dǎo)桿109穿過上導(dǎo)套108并與下導(dǎo)套205活動(dòng)配合導(dǎo)向。由于設(shè)置該導(dǎo)桿109和上下導(dǎo)套205，進(jìn)一步提高了卸料板105和凹模組件之間的定位精度，防止沖針103沖孔時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)位，折斷沖針103。
[0029]本實(shí)用新型在工作過程中，卸料板先接觸零件，然后卸料板擠壓主彈性件和副彈性件變形，卸料板的頂塊在主副彈性件彈力的作用下抵壓住工件，使工件牢固定位。卸料板抵住工件后，上模繼續(xù)下行，卸料板保持靜止，沖針在導(dǎo)向孔和導(dǎo)向面的引導(dǎo)下隨上模下行進(jìn)行沖孔，沖孔完成后，上模向上運(yùn)動(dòng)，沖針在導(dǎo)向孔和導(dǎo)向面的引導(dǎo)下向上運(yùn)動(dòng)脫離工件，最后卸料板脫離工件，完成一個(gè)周期的沖孔工序。
[0030]本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行的無實(shí)質(zhì)性的變化均屬于本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，實(shí)施將構(gòu)成侵權(quán)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼制零件沖深孔專用五金模具，包括上模、下模和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述下模包括凹模組件和下模座，所述上模包括沖針、卸料板和上模座，所述沖針安裝在上模座上，卸料板上設(shè)有與沖針相適配的導(dǎo)向孔，其特征在于，所述凹模組件包括凹模芯和凹模緊圈，凹模緊圈固定安裝在下模座上，凹模芯鑲嵌在凹模緊圈內(nèi)；所述卸料板上設(shè)有抵壓并穩(wěn)固鋼制零件的頂塊，頂塊上設(shè)有導(dǎo)向面，導(dǎo)向面沿導(dǎo)向孔的孔壁向下方延伸；所述沖針為多個(gè)，沖針的背面與導(dǎo)向面貼合導(dǎo)向，沖針包括針頭和針身，針頭由斜面過渡至針身，針身與導(dǎo)向孔相適配，當(dāng)針頭處于沖孔位置時(shí)，針身位于導(dǎo)向孔內(nèi)，針頭長度為8-25mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述沖針為兩組且分別呈環(huán)狀分布，兩組沖針相背設(shè)置，所述頂塊具有內(nèi)外兩個(gè)導(dǎo)向面，內(nèi)外兩個(gè)導(dǎo)向面分別與兩組沖針的背面貼合導(dǎo)向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述上模和下模之間設(shè)有限定上模行程的限位擋塊，限位擋塊固定安裝在卸料板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述凹模芯上設(shè)有向上方凸出的支撐凸臺，所述支撐凸臺抵觸在鋼制零件上的底面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述上模座包括固公板、上墊板和上座板，所述沖針安裝在固公板上，沖針的底部抵壓在上墊板上，所述固公板和卸料板之間設(shè)有推動(dòng)卸料板復(fù)位的彈性件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述上模座還包括打料裝置，打料裝置包括打料桿和打料板，打料板設(shè)在上墊板上方，上墊板上設(shè)有容讓孔，打料桿穿過容讓孔并抵觸在卸料板上對應(yīng)頂塊的位置上，打料板和上座板之間設(shè)有彈性件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述固公板上還安裝有導(dǎo)桿，卸料板上安裝有上導(dǎo)套，凹模緊圈上安裝有下導(dǎo)套，導(dǎo)桿穿過上導(dǎo)套并與下導(dǎo)套活動(dòng)配合導(dǎo)向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述下模座包括下墊板和下座板，下墊板安裝在下座板上，凹模緊圈安裝在下墊板上。
【文檔編號】B21D28/34GK203426250SQ201320504057
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】潘勝者, 李衛(wèi)英 申請人:龍泉市三和汽車空調(diào)有限公司