CN105436310A - 安全带固定螺母加强板级进模 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全带固定螺母加强板级进模，包括上模组件、下模组件和卸料板，所述的上模组件沿进料方向依次设置有2个冲孔凸模、1个局部外形冲切凸模和1个弯曲-切断凸模，下模组件沿进料方向依次设置有与上模组件相应部件配合的2个冲孔凹模孔、1个局部外形冲切凹模孔和弯曲-切断凹模槽，所述的卸料板上开有可穿过冲孔凸模的2个通孔和可穿过局部外形冲切凸模的局部外形冲切孔、可穿过弯曲-切断凸模的弯曲-切断孔，所述的卸料板通过卸料弹簧和卸料螺栓与上模组件连接。本发明可实现采用连续成形的级进模生产方式制备安全带固定螺母加强板，能确保安全生产，提高生产效率和零件质量，降低生产成本，能满足零件精度和大批量生产的要求。

Description

安全带固定螺母加强板级进模

技术领域

本发明涉及一种模具，特别涉及一种安全带固定螺母加强板级进模。

背景技术

图1-图2所示为安全带固定螺母加强板，材料为DC01，料厚3mm，年产量12万件。材料含碳量≤10%，抗拉强度≥270MPa，屈服强度130～260MPa，断后伸长率≧28%，冲压成形性能好。原成形工艺方案为：落料、冲孔→弯曲，共两副模具。第一副模具采用倒装式复合模，打杆卸料，零件落在下模，用磁铁手取件。第二副弯曲模零件的放置及取出也需用磁铁手。此工艺主要存在操作有安全隐患，工作效率低，机床占用率高，零件质量不稳定等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种安全带固定螺母加强板级进模，可实现采用连续成形的级进模生产方式制备安全带固定螺母加强板，能确保安全生产，提高生产效率和零件质量，降低生产成本，解决了上述现有技术中存在的问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种安全带固定螺母加强板级进模，包括上模组件、下模组件和卸料板，所述的上模组件沿进料方向依次设置有2个冲孔凸模、1个局部外形冲切凸模和1个弯曲-切断凸模，所述的下模组件沿进料方向依次设置有与上模组件的2个冲孔凸模配合的2个冲孔凹模孔、与上模组件的局部外形冲切凸模配合的1个局部外形冲切凹模孔和与上模组件的弯曲-切断凸模配合的1个弯曲-切断凹模槽，所述的卸料板上开有可穿过冲孔凸模的2个通孔和可穿过局部外形冲切凸模的局部外形冲切孔、可穿过弯曲-切断凸模的弯曲-切断孔，所述的卸料板通过卸料弹簧和卸料螺栓与上模组件连接。

所述的上模组件还包括有上模座、与上模座连接的上模垫板和与上模垫板连接的凸模固定板，所述的冲孔凸模、局部外形冲切凸模和弯曲-切断凸模安装在凸模固定板上，所述的下模组件还包括有下模座、与下模座连接的下模垫板和与下模垫板连接的整体凹模，所述的冲孔凹模孔、局部外形冲切凹模孔和弯曲-切断凹模槽均设置在整体凹模上。

所述的上横座上设置有导套，所述的下模座上设置有与导套配合的导柱。

所述的下模座上设置有限位柱，限位柱上还设置有存放块。

所述的凸模固定板上还设置有穿过卸料板的内导柱，所述的整体凹模上开有与内导柱配合的内导柱孔。

所述的整体凹模的一侧边还设置有导料板，下模组件上还设置有位于整体凹模外侧的与导料板对齐的导料块。

所述的弯曲-切断凸模上通过导正销弹簧安装有浮动导正销，弯曲-切断凸模上通过退料销弹簧安装有退料销，所述的弯曲-切断凹模槽内开有与浮动导正销配合的导正销孔。

所述的局部外形冲切凹模孔与弯曲-切断凹模槽之间的整体凹模上还设置有定位销，所述的卸料板上开有与定位销配合的定位销孔。

所述的弯曲-切断凹模槽是由顶件块、挡板和挡板弹簧构成，所述挡板弹簧安装在下模座和下横垫板上，挡板与挡板弹簧连接并位于下模垫板内，顶件块与挡板连接，顶件块位于整体凹模开有的顶件块孔内，顶件块孔的宽度小于挡板的宽度。

所述的上模座和下模座上设置有吊耳。

本发明是将原成形工艺进行优化，设计了一副三工位的级进模，以确保安全生产，提高生产效率和零件质量，降低生产成本。本发明采用整体直通式的凸、凹模结构，简化了模具结构，降低了模具装配难度。实践证明，生产的零件质量稳定，模具操作简单、安全，生产效率高，模具结构合理，重复装配精度高，维护方便，能满足零件精度和大批量生产的要求。

下面，结合附图和实施例对本发明之安全带固定螺母加强板级进模的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：安全带固定螺母加强板主视图。

图2：安全带固定螺母加强板右视图。

图3：安全带固定螺母加强板展开图。

图4：图6的A-A剖视图。

图5：图6的B-B剖视图。

图6：本发明之安全带固定螺母加强板级进模结构示意图（闭模状态，省略了上模座、上模垫板、凸模固定板等零部件）。

图7：本发明之上模组件立体图。

图8：本发明之下模组件立体图。

图9：本发明之卸料板立体图。

图10：本发明之弯曲-切断凸模结构示意图。

图11：排样图。

图中：1-下模座，2-整体凹模，201-冲孔凹模孔，202-局部外形冲切凹模孔，203-弯曲-切断凹模槽，204-内导柱孔，3-导柱，4-上模座，5-导套，6-上模垫板，7-内导柱，8-凸模固定板，9-卸料板，91-通孔，92-局部外形冲切孔，93-弯曲-切断孔，94-定位销孔，10-导正销弹簧，11-弯曲-切断凸模，12-冲孔凸模，13-浮动导正销，14-下模垫板，15-挡板弹簧，16-挡板，17-顶件块，18-吊耳，19-卸料弹簧，20-退料销，21-退料销弹簧，22-局部外形冲切凸模，23-卸料螺栓，24-导料板，25-定位销，26-存放块，27-限位柱，28-导料块，29-条料。

图11中的数字表示相应的工位。

具体实施方式

实施例1：一种安全带固定螺母加强板级进模，包括上模组件、下模组件和卸料板9，所述的上模组件包括有上模座4、与上模座连接的上模垫板6和与上模垫板连接的凸模固定板8，凸模固定板8上沿进料方向依次设置有2个冲孔凸模12、1个局部外形冲切凸模22和1个弯曲-切断凸模11。

所述的下模组件包括有下模座1、与下模座连接的下模垫板14和与下模垫板连接的整体凹模2，所述的整体凹模2上沿进料方向依次设置有与上模组件的2个冲孔凸模配合的2个冲孔凹模孔201、与上模组件的局部外形冲切凸模配合的1个局部外形冲切凹模孔202和与上模组件的弯曲-切断凸模配合的1个弯曲-切断凹模槽203。所述的弯曲-切断凹模槽203是由顶件块17、挡板16和挡板弹簧15构成，所述挡板弹簧15安装在下模座1和下横垫板14上，挡板16与挡板弹簧15连接并位于下模垫板内，顶件块17与挡板16连接，顶件块位于整体凹模开有的顶件块孔内，顶件块孔的宽度小于挡板的宽度。

闭模状态时，上模组件的冲孔凸模12、局部外形冲切凸模22、弯曲-切断凸模11分别位于下模组件的冲孔凹模孔201、局部外形冲切凹模孔202、弯曲-切断凹模槽203内。

所述的弯曲-切断凸模11上通过导正销弹簧10安装有浮动导正销13，弯曲-切断凸模上通过退料销弹簧21安装有退料销20，所述的弯曲-切断凹模槽内开有与浮动导正销配合的导正销孔，即顶件块上开有与浮动导正销配合的导正销孔。

所述的卸料板9上开有可穿过冲孔凸模的2个通孔91和可穿过局部外形冲切凸模的局部外形冲切孔92、可穿过弯曲-切断凸模的弯曲-切断孔93，所述的卸料板9通过卸料弹簧19和卸料螺栓23与上模组件的上模固定板8连接。

所述的上横座4上设置有导套5，所述的下模座1上设置有与导套配合的导柱3。所述的下模座1上设置有限位柱27，限位柱的作用是在模具工作的时候用来控制上模在下止点的位置，工作时，上模下行，当上模座下表面与限位柱的上表面接触时，说明上模刚好下到下止点，限位柱的高度为模具的闭合高度减去上、下模座的厚度。限位柱上还设置有存放块26，存放块的作用：模具不工作的时候用来保护模具中的弹性元件，如弹簧等，模具不工作时，需先把存放块放在限位柱上，再放上模部分，置于模具库中存放，使上模部分的重量不直接施压在弹性元件上，从而起到保护模具弹性件，延长模具寿命的目的。

所述的凸模固定板8上还设置有穿过卸料板9的内导柱7，所述的整体凹模2上开有与内导柱配合的内导柱孔204。所述的局部外形冲切凹模孔202与弯曲-切断凹模槽203之间的整体凹模上还设置有定位销25，所述的卸料板上开有与定位销配合的定位销孔94。所述的整体凹模2的一侧边还设置有导料板24，下模组件上还设置有位于整体凹模外侧的与导料板对齐的导料块28。所述的上模座和下模座上设置有吊耳18。

本发明模具的主要特点如下：

（1）采用了滑动中间导柱精密模架，导柱、导套的配合精度按H6/h5制造，材料选用45钢。在凸模固定板上设计了2根为凸模固定板、卸料板和凹模导向的内导柱，配合间隙控制在0.005mm左右，使模具在双重导向下工作，提高了模具的导向精度和相对位置精度，又便于模具的装配和维修，保证模具重复装配时的精度。

（2）采用了2根限位柱，确保冲裁时上模在下止点的位置始终保持一致，维持上、下模座的平稳性，保证卸料板与上、下模座的平行度，保护模具和设备不被损坏。

（3）条料的送进导向采用单侧导料板和导料块限位，首次送进定距靠异形凹模孔的后直边定位，冲切外形废料时靠两定位销定位，弯曲成形采用两浮动导正销精确定位。为了保证零件的尺寸和位置精度，模具装配后，每步的步距误差<0.005mm，步距积累误差<0.01mm。

（4）为了简化模具结构，节省了模具材料，弯曲成形与切断载体设计为同一工步。在本工位中，弯曲-切断凸模、凹模的前后工作部位均倒圆角，完成弯曲成形，左、右两侧工作部分为锋利的刃口结构，完成载体分离。故凸、凹模四周的配合间隙是不一样的。前后成形部位凸、凹模单边配合间隙为3mm，左右冲切部位的凸、凹模单边配合间隙为0.23mm。在凸模上除安装有2个浮动导正销外，还安装有1个退料销，起卸件作用。在凹模孔内配有弹性顶件块，既起到顶件的作用又起到压料的作用，确保卸料安全，降低弯曲回弹，提高零件质量。

（5）采用弹性卸料和弹性顶件装置，使条料在压紧状态下被分离和成形，防止零件在冲裁和弯曲成形时产生翘曲变形，有效地控制回弹，确保零件质量。卸料板行程为17mm,卸料弹簧的选用必须满足冲裁和成形中最大卸料力和弹簧工作时总压缩量的要求，经计算，选用10个三柱精密标准弹簧SWM30-65，其中卸料装置7个，顶件装置3个。凸模与卸料板采用双面间隙为0.04mm。

本发明模具关键零件设计与制造：

（1）凹模零件如图8所示，为了简化模具结构，便于制造，凹模采用整体式结构，材料选用Cr12moV,热处理硬度60~64HRC，刃口型孔采用慢走丝线切割加工，工作部分的尺寸公差按IT5级制造，各孔的位置误差<0.005mm。冲裁刃口与凸模的双边配合间隙为0.12mm，弯曲成形的工作部分与凸模的配合间隙为1.2mm。凹模的主要失效形式为废料堵塞，从而导致凹模胀裂，凹模刃口设计成直壁加台阶漏料孔的形式。

（2）冲孔凸模采用常用的台阶固定形式，凸模与固定板配合间隙为0.06mm，为保证凸模有良好的刚性，将凸模长度设计成60mm，最终选用的是精密标准凸模，型号规格为SPAL13-60-P9.1。

（3）为了方便制造，外形冲切凸模采用的是直通式结构，材料选用Cr12moV，热处理硬度58~62HRC,采用线切割加工，工作部分的尺寸公差按IT6级制造。由于该凸模的截面形状为窄长结构，采用螺钉加定位槽的固定形式。

（4）弯曲-分离凸模结构采用直通式，材料选用与热处理要求、固定方工与异形凸模相同。结构形式及其固定方法如图10所示，导正销与导正孔的初始双面间隙设计为0.04mm。

（5）其他模板也应具有较高的精度，凸模固定板、卸料板材料采用Cr12，热处理硬度为53~55HRC。凸模装配孔、与内导柱配合的相关部位采用慢走丝线切割加工，加工误差控制在0.005mm以内。

本发明模具排样设计：

零件展开尺寸如图3所示，外形尺寸为110mm×48mm，长度方向尺寸较大，采用单排方式可降低模具制造难度，节约制造成本。排样时还需考虑以下因素：

（1）为了给后续工序提供精确、可靠的定位，减少累积误差，优先安排冲2个Φ9^+0.15mm孔，作为第二、三步的定位和导正的工艺孔。

（2）为简化凸、凹模结构，便于模具制造，提高模具寿命，将零件外形分两步冲出。

（3）为确保工序件在模具内送进的安全和平稳，载体应有足够的强度和刚度，设计了双侧载体。

（4）为减少积累误差，提高冲件精度，在保证凹模强度的情况下，工位数应尽可能少，仅安排了必要的冲孔、冲切、成形切断3个工位。

综合以上分析，为提高材料利用率，各工位间应排列紧凑，采用单排排列、双侧载体的排样方式，排样如图11所示，条料宽度为126mm，搭边7mm，步距55mm。工序为：①冲2个Φ9^+0.15mm孔；②冲切外形废料；③弯曲成形及冲切两侧载体。

本发明的成形过程如图11所示，工位1为冲2个Φ9^+0.15mm孔（通过冲孔凸模12和冲孔凹模孔201）；工位2为冲切局部外形（通过局部外形冲切凸模22和局部外形冲切凹模孔202）；工位3为弯曲成形及冲切两侧载体（通过弯曲-切断凸模11和弯曲-切断凹模槽203）。

Claims (10)

1.一种安全带固定螺母加强板级进模，其特征在于：包括上模组件、下模组件和卸料板（9），所述的上模组件沿进料方向依次设置有2个冲孔凸模（12）、1个局部外形冲切凸模（22）和1个弯曲-切断凸模（11），所述的下模组件沿进料方向依次设置有与上模组件的2个冲孔凸模配合的2个冲孔凹模孔（201）、与上模组件的局部外形冲切凸模配合的1个局部外形冲切凹模孔（202）和与上模组件的弯曲-切断凸模配合的1个弯曲-切断凹模槽（203），所述的卸料板（9）上开有可穿过冲孔凸模的2个通孔（91）和可穿过局部外形冲切凸模的局部外形冲切孔（92）、可穿过弯曲-切断凸模的弯曲-切断孔（93），所述的卸料板（9）通过卸料弹簧（19）和卸料螺栓（23）与上模组件连接。

2.根据权利要求1所述的安全带固定螺母加强板级进模，其特征在于：所述的上模组件还包括有上模座（4）、与上模座连接的上模垫板（6）和与上模垫板连接的凸模固定板（8），所述的冲孔凸模（12）、局部外形冲切凸模（22）和弯曲-切断凸模（11）安装在凸模固定板（8）上，所述的下模组件还包括有下模座（1）、与下模座连接的下模垫板（14）和与下模垫板连接的整体凹模（2），所述的冲孔凹模孔（201）、局部外形冲切凹模孔（202）和弯曲-切断凹模槽（203）均设置在整体凹模（2）上。

3.根据权利要求2所述的安全带固定螺母加强板级进模，其特征在于：所述的上横座（4）上设置有导套（5），所述的下模座（1）上设置有与导套配合的导柱（3）。

4.根据权利要求2所述的安全带固定螺母加强板级进模，其特征在于：所述的下模座（1）上设置有限位柱（27），限位柱上还设置有存放块（26）。

5.根据权利要求2所述的安全带固定螺母加强板级进模，其特征在于：所述的凸模固定板（8）上还设置有穿过卸料板（9）的内导柱（7），所述的整体凹模（2）上开有与内导柱配合的内导柱孔（204）。

6.根据权利要求2所述的安全带固定螺母加强板级进模，其特征在于：所述的整体凹模（2）的一侧边还设置有导料板（24），下模组件上还设置有位于整体凹模外侧的与导料板对齐的导料块（28）。

7.根据权利要求1-6任一项所述的安全带固定螺母加强板级进模，其特征在于：所述的弯曲-切断凸模（11）上通过导正销弹簧（10）安装有浮动导正销（13），弯曲-切断凸模上通过退料销弹簧（21）安装有退料销（20），所述的弯曲-切断凹模槽内开有与浮动导正销配合的导正销孔。

8.根据权利要求2-6任一项所述的安全带固定螺母加强板级进模，其特征在于：所述的局部外形冲切凹模孔（202）与弯曲-切断凹模槽（203）之间的整体凹模上还设置有定位销（25），所述的卸料板上开有与定位销配合的定位销孔（94）。

9.根据权利要求2-6任一项所述的安全带固定螺母加强板级进模，其特征在于：所述的弯曲-切断凹模槽（203）是由顶件块（17）、挡板（16）和挡板弹簧（15）构成，所述挡板弹簧（15）安装在下模座（1）和下横垫板（14）上，挡板（16）与挡板弹簧（15）连接并位于下模垫板内，顶件块（17）与挡板（16）连接，顶件块位于整体凹模开有的顶件块孔内，顶件块孔的宽度小于挡板的宽度。

10.根据权利要求2-6任一项所述的安全带固定螺母加强板级进模，其特征在于：所述的上模座和下模座上设置有吊耳（18）。