CN109940087A - 冲翻孔模具及该模具将胚料加工成型的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冲翻孔模具，第一、二模座上分别设置压料模、托料模，驱动机构驱动压料模和托料模相对移动实施对待成型件的压紧与成型动作，压料模上设置冲杆，托料模上设置与冲杆配合实施冲孔作业的冲孔孔座，压料模上位于冲杆的杆端后方周围处设置翻边成型面，托料模上冲孔孔座孔口端面后方周围设置成型面，成型面与翻边成型面相对作靠近位移配合对胚料上冲出的孔实施翻边成型动作。本申请先是用冲杆与冲孔孔座配合对胚料冲孔后，将胚料上已冲出的孔部实施翻边成型动作，这样就避免对胚料上冲出的孔部的孔沿造成影响，杜绝冲杆直接刺破胚料而出现次品的情况，大大提高了胚料上成型冲翻孔的质量。

Description

冲翻孔模具及该模具将胚料加工成型的方法

技术领域

本发明涉及汽车车身冲压件的冷冲压技术领域，具体为一种冲翻孔模具及该模具将胚料加工成型的方法。

背景技术

冲孔翻边是钣金件的常见工序，即在板件冲孔时需要保留孔径范围内的部分板材在孔口处形成翻边，以保证孔口的形状及与其它部件配合时的结构强度。冲孔翻边一般使用到冲翻孔模具，如图1至2所示，胚料A被压紧在托料芯模1和压料芯模2之间，压料芯模2上开设有锥形的成型孔3，冲头4的头部先是刺破胚料A，然后冲头4与成型孔3的内壁面配合翻边，最后冲头4与成型孔3内侧孔口口沿挤压配合以切断废料。由于冲头4先是挤压胚料，胚料A逐渐变形直至被刺破，胚料A上被刺破处将产生裂缝，这将直接导致胚料上冲孔的外周壁上有裂缝的情况出现，严重影响板件的成型质量，另外，冲头4与成型孔3内侧孔口口沿挤压配合才得以切断废料，造成胚料上冲孔的外周壁上有毛刺的情况出现，还需要工人对胚料上的冲孔修边，影响胚料冲翻孔的加工效率。

发明内容

本发明的目的提供一种能够提高胚料上成型冲翻孔质量的冲翻孔模具。

为了实现上述目的，采用的技术方案为：一种冲翻孔模具，第一、二模座上分别设置压料模、托料模，驱动机构驱动压料模和托料模相对移动实施对待成型件的压紧与成型动作，压料模上设置冲杆，托料模上设置与冲杆配合实施冲孔作业的冲孔孔座，压料模上位于冲杆的杆端后方周围处设置翻边成型面，托料模上冲孔孔座孔口端面后方周围设置成型面，成型面与翻边成型面相对作靠近位移配合对胚料上冲出的孔实施翻边成型动作。

与现有技术相比，本发明的技术效果为：本申请先是用冲杆与冲孔孔座配合对胚料冲孔后，将胚料上已冲出的孔部实施翻边成型动作，这样就避免对胚料上冲出的孔部的孔沿造成影响，杜绝冲杆直接刺破胚料而出现次品的情况，大大提高了胚料上成型冲翻孔的质量。

本发明的另一个目的是提供一种能够提高胚料上成型冲翻孔质量的成型方法。

为了实现上述目的，采用的技术方案为：一种冲翻孔模具将胚料加工成型的方法，包括以下步骤：

A、将待处理胚料放置于托料模与压料模之间；

B、驱动机构驱使压料模向胚料移动并将胚料压紧在托料模上；

C、驱动机构驱使冲杆继续向胚料移动，冲杆的冲头与冲孔孔座的外管端管口口沿构成剪切配合并将胚料冲出孔部，第一弹簧提供的弹力驱使冲孔孔座的凸圈始终抵靠在大、小直径孔段构成的台阶面上；

D、驱动机构驱使冲杆继续移动直至冲杆的圆台段的台面抵靠在冲孔孔座的管端面上，冲杆的压力大于第一弹簧提供的弹力时，冲杆与冲孔孔座一起移动，圆台段的外周面与托料模的锥形孔的成型面配合对胚料上冲出的孔进行翻边；

E、驱动机构回退，压料模与托料模分离，取下胚料即得所需加工件。

与现有技术相比，本发明的技术效果为：先是用冲杆与冲孔孔座配合对胚料冲孔后，将胚料上已冲出的孔部实施翻边成型动作，大大提高了胚料上成型冲翻孔的质量。

附图说明

图1、2为现有技术中模具工作过程的示意图；

图3为本发明中胚料被压紧后的示意图；

图3a为图3中M处结构的放大示意图；

图4为本发明中模具完成冲孔后的示意图；

图4a为图4中N处结构的放大示意图；

图5为本发明中模具完成翻边后的示意图；

图5a为图5中P处结构的放大示意图。

具体实施方式

一种冲翻孔模具，第一、二模座上分别设置压料模10、托料模20，驱动机构驱动压料模10和托料模20相对移动实施对待成型件的压紧与成型动作，压料模10上设置冲杆30，托料模20上设置与冲杆30配合实施冲孔作业的冲孔孔座40，压料模10上位于冲杆30的杆端后方周围处设置翻边成型面32，托料模20上冲孔孔座40孔口端面后方周围设置成型面211，成型面211与翻边成型面32相对作靠近位移配合对胚料A上冲出的孔实施翻边成型动作。

本申请先是用冲杆30与冲孔孔座40孔口配合对胚料冲孔后，这样胚料A上冲出的孔部的孔沿光滑，冲杆30的杆端后方周围处设置的翻边成型面32与托料模20上冲孔孔座40孔口端面后方周围设置的成型面211配合翻边，即将胚料A上已冲出的孔部实施翻边成型动作，这样就避免对胚料A上冲出的孔部的孔沿造成影响，杜绝冲杆30直接刺破胚料而出现次品的情况，大大提高了胚料上成型冲翻孔的质量。

作为胚料A上进行冲孔的优选方案，冲杆30的冲头31呈圆柱状，冲孔孔座40呈管状，冲头31的柱芯线与冲孔孔座40的管芯线重合，其中，冲头31的端面的边沿形成刃口，冲孔孔座40的外管端的管口内口沿形成刃口，这样冲杆30的刃口与冲孔孔座40的外管端的管口内口沿平齐构成剪切配合，确保胚料A上冲出的孔部的孔沿光滑。

作为胚料A已冲出的孔部进行翻边的优选方案，所述托料模20上开设有容纳冲孔孔座40的通孔21，所述通孔21的前段为由前向后孔径逐渐减小的锥形孔，锥形孔的内壁面形成成型面211，通孔21的孔芯线与冲孔孔座40的管芯线重合；

冲杆30杆身与冲头31之间为圆台段过渡连接，圆台段的外周面形成翻边成型面32，翻边成型面32与成型面211外轮廓吻合。

胚料A上冲孔后产生的废料能够自冲孔孔座40的管腔排出。

托料模20上的通孔21中、后段分别为小直径孔段、大直径孔段，冲孔孔座40中部有沿其管体径向凸伸布置构成凸圈41且凸圈41位于大直径孔段内，凸圈41一侧板面与第二模座之间连有第一弹簧22，自然状态时，第一弹簧22驱使凸圈41另一侧板面抵靠在大、小直径孔段构成的台阶面212上，冲孔孔座40的外管端端面与成型面211的前侧口沿平齐。

在胚料A冲孔的过程中，若第一弹簧22提供的弹力小于胚料A冲孔所需冲压力，则冲孔孔座40将会回退，胚料A将会伸延变形，胚料A上待冲孔的孔部处将会出现一定程度的撕裂现象，还会造成孔部的翻边厚度减小而无法达到设计要求，直接降低板件A装配的连接强度。因此，本申请的第一弹簧22提供的弹力大于胚料A冲孔所需冲压力，这样在胚料A冲孔的过程中，第一弹簧22提供的弹力驱使冲孔孔座40的凸圈41始终抵靠在大、小直径孔段构成的台阶面212上，即冲孔孔座40位置是确定，这样才能够保证冲杆30的冲头31与冲孔孔座40的外管端管口口沿构成剪切配合，确保胚料A上冲出的孔部的孔沿光滑，保证胚料A冲出的孔部的翻边厚度。

申请人想说明的是，胚料A冲孔时所需的冲压力P＝kltГ，其中:k为系数，一般约等于1；l为冲压后产品的周长，单位mm；t为材料厚度，单位mm；Г为材料抗剪强度，单位MPa，一般取320。第一弹簧22提供的弹力为上述公式计算得出的胚料A冲孔时所需冲压力的1.5～2倍。

所述凸圈41的外径与通孔21的大直径孔段的孔径相符，凸圈41与大直径孔段配合限定冲孔孔座40沿通孔21孔芯方向移动。一方面，在冲杆30与冲孔孔座40移动时，确保冲杆30的刃口与冲孔孔座40的外管端的管口内口沿始终平齐；另一方面，避免冲孔孔座40前段的小直径段与通孔(21)的小直径段配合导向，避免冲孔孔座40前段的小直径段损伤。另外，可以在凸圈41与通孔21的大直径孔段之间供给润滑油来减轻二者的磨损。

所述压料模10上开设有供冲杆30穿出的孔，冲杆30的尾端与楔形滑块11相连，压料模10与楔形滑块11之间连有第二弹簧12。

一种冲翻孔模具将胚料加工成型的方法，包括以下步骤：

A、将待处理胚料A放置于托料模20与压料模10之间；

B、如图3a所示，驱动机构驱使压料模10向胚料A移动并将胚料A压紧在托料模20上；

C、如图4a所示，驱动机构驱使冲杆30继续向胚料A移动，冲杆30的冲头31与冲孔孔座40的外管端管口口沿构成剪切配合并将胚料A冲出孔部，第一弹簧22提供的弹力驱使冲孔孔座40的凸圈41始终抵靠在大、小直径孔段构成的台阶面212上；

D、如图5a所示，驱动机构驱使冲杆30继续移动直至冲杆30的圆台段的台面抵靠在冲孔孔座40的管端面上，冲杆30的压力大于第一弹簧22提供的弹力时，冲杆30与冲孔孔座40一起移动，圆台段32的外周面与托料模20的锥形孔的成型面211配合对胚料A上冲出的孔进行翻边；

E、驱动机构回退，压料模10与托料模20分离，取下胚料A即得所需加工件。

驱动机构包括与第一模座相连的压机，第一模座上设置有驱动楔块13，驱动楔块13上下移动驱使楔形滑块11水平移动，楔形滑块11带动冲杆30对立式布置的胚料A进行压紧与成型动作。

Claims (9)

1.一种冲翻孔模具，其特征在于：第一、二模座上分别设置压料模(10)、托料模(20)，驱动机构驱动压料模(10)和托料模(20)相对移动实施对待成型件的压紧与成型动作，压料模(10)上设置冲杆(30)，托料模(20)上设置与冲杆(30)配合实施冲孔作业的冲孔孔座(40)，压料模(10)上位于冲杆(30)的杆端后方周围处设置翻边成型面(32)，托料模(20)上冲孔孔座(40)孔口端面后方周围设置成型面(211)，成型面(211)与翻边成型面(32)相对作靠近位移配合对胚料(A)上冲出的孔实施翻边成型动作。

2.根据权利要求1所述的冲翻孔模具，其特征在于：冲杆(30)的冲头(31)呈圆柱状，冲孔孔座(40)呈管状，冲头(31)的柱芯线与冲孔孔座(40)的管芯线重合，冲头(31)的端面的边沿形成刃口，冲杆(30)的刃口与冲孔孔座(40)的外管端的管口内口沿平齐构成剪切配合。

3.根据权利要求1或2所述的冲翻孔模具，其特征在于：所述托料模(20)上开设有容纳冲孔孔座(40)的通孔(21)，所述通孔(21)的前段为由前向后孔径逐渐减小的锥形孔，锥形孔的内壁面形成成型面(211)，通孔(21)的孔芯线与冲孔孔座(40)的管芯线重合；

冲杆(30)杆身与冲头(31)之间为圆台段过渡连接，圆台段的外周面形成翻边成型面(32)，翻边成型面(32)与成型面(211)外轮廓吻合。

4.根据权利要求3所述的冲翻孔模具，其特征在于：托料模(20)上的通孔(21)中、后段分别为小直径孔段、大直径孔段，冲孔孔座(40)中部有沿其管体径向凸伸布置构成凸圈(41)且凸圈(41)位于大直径孔段内，凸圈(41)一侧板面与第二模座之间连有第一弹簧(22)，自然状态时，第一弹簧(22)驱使凸圈(41)另一侧板面抵靠在大、小直径孔段构成的台阶面(212)上，冲孔孔座(40)的外管端端面与成型面(211)的前侧口沿平齐。

5.根据权利要求4所述的冲翻孔模具，其特征在于：第一弹簧(22)提供的弹力大于胚料(A)冲孔所需冲压力。

6.根据权利要求4所述的冲翻孔模具，其特征在于：所述凸圈(41)的外径与通孔(21)的大直径孔段的孔径相符，凸圈(41)与大直径孔段配合限定冲孔孔座(40)沿通孔(21)孔芯方向移动。

7.根据权利要求2所述的冲翻孔模具，其特征在于：所述压料模(10)上开设有供冲杆(30)穿出的孔，冲杆(30)的尾端与楔形滑块(11)相连，压料模(10)与楔形滑块(11)之间连有第二弹簧(12)。

8.一种权利要求1所述的冲翻孔模具将胚料加工成型的方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、将待处理胚料(A)放置于托料模(20)与压料模(10)之间；

B、驱动机构驱使压料模(10)向胚料(A)移动并将胚料(A)压紧在托料模(20)上；

C、驱动机构驱使冲杆(30)继续向胚料(A)移动，冲杆(30)的冲头(31)与冲孔孔座(40)的外管端管口口沿构成剪切配合并将胚料

(A)冲出孔部，第一弹簧(22)提供的弹力驱使冲孔孔座(40)的凸圈(41)始终抵靠在大、小直径孔段构成的台阶面(212)上；

D、驱动机构驱使冲杆(30)继续移动直至冲杆(30)的圆台段的台面抵靠在冲孔孔座(40)的管端面上，冲杆(30)的压力大于第一弹簧(22)提供的弹力时，冲杆(30)与冲孔孔座(40)一起移动，圆台段(32)的外周面与托料模(20)的锥形孔的成型面(211)配合对胚料(A)上冲出的孔进行翻边；

E、驱动机构回退，压料模(10)与托料模(20)分离，取下胚料

(A)即得所需加工件。

9.根据权利要求8所述的冲翻孔模具，其特征在于：驱动机构包括与第一模座相连的压机，第一模座上设置有驱动楔块(13)，驱动楔块(13)上下移动驱使楔形滑块(11)水平移动，楔形滑块(11)带动冲杆(30)对立式布置的胚料(A)进行压紧与成型动作。