[發(fā)明專利]鈑金件復(fù)合加工模具及其方法

在審

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• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103286204A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王安基
• 申請（專利權(quán)）人: 青島嘉龍自動化設(shè)備有限公司
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D35/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于同時實施拉伸與沖孔操作的復(fù)合加工模具及其方法，主要適用于各類與塑料部件組合安裝使用的鈑金件加工模具與方法，屬于機(jī)械設(shè)計與工業(yè)自動化領(lǐng)域。

背景知識

現(xiàn)有國內(nèi)外鈑金件的機(jī)加工模具與控制工藝中，如應(yīng)用于家用電器制造行業(yè)的薄板鈑金件(例如冰箱外殼、洗衣機(jī)外殼內(nèi)筒、空調(diào)外殼、油煙機(jī)外殼等)，鈑金件的外型構(gòu)造普遍地采用沖壓模具來加工，對于外觀質(zhì)量，成型尺寸精度均有著較高的技術(shù)要求。

鈑金件的機(jī)加工模具一般是在凸凹模的臺階上先進(jìn)行拉伸，再進(jìn)行后續(xù)的沖孔，因此模具結(jié)構(gòu)既要控制拉伸臺階的橫向尺寸與深度，又要控制底孔的徑寬，還得同時保證底孔與臺階中心軸線不能出現(xiàn)偏心。

通常采用的機(jī)加工模具是選擇拉伸、沖孔兩套結(jié)構(gòu)，以分別完成拉伸與沖孔，但是兩套模具結(jié)構(gòu)僅適用于單工位的壓機(jī)上，在自動化的鈑金生產(chǎn)線上這兩套模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，由于各自初始定位難以統(tǒng)一與精確調(diào)節(jié)，因此所完成的鈑金件拉伸與沖孔形狀較不穩(wěn)定。

而且，鈑金件的沖孔需與所組合安裝使用的塑料件相匹配，若繼續(xù)采用兩套模具勢必需要進(jìn)行兩次定位，這就導(dǎo)致了定位精度的下降，使得沖孔圓心與臺階中心軸線較易出現(xiàn)偏心現(xiàn)象，從而到鈑金件與塑料件之間的配合安裝。

相應(yīng)地，同時采用兩套模具也會增加開模成本、以及相關(guān)鈑金產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所述的鈑金件復(fù)合加工模具及其方法，在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而采取在一套模具中同時設(shè)置有拉伸與沖孔結(jié)構(gòu)的方式，以實現(xiàn)在一次加工進(jìn)程中同時完成拉伸與沖孔操作的復(fù)合加工方法，從而達(dá)到簡化模具結(jié)構(gòu)，降低制造成本的目的。

另一發(fā)明目的在于，采用一次定位方式，以保證拉伸與沖孔操作中心的精確重合，從而提高鈑金件加工型面的形狀與各個尺寸數(shù)值的穩(wěn)定與可靠性。

發(fā)明目的還在于，實現(xiàn)沖孔的孔徑可調(diào)，即拉伸與沖孔操作的精度同步地得以保證。

為實現(xiàn)上述設(shè)計目的，所述的鈑金件復(fù)合加工模具主要包括有：

相對設(shè)置的第一模座和第二模座，其中，

在第一模座上安裝有成型凹模，在成型凹模內(nèi)部設(shè)置有成型空腔，在成型空腔內(nèi)部彈性地連接有內(nèi)脫板；

在第二模座上彈性地連接有脫料板，凸凹模固定安裝于第二模座并貫穿脫料板，凸凹模具有與所加工鈑金件相同型面結(jié)構(gòu)的凸出部；

在第一模座上設(shè)置有用于在鈑金件上沖孔的凸模，凸模的外端部延伸至成型空腔中。

如上述基本方案，針對鈑金件的拉伸操作是由成型凹模與貫穿脫料板的凸凹模共同完成的。在拉伸過程中，凸凹模上的凸出部將鈑金件拉伸成預(yù)定結(jié)構(gòu)的型面，同時凸模作用于鈑金件被拉伸的部分而在其表面上沖孔。

由于上述完成拉伸與沖孔的結(jié)構(gòu)設(shè)置在一套模具中，不僅拉伸與沖孔在同一復(fù)合加工進(jìn)程中同時完成，減小了相應(yīng)兩套單獨操作模具的結(jié)構(gòu)，而且拉伸與沖孔結(jié)構(gòu)可通過機(jī)械部件的加工、連接安裝與調(diào)試而達(dá)到較高的初始定位精度，既能夠保證拉伸與沖孔操作中心的精確重合，又能夠有效地提高所加工型面的形狀與尺寸可靠。

為適應(yīng)不同孔徑尺寸的沖孔要求，可采取下述調(diào)整結(jié)構(gòu)與方式以改變在拉伸過程中實施沖孔操作的初始時間，即在凸模與第一模座之間的連接部，設(shè)置有用于調(diào)節(jié)凸模在成型空腔中位置的內(nèi)外螺紋結(jié)構(gòu)，通過內(nèi)外螺紋調(diào)節(jié)凸模在成型空腔中的初始位置，控制凸模抵觸鈑金件的初始時間來控制最終形成沖孔的孔徑尺寸。

為在拉伸與沖孔操作過程中、以及完成操作后，提高鈑金件在成型空腔的深度控制與脫模，可在第一模座與成型凹模之間連接有第一墊板，在第一墊板內(nèi)部設(shè)置有容納內(nèi)脫板彈性壓縮的空腔；

所述成型空腔具有兩級臺階結(jié)構(gòu)，內(nèi)脫板設(shè)置于第一級臺階結(jié)構(gòu)中，凸模的外端部延伸至第二級臺階結(jié)構(gòu)中。

為有效地調(diào)節(jié)拉伸過程中凸凹模與脫料板之間的相對位置，以控制拉伸操作的漸進(jìn)性與部件之間的彈性復(fù)位能力，可在第二模座與脫料板之間連接有第二墊板，在第二模座上安裝有連接脫料板的彈簧。

根據(jù)上述鈑金件復(fù)合加工模具的結(jié)構(gòu)改進(jìn)與設(shè)計構(gòu)思，本發(fā)明同時還可實現(xiàn)下述復(fù)合加工方法：

即在外力作用下，鈑金件在成型凹模與凸凹模之間被擠壓，凸凹模上的凸出部作用于成型空腔內(nèi)的部分鈑金件而將其拉伸成預(yù)定結(jié)構(gòu)的型面；

在實施拉伸加工過程中，凸模作用于鈑金件被拉伸的部分而在其表面沖孔。

針對控制并改變沖孔孔徑尺寸的拓展方式是，通過調(diào)節(jié)凸模在成型空腔中的初始位置，改變在拉伸加工過程中凸模作用于鈑金件的時間，以控制沖孔的加工尺寸。