[發明專利]碳纖維復合材料雙孔連接件沖壓成型模具及系統

在審

• 申請號: 201710959241.2
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107571335A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 侯亞麗;李長河;季鵬鑫;周瑜陽;張曉亮;楊玉迪;王珍;翟涵
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: B26F1/44
• 分類號: B26F1/44;B26F1/14
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 任歡

1.碳纖維復合材料雙孔連接件沖壓成型上模，其特征在于，包括：

上模座，與壓力機可拆卸連接；

凸模固定板，設于上模座下表面，開有若干通孔；

至少一排用于沖裁零件內部小孔的沖孔凸模，沖孔凸模下表面帶有兩個沖孔凸起，沖孔凸模穿過凸模固定板的通孔而設置，且同一排沖孔凸模呈波浪形設置；

至少一排用于沖裁零件外輪廓的落料凸模，落料凸模穿過凸模固定板的通孔而設置，且同一排落料凸模呈波浪形設置，落料凸模設于沖孔凸模后方。

2.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料雙孔連接件沖壓成型上模，其特征在于，所述上模座開有開孔，開孔內設置模柄，模柄包括底板和從底板凸出設置的連軸，模柄與所述的壓力機連接。

3.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料雙孔連接件沖壓成型上模，其特征在于，還包括用于切除邊料的切邊凸模，切邊凸模呈圓柱形，設于所述落料凸模的后方，且切邊凸模下方設置擋料銷。

4.根據權利要求1所述的碳纖維復合材料雙孔連接件沖壓成型上模，其特征在于，一排所述落料凸模中相鄰兩列的間距為1.5倍進距；

一排所述沖孔凸模中相鄰兩列的間距為1.5倍進距；

進一步地，落料凸模與沖孔凸模均與零件外輪廓一致，且落料凸模下表面設置定位銷。

5.碳纖維復合材料雙孔連接件沖壓成型模具，其特征在于，包括下模，該下模與根據權利要求1-4中任一項所述的碳纖維復合材料雙孔連接件沖壓成型上模配合，下模包括：

下模座，與壓力機工作臺可拆卸連接；

凹模固定板，設于下模座上表面，開有若干凹槽；

至少一排與所述沖孔凸模配合的沖孔凹模，沖孔凹模穿過凹槽設置；

至少一排與所述落料凸模配合的落料凹模，落料凹模穿過凹槽設置；

導柱，設于凹模固定板的四角，以限定上模座的移動方向。

6.根據權利要求5所述的碳纖維復合材料雙孔連接件沖壓成型模具，其特征在于，所述凹模固定板側部設置起到支撐作用的進料撐板；

進一步地，在凹模固定板的上表面設置用于限定板料位置的卸料板。

7.根據權利要求5所述的碳纖維復合材料雙孔連接件沖壓成型模具，其特征在于，所述下模還包括切邊凹模，落料凹模設于切邊凹模與沖孔凹模之間。切邊凹模與切邊凸模配合。

8.根據權利要求6所述的碳纖維復合材料雙孔連接件沖壓成型模具，其特征在于，所述卸料板至少一側設置用于第一次沖裁板料時限定板料前進的初始擋料銷，初始擋料銷包括初始擋料銷支板和初始擋料銷彈簧，初始擋料銷支板呈L形，長邊安裝在卸料板側邊的通孔中，初始擋料銷彈簧一端固定在初始擋料銷支板短邊上，另一端卸料板固定。

9.一種全自動送料加工系統，其特征在于，包括根據權利要求5-8中任一項所述的碳纖維復合材料雙孔連接件沖壓成型模具和送料單元，送料單元向上模與下模之間連續送料；

進一步地，送料單元包括前后設置的兩組輥軸，前組輥軸包括上下設置的兩個輥軸，后組輥軸包括一個在上、兩個在下呈三角形排列的三個輥軸，其中前組輥軸中上輥軸與驅動電機連接。

10.根據權利要求9所述的一種全自動送料加工系統，其特征在于，所述沖孔凸模或落料凸模的長度根據如下公式進行計算：

L＝H_固+H_卸+H_導+Y

式中：L—凸模長度，mm；

H_固—凸模固定板厚度，mm；

H_卸—固定卸料板厚度，mm；

H_導—側面導料板厚度，mm；

Y—增長量，即加工修磨量、凸模壓進凹模的距離、凸模固定板與卸料板之間的長度總和；

上模的總沖裁力F_z根據如下公式進行計算：

F_z＝F₁+F₂+F₃

F₁＝K₁F_落總 F₂＝nK₂F_落總 F₃＝K₃F_落總

F_落總＝N₂F_落料 F_落料＝KL₂tτ_b

式中：N₂—為一次性落料個數；

F_落料—一次落料沖裁力，N；

F_落總—一次落料總沖裁力，N；

K—安全系數；

L₂—沖裁件落料的周長，mm；

t—板料厚度，mm；

τ_b—材料抗剪強度，MPa

K₁、K₂、K₃，分別為卸料力、推件力、頂件力系數；

F₁、F₂、F₃分別為卸料力、推件力、頂件力；

F_z—總沖裁力。