專利名稱：一種具有螺旋型凸模端部的管材無凹模沖孔模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬沖壓模具技術(shù)，具體涉及一種管材無凹模沖孔模具，主要是針對圓形 鋼管進(jìn)行沖孔的無凹模沖孔模具。技術(shù)背景在建材裝飾、汽車摩托車修理等行業(yè)，經(jīng)常需要在圓管的側(cè)壁加工一些孔。目前一 般采用的方法是鉆、銑等加工，雖然能保證孔的表面質(zhì)量，但生產(chǎn)效率極低。現(xiàn)代特種加 工方式中的切割方式和液壓方式，主要是采用先進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行加工，生產(chǎn)效率高、表面質(zhì) 量好，但因其設(shè)備昂貴，絕大部分企業(yè)承受困難。而沖壓加工方式可以利用簡單的模具， 對管件進(jìn)行沖孔，生產(chǎn)效率高。其中，采用有凹模沖孔模具，沖裁毛刺所導(dǎo)致的長管不易 從管內(nèi)的凹模上取出，而采用管內(nèi)無凹模沖孔，就可以解決取件問題。但是現(xiàn)在的無凹模 支撐管材沖孔模具加工的產(chǎn)品在孔緣有一定的塌陷量，還無法滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。發(fā)明內(nèi)容-本實(shí)用新型的目的是針對圓鋼管無凹模沖孔孔緣塌陷量大的問題，針對圓鋼管提供 一種具有螺旋型凸模端部的圓鋼管無凹模沖孔模具，以減少材料因拉伸及彎曲的引起的孔緣變形量，減少撕裂痕跡，改善孔緣的外觀。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種具有螺旋型凸模端部的管材無凹模沖孔模具，包括下模座、支撐板、上模、凸模、預(yù)壓裝置和導(dǎo)向柱和套。其中支撐板固定安裝在下模座上，支撐板上有定位放置圓鋼管的 半圓槽，上模安裝在壓力機(jī)滑塊上，凸模安裝在上模中心。在上模與支撐板之間還設(shè)有預(yù) 壓裝置，預(yù)壓裝置中留有容凸模穿過并通向支撐板上的半圓槽的通道。本實(shí)用新型最主要的改進(jìn)是對凸模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了獨(dú)特的設(shè)計(jì)，凸模在下端部被剖成兩 個相切面，形成螺旋型，兩個相切面之間為圓角過渡，將剖切面終止，凸模前端為尖角。 進(jìn)一步較好的設(shè)計(jì)是將剖切面的弧面沿切向方向偏進(jìn)0.5mm，凸模的尖角設(shè)計(jì)成6(T 。這 樣在圓管預(yù)壓狀態(tài)下，當(dāng)凸模工作部分采用螺旋形逐漸切入管壁時，材料就逐漸隨凸模從 沖管壁上分離出來，凸模的接觸力較之其它樣式的凸模要小得多，相應(yīng)對圓孔周邊的材料拉伸作用也要小得多，減少了材料因拉伸及彎曲的引起的孔緣變形量，在螺旋面相交處因 沿切向偏進(jìn)了 0.5mm，所以在交界處孔緣撕裂痕跡明顯減少，孔緣平整，其管件外觀質(zhì)量 可得到較大改善，與平底凸模相比能減小大約65%左右的孔緣塌陷量，有效的防止孔壁的 撕裂。進(jìn)一步，本實(shí)用新型還對預(yù)壓裝置進(jìn)行了改進(jìn)，該由左上壓板、右上壓板、彈簧和斜 楔組成。左、右上壓板對稱連接在支撐板上，以支撐板上的半圓槽為界，左、右上壓板之 間留有容凸模通過的空間，并在與半圓槽對應(yīng)的上方位置形成與圓鋼管外圓面一致的圓弧面，彈簧安裝在左、右上壓板之間；左、右上壓板的左右外側(cè)為斜面，斜楔上端與上模連 接，左右各一塊，其隨上模下行通過下部的斜面與左、右上壓板的斜面鍥緊；上模上安裝 有下行時垂直壓緊左、右上壓板的壓緊零件。本預(yù)壓裝置的工作方式是當(dāng)安裝在壓力機(jī) 滑塊上的上模下行的時候，安裝在上模上的斜楔通過左、右上壓板的斜面配合，給左、右 上壓板水平方向的壓力F (見圖l.c)，使圓管在水平方向上處于被壓緊的狀態(tài)，同時上模 上給左、右上壓板一垂直方向的壓力，使左右壓塊不會因圓管的反向作用力而向上發(fā)生移 動，使圓管在工作過程中始終處于被壓緊的狀態(tài)，圓管產(chǎn)生彈性預(yù)變形Ah、 Ad (圖中虛 線為受力之前的狀態(tài))。沖孔之后，左、右上壓板在彈簧作用下左右運(yùn)動分開，圓管恢復(fù)原 型?？梢?，本模具具有結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動可靠，凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，沖孔質(zhì)量較好，管制 件表面平滑美觀的優(yōu)點(diǎn)，特別適合裝飾、汽車摩托車等行業(yè)的圓鋼管的沖孔。


圖l.a為本實(shí)用新型的沖模結(jié)構(gòu)圖。圖l.b是左、右上壓板通過燕尾軌道對稱連接在支撐板上的局部結(jié)構(gòu)剖面圖； 圖i.c是模具工作部分的局部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖l.d是圓鋼管預(yù)壓之后彈性變形圖。圖2.a為本實(shí)用新型的特殊設(shè)計(jì)的螺旋型凸模的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2.b是圖2.a的A向視圖。
具體實(shí)施方式
參見圖l、圖2，本管材無凹模沖孔模具包括有下模座1、支撐板固定板2、導(dǎo)柱3、支撐板4、導(dǎo)軌固定板5、斜楔7、左上壓板8、導(dǎo)套9、橡膠塊IO、上模座ll、斜楔固定 板12、凸模固定板13、墊板14、模柄15、凸模16、彈簧17、卸料板18、右上壓板19、 限位塊20等結(jié)構(gòu)部件。其中預(yù)壓裝置包括左上壓板8、右上壓板19、斜楔7和彈簧17等 部分，左、右上壓板8、 19通過燕尾軌道對稱連接在支撐板4上，同時左、右上壓板8、 19通過彈簧17連接在一起，當(dāng)安裝在壓力機(jī)滑塊上的上模下行的時候，安裝在上模上的 斜楔7通過左、右上壓板8、 19的斜面配合，給左、右上壓板8、 19水平方向的壓力F (圖 l.c)，使圓管6在水平方向上處于被壓緊的狀態(tài)，同時上模上的橡膠塊10給左、右上壓板 8、 19一垂直方向的壓力，使左右壓塊不會因圓管的反向作用力而向上發(fā)生移動，使圓管6 在工作過程中始終處于被壓緊的狀態(tài)，圓管6產(chǎn)生彈性預(yù)變形Ah、 Ad (圖中虛線為受力 之前的狀態(tài))。沖孔之后，左、右上壓板8、 19在彈簧17作用下左右運(yùn)動分開，圓管6恢 復(fù)原型。在圓管預(yù)壓狀態(tài)下，凸模16工作部分設(shè)計(jì)成螺旋形，見圖2，在凸模16端部， 剖成兩個相切面，兩個剖切面之間為圓角過渡，將螺旋型凸模16剖切面終止，弧面沿切向 方向偏進(jìn)0.5nm，凸模的尖角設(shè)計(jì)成60。。當(dāng)凸模逐漸切入管壁時，材料就逐漸隨凸模從 沖管壁上分離出來，凸模剪切材料的力較之其它樣式的凸模要小得多，相應(yīng)對圓孔周邊的 材料拉伸作用也要小得多，減少了材料因拉伸及彎曲的引起的孔緣塌陷量，因弧面沿切向 方向偏進(jìn)0.5mm，撕裂痕跡明顯減少，孔緣的外觀得到了較大改善，實(shí)驗(yàn)證明，與平底凸 模相比能減小大約65%左右的孔緣塌陷量。因凸模工作部分螺旋型起止點(diǎn)相交O. 5歷，有效 地防止了孔壁的撕裂。
權(quán)利要求1、一種具有螺旋型凸模端部的管材無凹模沖孔模具，包括下模座、支撐板、上模、凸模、導(dǎo)向柱和套，支撐板固定安裝在下模座上，支撐板(4)上有定位放置圓鋼管的半圓槽，上模安裝在壓力機(jī)滑塊上，凸模(16)安裝在上模中心，在上模與支撐板之間還設(shè)有預(yù)壓裝置，預(yù)壓裝置中留有容凸模(16)穿過并通向支撐板(4)上的半圓槽的通道；其特征在于所述凸模(16)在端部剖成兩個相切面，形成螺旋型，兩個相切面之間為圓角過渡，將剖切面終止，凸模前端為尖角。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有螺旋型凸模端部的管材無凹模沖孔模具，其特征在于所述凸模的剖切面的弧面沿切向方向偏進(jìn)0.5mm，凸模的尖角設(shè)計(jì)成6(T 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有螺旋型凸模端部的圓鋼管無凹模沖孔模具，其特 征在于所述預(yù)壓裝置由左上壓板(8)、右上壓板(19)、彈簧(17)和斜楔(7)組成； 左、右上壓板(8、 19)對稱連接在支撐板(4)上，以支撐板上的半圓槽為界，左、右上 壓板(8、 19)之間留有容凸模通過的通道，并在與半圓槽對應(yīng)的上方位置形成與圓鋼管外 圓面一致的圓弧面，彈簧(17)安裝在左、右上壓板(8、 19)之間；左、右上壓板(8、 19)的左右外側(cè)為斜面，斜楔(7)上端與上模連接，左右各一塊，其隨上模下行通過下部 的斜面與左、右上壓板(8、 19)的斜面鍥緊；上模上安裝有下行時垂直壓緊左、右上壓板(8、 19)的壓緊零件。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有螺旋型凸模端部的圓鋼管無凹模沖孔模具，其特征在 于安裝在上模上的垂直壓緊左、右上壓板(8、 19)的壓緊零件是橡膠塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有螺旋型凸模端部的管材無凹模沖孔模具，其特征在于: 左、右上壓板(8、 19)通過燕尾軌道對稱連接在支撐板(4)上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有螺旋型凸模端部的管材無凹模沖孔模具，包括下模座、支撐板、上模、凸模、預(yù)壓裝置和導(dǎo)柱和導(dǎo)套。支撐板固定安裝在下模座上，支撐板上有定位放置圓鋼管的半圓槽，凸模安裝在上模中心。在上模與支撐板之間還設(shè)有預(yù)壓裝置，預(yù)壓裝置中留有容凸模穿過并通向支撐板上的半圓槽的通道。所述凸模在下端部被剖成兩個相切面，形成螺旋型，兩個相切面之間為圓角過渡，將剖切面終止，凸模前端為尖角。本模具具有結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動可靠，凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，沖孔質(zhì)量較好，管制件表面平滑美觀的優(yōu)點(diǎn)，特別適合裝飾、汽車摩托車等行業(yè)的圓鋼管的沖孔。
文檔編號B21D28/24GK201124201SQ20072018835
公開日2008年10月1日 申請日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者彭成允, 李寶寶, 蔡允超, 譚文娟, 敬 陳 申請人:重慶工學(xué)院