CN104190785A - 一种弓形管件斜冲头、冲孔模及弓形管件冲孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弓形管件斜冲头、冲孔模及弓形管件冲孔方法，属于管件冲孔技术领域。本发明的斜冲头刀口面与竖直方向的夹角为45°，开设的冲头型腔为内凹的圆弧面，冲头让位刀口为平头刀口；本发明的冲孔模包括弓形管定位组件和斜冲头，弓形管定位组件包括上模中间压料块、下模定位块、以上模中间压料块为轴对称设置的上模侧压料块和凹模；上模侧压料块、上模中间压料块通过压料橡皮垫固连于冲头固定板下方，凹模、下模定位块固定于下垫板上；斜冲头与冲头固定板相固连，斜冲头贯穿冲头固定板、压料橡皮垫和上模侧压料块。本发明很好的解决了斜面冲孔受力不均，管件易撕裂的问题，冲孔模冲孔效率高、斜冲头使用寿命长，生产效益显著提高。

Description

一种弓形管件斜冲头、冲孔模及弓形管件冲孔方法

技术领域

本发明涉及管件冲孔技术领域，更具体地说，涉及一种弓形管件斜冲头、冲孔模及弓形管件冲孔方法。

背景技术

在管材上加工型孔主要是机械加工，大批量生产管材时用冲孔的方法，具有生产效率高、降低生产成本的特点。目前对于斜面孔冲孔加工的方法，都是采用单独定位、单独加工的方式，其工序繁琐，生产效率低，而且加工精度不易保证，废品率高。

参看图1中的(a)和(b)，图中所示弓形管件为一种轿车前底盘加固支撑用管件，该弓形管件由外径无缝管弯管后成形再冲孔加工而成。由于该弓形管件的两端需与两定位套管焊接，且定位套管与其它零部件相关。所以，对该弓形管件左右两侧连接定位套管的冲孔孔距要求很高。而所述的两冲孔又位于弓形管件的斜面上，加工相对困难。传统工艺中，对于斜面上的孔多采用调头冲，此种冲孔方式很难满足弓形管件对两冲孔孔距的要求。此外，为了保证冲出的冲孔形状满足图纸要求，必须通过复杂的计算设计出特定形状的冲头，弓形管件两端冲孔工艺十分繁琐，且冲孔效果欠佳，直接影响到了厂家的生产效益。

经检索，关于弓形管件的冲孔工艺尚没有合适的方案出现。中国专利申请号201310386074.9，申请日为2013年8月30日，发明创造名称为：一种U形管支腿冲孔工装，该申请案在水平底板顶面设有一个U形管定位组件和两个侧冲组件，其中U形管定位组件中的U形管定位套侧壁上开有冲杆过孔；两个侧冲组件关于U形管定位套左右对称，每个侧冲组件中的滑块可左右滑动；滑块的顶面固定有下斜契和冲杆挡块，在冲杆挡块靠近U形管定位套的端面固定有冲杆；水平底板正上方设有一个冲模，当冲模向下移动时，两个上斜契推动两个侧冲组件中的下斜契同时相向运动，从而通过两个滑块带动两根冲杆同时相向运动。该申请案能够很好地对U形管进行定位，进而通过侧冲的方式在U形管的支腿上加工孔，可以有效地消除U形管两个支腿上所加工孔的高度误差。但该申请案为固定U形管的一支支腿，对U形管的另一支支腿的相对管壁进行冲孔，其工作原理完全不能适用弓形管件的冲孔要求。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明针对弓形管件对两端冲孔的孔距公差要求高，传统调头冲孔工艺无法保证孔距公差要求的问题，提供了一种弓形管件斜冲头、冲孔模及弓形管件冲孔方法，本发明的冲孔模适应冲孔位于弓形管件两端斜面的特点，结合优化的斜冲头结构设计，很好的解决了斜面冲孔受力不均，管件易撕裂的问题，冲孔模冲孔效果好、效率高，斜冲头使用寿命长，生产效益显著提高。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种弓形管件斜冲头，斜冲头的刀口面与竖直方向的夹角为45°，该斜冲头的刀口面开设有冲头型腔，所述的冲头型腔为内凹的圆弧面；斜冲头的冲头让位刀口为平头刀口。

作为本发明更进一步的改进，所述的冲头让位刀口让位原刀口尖角3mm。

本发明的一种弓形管件冲孔模，包括上模板、下模板、上垫板、下垫板和冲头固定板，所述的上模板、上垫板和冲头固定板从上至下依次连接，下垫板位于下模板上部，还包括弓形管定位组件和斜冲头，所述的弓形管定位组件包括上模中间压料块、下模定位块、以上模中间压料块为轴对称设置的上模侧压料块和凹模；所述的上模侧压料块、上模中间压料块通过压料橡皮垫固连于冲头固定板下方，凹模、下模定位块固定于下垫板上；所述的斜冲头与冲头固定板相固连，该斜冲头竖直设置，斜冲头贯穿冲头固定板、压料橡皮垫和上模侧压料块。

作为本发明更进一步的改进，所述的上模中间压料块的下表面、下模定位块的上表面均开设有曲面型腔。

作为本发明更进一步的改进，所述的凹模的上表面开设有凹模型腔，凹模还开设有凹模刀口；凹模刀口的下方依次开设有废料让位槽和定位销孔；所述的上模侧压料块的下表面也开设有曲面型腔。

作为本发明更进一步的改进，所述的斜冲头的刀口面与竖直方向的夹角为45°，该斜冲头的刀口面开设有冲头型腔，所述的冲头型腔为内凹的圆弧面；斜冲头的冲头让位刀口为平头刀口，该平头刀口让位原刀口尖角3mm。

本发明的一种弓形管件冲孔方法，其步骤为：

步骤一、通过凹模开设的凹模型腔，以及下模定位块开设的曲面型腔定位弓形管件；

步骤二、上模板下移，所述的上模板带动上模侧压料块、斜冲头和上模中间压料块一起下移，上模侧压料块、上模中间压料块分别压紧凹模和下模定位块，固定弓形管体；

步骤三、上模板继续下移，斜冲头冲裁弓形管件两端冲孔；

步骤四、上模板上移，取出弓形管件，冲孔操作完成。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种弓形管件斜冲头，其45°斜面与弓形管件冲孔面斜度相同，保证冲孔时斜冲头与弓形管件管壁均匀接触，冲裁方式为剪切冲裁而非撕裂，减少了冲裁毛刺；其冲头让位刀口采用3mm让位平头刀口设计，避免了原刀口尖角易崩裂，造成斜冲头损坏，需频繁更换的问题；

(2)本发明的一种弓形管件冲孔模，结构简单、制造成本低，其上模侧压料块、凹模、上模中间压料块、下模定位块与弓形管件接触表面采用曲面设计，一方面保证了弓形管件的可靠定位，另一方面能够保证冲裁时斜冲头刀口与弓形管件管壁紧密贴合，减弱冲裁时因间隙过大产生的撕裂，冲孔模冲裁效果好、效率高。

附图说明

图1中的(a)为本发明中弓形管件的正视图，图1中的(b)为弓形管件的俯视图；

图2为本发明中弓形管件冲孔模的结构示意图；

图3为本发明中下模固定弓形管件的示意图；

图4中的(a)为本发明中凹模的正视图，图4中的(b)为凹模的侧视图；

图5中的(a)为本发明中斜冲头的正视图，图5中的(b)为斜冲头的侧视图。

示意图中的标号说明：

11、上模板；12、下模板；21、上垫板；22、下垫板；3、冲头固定板；4、压料橡皮垫；51、上模侧压料块；52、凹模；521、凹模型腔；522、凹模刀口；523、废料让位槽；524、定位销孔；61、斜冲头；611、固定螺栓孔；612、冲头让位刀口；613、冲头型腔；62、冲头止动销；71、上模中间压料块；72、下模定位块；8、导柱；91、弓形管体；92、冲孔。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图2和图3，本实施例的一种弓形管件冲孔模，包括上模板11、下模板12、上垫板21、下垫板22和冲头固定板3，所述的上模板11、上垫板21和冲头固定板3从上至下依次连接，下垫板22位于下模板12上部，导柱8固定于下垫板22上，上模板11、上垫板21和冲头固定板3沿导柱8在竖直方向做往复运动。

冲孔模还包括弓形管定位组件和斜冲头61，所述的弓形管定位组件包括上模中间压料块71、下模定位块72、以上模中间压料块71为轴对称设置的上模侧压料块51和凹模52。其中，所述的上模中间压料块71的下表面、下模定位块72的上表面均开设有曲面型腔，且该曲面型腔的尺寸与弓形管体91的中部管体尺寸相合。上模侧压料块51、上模中间压料块71通过压料橡皮垫4固连于冲头固定板3下方，凹模52、下模定位块72固定于下垫板22上。冲裁时，上模中间压料块71及两侧的上模侧压料块51同时下移压紧下模定位块72和凹模52，斜冲头61同时冲裁弓形管体91两端的冲孔92，冲孔92的孔距公差完全满足弓形管件的要求。

参看图4中的(a)和(b)，所述的凹模52的上表面开设有凹模型腔521，凹模型腔521按照弓形管件的外形倾斜角度设计，保证弓形管件两端管壁能够与其紧密贴合，本实施例中凹模型腔521倾斜45°，且凹模型腔521的曲面尺寸与弓形管件两端管壁尺寸相合。如此设计，既便于可靠定位弓形管件，保证冲孔精度；又能够保证冲裁时斜冲头61的刀口与弓形管件管壁紧密贴合，减弱冲裁时因间隙过大产生的撕裂，保证冲孔效果。凹模52还开设有凹模刀口522，凹模刀口522的下方依次开设有废料让位槽523和定位销孔524。本实施例的废料让位槽523采用大方口设计，以确保冲孔废料得到及时清理，避免冲孔废料堆积影响凹模52正常使用。所述的定位销孔524为非标定位销孔，定位销孔524与凹模刀口522一刀线切割而成，凹模52通过该定位销孔524固定于下垫板22上，能更好的保证斜冲头61与凹模52的同心度，提高了冲孔精度也延长了冲孔模的使用寿命。所述的上模侧压料块51的下表面对应凹模型腔521正上方的位置也开设有曲面型腔，以确保上模侧压料块51和凹模52可靠合模、压紧，所述曲面型腔的尺寸也与弓形管件两端管壁尺寸相合。

所述的斜冲头61竖直设置，贯穿冲头固定板3、压料橡皮垫4和上模侧压料块51。斜冲头61的上部开设有固定螺栓孔611，该斜冲头61的顶部通过固定螺栓孔611与冲头固定板3固连。同时，斜冲头61的侧壁还设有冲头止动销62，以避免斜冲头61在冲裁过程中转动，冲裁毛刺多，影响冲孔效果。

参看图5中的(a)和(b)，本实施例的斜冲头61的刀口面与竖直方向的夹角为a＝45°，该斜冲头61的刀口面开设有冲头型腔613，所述的冲头型腔613为内凹的圆弧面，圆弧R面的弧面半径为30mm。斜冲头61的冲头让位刀口612为平头刀口，该平头刀口让位原刀口尖角3mm，即如(b)图所示，改进后平头刀口面距原刀口尖的距离为b＝3mm。

值得说明的是，本实施例中斜冲头61的结构设计是发明人在生产实践中多次尝试、修改所得。发明人表示，该斜冲头61初始设计版本为平冲头，但在冲裁过程中发现弓形管件管壁撕裂、冲孔变形现象严重，无法保证冲孔精度；后来发明人尝试使用普通斜冲头，虽然能够冲出圆形孔，但由于弓形管件为斜面冲孔，冲头易斜滑、折断，且冲头尖角易崩裂，常常冲裁不到10次冲头已损坏。发明人通过多次试验，反复修改冲头结构、微调相关尺寸参数，最终确定了本实施例呈现的斜冲头61结构设计。本实施例的斜冲头61采用让位3mm的平头刀口，斜面开设内凹的圆弧R面冲头型腔613。虽然比原有结构复杂，但能够保证冲孔时冲头让位刀口612与弓形管件管壁均匀接触，冲裁方式为剪切冲裁而非撕裂，减少了冲裁毛刺，冲裁面更光滑，且避免了原刀口尖角易崩裂，造成斜冲头损坏，需频繁更换的问题。现有的斜冲头61能够保证2000左右冲次，且冲头损坏后还可以再次线切割修复，使用寿命更长。

本实施例的一种弓形管件冲孔方法，其步骤为：

1)通过凹模52开设的凹模型腔521，以及下模定位块72开设的曲面型腔定位弓形管件；2)上模板11下移，所述的上模板11带动上模侧压料块51、斜冲头61和上模中间压料块71一起下移，上模侧压料块51、上模中间压料块71分别压紧凹模52和下模定位块72，固定弓形管体91；3)上模板11继续下移，斜冲头61冲裁弓形管件两端冲孔92；4)上模板11上移，取出弓形管件，冲孔操作完成。本实施例的冲孔方法，操作简单、自动化程度高，能够保证弓形管体91可靠定位，且同时冲裁弓形管体91两端的冲孔92，冲孔92的孔距公差完全能够满足弓形管件的要求。

实施例1所述的一种弓形管件斜冲头、冲孔模及弓形管件冲孔方法，适应冲孔位于弓形管件两端斜面的特点，结合优化的斜冲头结构设计，很好的解决了斜面冲孔受力不均，管件易撕裂的问题，冲孔模冲孔效率高、斜冲头使用寿命长，且结构简单、制造成本低，生产效益显著提高。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种弓形管件斜冲头，其特征在于：斜冲头(61)的刀口面与竖直方向的夹角为45°，该斜冲头(61)的刀口面开设有冲头型腔(613)，所述的冲头型腔(613)为内凹的圆弧面；斜冲头(61)的冲头让位刀口(612)为平头刀口。

2.根据权利要求1所述的一种弓形管件斜冲头，其特征在于：所述的冲头让位刀口(612)让位原刀口尖角3mm。

3.一种弓形管件冲孔模，包括上模板(11)、下模板(12)、上垫板(21)、下垫板(22)和冲头固定板(3)，所述的上模板(11)、上垫板(21)和冲头固定板(3)从上至下依次连接，下垫板(22)位于下模板(12)上部，其特征在于：还包括弓形管定位组件和斜冲头(61)，所述的弓形管定位组件包括上模中间压料块(71)、下模定位块(72)、以上模中间压料块(71)为轴对称设置的上模侧压料块(51)和凹模(52)；所述的上模侧压料块(51)、上模中间压料块(71)通过压料橡皮垫(4)固连于冲头固定板(3)下方，凹模(52)、下模定位块(72)固定于下垫板(22)上；所述的斜冲头(61)与冲头固定板(3)相固连，该斜冲头(61)竖直设置，斜冲头(61)贯穿冲头固定板(3)、压料橡皮垫(4)和上模侧压料块(51)。

4.根据权利要求3所述的一种弓形管件冲孔模，其特征在于：所述的上模中间压料块(71)的下表面、下模定位块(72)的上表面均开设有曲面型腔。

5.根据权利要求4所述的一种弓形管件冲孔模，其特征在于：所述的凹模(52)的上表面开设有凹模型腔(521)，凹模(52)还开设有凹模刀口(522)；凹模刀口(522)的下方依次开设有废料让位槽(523)和定位销孔(524)；所述的上模侧压料块(51)的下表面也开设有曲面型腔。

6.根据权利要求5所述的一种弓形管件冲孔模，其特征在于：所述的斜冲头(61)的刀口面与竖直方向的夹角为45°，该斜冲头(61)的刀口面开设有冲头型腔(613)，所述的冲头型腔(613)为内凹的圆弧面；斜冲头(61)的冲头让位刀口(612)为平头刀口，该平头刀口让位原刀口尖角3mm。

7.一种弓形管件冲孔方法，其步骤为：

步骤一、通过凹模(52)开设的凹模型腔(521)，以及下模定位块(72)开设的曲面型腔定位弓形管件；

步骤二、上模板(11)下移，所述的上模板(11)带动上模侧压料块(51)、斜冲头(61)和上模中间压料块(71)一起下移，上模侧压料块(51)、上模中间压料块(71)分别压紧凹模(52)和下模定位块(72)，固定弓形管体(91)；

步骤三、上模板(11)继续下移，斜冲头(61)冲裁弓形管件两端冲孔(92)；

步骤四、上模板(11)上移，取出弓形管件，冲孔操作完成。