CN113857361A - 一种数控冲压模具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于模具制造领域,具体的说是涉及一种数控冲压模具,包括多级液压缸、储气囊、上模、下模,所述储气囊顶部嵌入数控冲床顶部,所述储气囊上表面固定连接有多级液压缸,所述多级液压缸贯穿储气囊,所述储气囊顶部开设有两个圆孔,所述圆孔内各设置有一个雾化喷头,所述雾化喷头和数控冲床的水路相连,所述储气囊侧壁为柔性橡胶材质,所述储气囊侧壁设置有八个单向气阀,所述储气囊底部固定连接有上模座,所述上模与多级液压缸的活塞杆固定连接,所述储气囊底部开设有喷射管路,所述喷射管路贯穿储气囊底部和上模。通过将气液进行混合,同时通过增压提高混合物流速,达到了增大冷却效果的作用。
Description
技术领域
本发明属于模具制造领域,具体的说是涉及一种数控冲压模具。
背景技术
数控冲床可用于各类金属薄板零件加工,可以一次性自动完成多种复杂孔型和浅拉伸成型加工,(按要求自动加工不同尺寸和孔距的不同形状的孔,也可用小冲模以步冲方式冲大的圆孔、方形孔、腰形孔及各种形状的曲线轮廓,也可进行特殊工艺加工,如百叶窗、浅拉伸、沉孔、翻边孔、加强筋、压印等)。通过简单的模具组合,相对于传统冲压而言,节省了大量的模具费用,可以使用低成本和短周期加工小批量、多样化的产品,具有较大的加工范围与加工能力,从而及时适应市场与产品的变化。数控转塔冲床模具也称数控冲床模具、数冲模具、数控冲模,是数控冲床的重要组成部分,通常由上模、下模、模座三部分组成。
在数控冲床使用过程中,由于冲压时冲头和工件的高频接触摩擦,冲头位置通常具有较高温度,一方面会使板料的细小颗粒物粘结在冲头表面,降低冲孔质量,另一方面会导致冲头的刃磨频率明显增高,降低冲头的使用寿命。
现有的冲床冲压模具自身通常不具有冲头冷却装置,采用外部风扇或喷水冷却,冷却效果一般,无法有效解决冲头发热的情况,一定程度上降低了加工质量,减少了冲头寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数控冲压模具,本发明所要解决的具体问题是现有的冲床冲压模具自身通常不具有冲头冷却装置,采用外部风扇或喷水冷却,冷却效果一般,无法有效解决冲头发热的情况,一定程度上降低了加工质量,减少了冲头寿命。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种数控冲压模具,包括多级液压缸、储气囊、上模、下模,所述储气囊顶部嵌入数控冲床顶部,所述储气囊上表面固定连接有多级液压缸,采用多级液压缸可以保证大行程的同时节省空间,提高空间利用率,所述多级液压缸贯穿储气囊,所述储气囊顶部开设有两个圆孔,所述圆孔内各设置有一个雾化喷头,所述雾化喷头和数控冲床的水路相连,工作状态下可以向储气囊内部喷洒水雾,所述储气囊侧壁为柔性橡胶材质,所述储气囊侧壁设置有八个单向气阀,所述单向气阀呈两个一组分布在前后左右四个方位,所述储气囊底部固定连接有上模座,所述上模与多级液压缸的活塞杆固定连接,所述储气囊底部开设有喷射管路,所述喷射管路贯穿储气囊底部和上模,当多级液压缸伸长时,储气囊侧壁被拉伸,内部空间增大,通过单向气阀将空气吸入储气囊内部,使空气与水雾混合,当多级液压缸收缩时,储气囊内部空间减小,其内部所储存的空气与水雾的混合物被压缩增压,由喷射管路喷出,对上模以下的部分进行冷却,通过将气液进行混合,同时通过增压提高混合物流速,达到了增大冷却效果的作用。
优选的,所述喷射管路呈锥形结构,所述喷射管路在上模内产生弯折指向冲头方向,由储气囊喷出的气液混合物,直接喷在冲头表面,快速带走热量,同时水雾喷在冲头表面形成液态水珠,一部分继续换热蒸发汽化,另一部分随冲头表面向下滑动,起到了一定的润滑作用。
优选的,所述上模包括上模座、缓冲板和冲头,所述上模座底部中心开设有一个圆柱形孔,所述冲头通过弹簧和圆柱形孔顶部固定连接并与圆柱形孔侧壁滑动连接,所述冲头贯穿缓冲板中心,所述上模座底面四角开设有四个圆柱形深孔,所述缓冲板通过弹簧导柱与圆柱形深孔顶部固定连接,所述弹簧导柱与圆柱形深孔侧壁滑动连接,当上模向下运动时,冲头率先接触工件部位,冲头顶部弹簧率先发挥作用进行缓冲,当弹簧被挤压到一定程度时,缓冲板接触到工件表面,套设在弹簧导柱上的缓冲弹簧受力做功,实现二级缓冲,上模运行到一定位置后,冲头顶部弹簧受力增大,进行第三次缓冲,通过两处弹簧的配合,实现了对冲压过程的三级缓冲效果。
优选的,所述缓冲板上靠近中心部位开设有四个导流孔,所述导流孔呈十字分布,所述导流孔上半部分为漏斗形,所述导流孔下半部分为倾斜的圆柱形并指向冲头,所述导流孔出口位于冲头贯穿孔的内壁,当水雾从喷射管路喷出聚集成液态,一部分水会随冲头表面流下,一部分会积在缓冲板上表面,积累在缓冲板上表面的水可以继续对缓冲板与上模之间的空间进行冷却,一部分水会进入导流孔,这些水一方面会对冲头与缓冲板之间的相对滑动起到润滑作用,另一方面,从冲头滑落的水滴落在工件表面,可以对工件表面进行降温,将水的利用率提升到最大化。
优选的,所述下模包括下模座、推料块和过载保护柱,所述下模座顶部正中部位开设有圆柱形孔,所述圆柱型孔上部直径与冲头近似相等,所述圆柱型孔下部直径大于上部,所述圆柱型孔内下部开设有凹槽,所述推料块左侧通过弹簧和凹槽左壁固定连接,所述推料块和凹槽内壁滑动连接,所述下模座分为上下两部分,所述下模座两部分通过若干过载保护柱固定连接,当压力超过过载保护柱的设定值,过载保护柱会发生断裂,可以对工作区进行瞬间的泄压,防止意外事故的发生,另外,如果压力没有超过过载保护柱的设定值,过载保护柱的设置也能对下模起到一定的缓冲作用。
优选的,所述推料块右侧为斜面结构,所述下模座内的圆柱型孔下部位于推料块对侧开设有出料口,所述出料口远离下模座中心的一边底面较靠近下模座中心的一面要低。当冲头切割完工件后,会带废料进入下模的圆柱形孔中,同时挤压推料块侧面,将推料块推入凹槽内,与推料块相连的弹簧受压收缩,当冲头升起时,推料块受力减小,在弹簧的作用下弹出,将废料沿出料口推出,实现了废料的自动排出,避免了人工操作,提高了安全性。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、当多级液压缸伸长时,储气囊侧壁被拉伸,内部空间增大,通过单向气阀将空气吸入储气囊内部,使空气与水雾混合,当多级液压缸收缩时,储气囊内部空间减小,其内部所储存的空气与水雾的混合物被压缩增压,由喷射管路喷出,对上模以下的部分进行冷却,通过采用气液混合,同时通过增压提高混合物流速,达到了增大冷却效果的作用。
2、当上模向下运动时,冲头率先接触工件部位,冲头顶部弹簧率先发挥作用进行缓冲,当弹簧被挤压到一定程度时,缓冲板接触到工件表面,套设在弹簧导柱上的缓冲弹簧受力做功,实现二级缓冲,上模运行到一定位置后,冲头顶部弹簧受力增大,进行第三次缓冲,通过两处弹簧的配合,实现了对冲压过程的三级缓冲效果。
3、当水雾从喷射管路喷出聚集成液态,一部分水会随冲头表面流下,一部分会积在缓冲板上表面,积累在缓冲板上表面的水可以继续对缓冲板与上模之间的空间进行冷却,一部分水会进入导流孔,这些水一方面会对冲头与缓冲板之间的相对滑动起到润滑作用,另一方面,从冲头滑落的水滴落在工件表面,可以对工件表面进行降温,实现了水的利用率最大化。
附图说明
图1为本发明的多级液压缸为工作状态的主视图结构示意图;
图2为本发明的多级液压缸为收缩状态的主视图结构示意图;
图3为本发明的冲头位于最下位置时的上下模配合结构示意图。
图中:多级液压缸1、储气囊2、雾化喷头21、单向气阀22、喷射管路23、上模3、上模座31、缓冲板32、冲头33、导流孔34、下模4、下模座41、推料块42、过载保护柱43、凹槽44、出料口45。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例;基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图3,本发明实施例中,一种数控冲压模具,包括多级液压缸1、储气囊2、上模3和下模4,储气囊2顶部嵌入数控冲床顶部,储气囊2上表面固定连接有多级液压缸1,采用多级液压缸1可以保证大行程的同时节省空间,提高空间利用率,多级液压缸1贯穿储气囊2,储气囊2顶部开设有两个圆孔,圆孔内各设置有一个雾化喷头21,雾化喷头21和数控冲床的水路相连,工作状态下可以向储气囊2内部喷洒水雾,储气囊2侧壁为柔性橡胶材质,储气囊2侧壁设置有八个单向气阀22,单向气阀22呈两个一组分布在前后左右四个方位,储气囊2底部固定连接有上模座31,上模3与多级液压缸1的活塞杆固定连接,储气囊2底部开设有喷射管路23,喷射管路23贯穿储气囊2底部和上模3,当多级液压缸1伸长时,储气囊2侧壁被拉伸,内部空间增大,通过单向气阀22将空气吸入储气囊2内部,使空气与水雾混合,当多级液压缸1收缩时,储气囊2内部空间减小,其内部所储存的空气与水雾的混合物被压缩增压,由喷射管路23喷出,对上模3以下的部分进行冷却,通过将气液进行混合,同时通过增压提高混合物流速,达到了增大冷却效果的作用。
作为本发明的一种实施方式,喷射管路23呈锥形结构,喷射管路23在上模3内产生弯折指向冲头33方向,由储气囊2喷出的气液混合物,直接喷在冲头表面,快速带走热量,同时水雾喷在冲头33表面形成液态水珠,一部分继续换热蒸发汽化,另一部分随冲头33表面向下滑动,起到了一定的润滑作用。
作为本发明的一种实施方式,上模3包括上模座31、缓冲板32和冲头33,上模座31底部中心开设有一个圆柱形孔,冲头33通过弹簧和圆柱形孔顶部固定连接并与圆柱形孔侧壁滑动连接,冲头33贯穿缓冲板32中心,上模座31底面四角开设有四个圆柱形深孔,缓冲板32通过弹簧导柱与圆柱形深孔顶部固定连接,弹簧导柱与圆柱形深孔侧壁滑动连接,当上模3向下运动时,冲头33率先接触工件部位,冲头33顶部弹簧率先发挥作用进行缓冲,当弹簧被挤压到一定程度时,缓冲板32接触到工件表面,弹簧导柱上的缓冲弹簧受力做功,实现二级缓冲,上模3运行到一定位置后,冲头33顶部弹簧受力增大,进行第三次缓冲,通过两处弹簧的配合,实现了对冲压过程的三级缓冲效果。
作为本发明的一种实施方式,缓冲板32上靠近中心部位开设有四个导流孔34,导流孔34呈十字分布,导流孔34上半部分为漏斗形,导流孔34下半部分为倾斜的圆柱形并指向冲头33,导流孔34出口位于冲头33贯穿孔的内壁,当水雾从喷射管路23喷出聚集成液态,一部分水会随冲头33表面流下,一部分会积在缓冲板32上表面,积累在缓冲板32上表面的水可以继续对缓冲板32与上模3之间的空间进行冷却,一部分水会进入导流孔34,这些水一方面会对冲头33与缓冲板32之间的相对滑动起到润滑作用,另一方面,从冲头33滑落的水滴落在工件表面,可以对工件表面进行降温,将水的利用率提升到最大化。
作为本发明的一种实施方式,下模4包括下模座41、推料块42和过载保护柱43,下模座41顶部正中部位开设有圆柱形孔,圆柱型孔上部直径与冲头33近似相等,圆柱型孔下部直径大于上部,圆柱型孔内下部开设有凹槽44,推料块42左侧通过弹簧和凹槽44左壁固定连接,推料块42和凹槽44内壁滑动连接,下模座41分为上下两部分,下模座41两部分通过若干过载保护柱43固定连接,当压力超过过载保护柱43的设定值,过载保护柱43会发生断裂,可以对工作区进行瞬间的泄压,防止意外事故的发生,另外,如果压力没有超过过载保护柱43的设定值,过载保护柱43的设置也能对下模41起到一定的缓冲作用。
作为本发明的一种实施方式,推料块42右侧为斜面结构,下模座41内的圆柱型孔下部位于推料块42对侧开设有出料口45,出料口45远离下模座41中心的一边底面较靠近下模座41中心的一面要低。当冲头33切割完工件后,会带废料进入下模4的圆柱形孔中,同时挤压推料块42侧面,将推料块推入凹槽44内,与推料块42相连的弹簧受压收缩,当冲头33升起时,推料块受力减小,在弹簧的作用下弹出,将废料沿出料口45推出,实现了废料的自动排出,避免了人工操作,提高了安全性。
工作原理:当多级液压缸1伸长时,储气囊2侧壁被拉伸,内部空间增大,通过单向气阀22将空气吸入储气囊2内部,使空气与水雾混合,当多级液压缸1收缩时,储气囊2内部空间减小,其内部所储存的空气与水雾的混合物被压缩增压,由喷射管路23喷出,对上模3以下的部分进行冷却,通过采用气液混合,同时通过增压提高混合物流速,达到了增大冷却效果的作用,由喷射管路23喷出的气液混合物,直接喷在冲头33表面,快速带走热量,同时水雾喷在冲头33表面形成液态水珠,一部分继续换热蒸发汽化,另一部分随冲头33表面向下滑动,起到了一定的润滑作用,从冲头33滑落的水滴落在工件表面,可以对工件表面进行降温,将水的利用率提升到最大化,当上模3向下运动时,冲头33率先接触工件部位,冲头33顶部弹簧率先发挥作用进行缓冲,当弹簧被挤压到一定程度时,缓冲板32接触到工件表面,套设在弹簧导柱上的缓冲弹簧受力做功,实现二级缓冲,上模3运行到一定位置后,冲头33顶部弹簧受力增大,进行第三次缓冲,通过两处弹簧的配合,实现了对冲压过程的三级缓冲效果,当压力超过过载保护柱43的设定值,过载保护柱43会发生断裂,可以对工作区进行瞬间的泄压,防止意外事故的发生,另外,如果压力没有超过过载保护柱43的设定值,过载保护柱43的设置也能对下模41起到一定的缓冲作用,当冲头33切割完工件后,会带废料进入下模4的圆柱形孔中,同时挤压推料块42侧面,将推料块推入凹槽44内,与推料块42相连的弹簧受压收缩,当冲头33升起时,推料块受力减小,在弹簧的作用下弹出,将废料沿出料口45推出,实现了废料的自动排出,避免了人工操作,提高了安全性。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围;因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种数控冲压模具,包括多级液压缸(1)、储气囊(2)、上模(3)、下模(4),其特征在于:所述储气囊(2)顶部嵌入数控冲床顶部,所述储气囊(2)上表面固定连接有多级液压缸(1),所述多级液压缸(1)贯穿储气囊(2),所述储气囊(2)顶部开设有两个圆孔,所述圆孔内各设置有一个雾化喷头(21),所述雾化喷头(21)和数控冲床的水路相连,所述储气囊(2)侧壁为柔性橡胶材质,所述储气囊(2)侧壁设置有八个单向气阀(22),所述单向气阀(22)呈两个一组分布在前后左右四个方位,所述储气囊(2)底部固定连接有上模座(31),所述上模(3)与多级液压缸(1)的活塞杆固定连接,所述储气囊(2)底部开设有喷射管路(23),所述喷射管路(23)贯穿储气囊(2)底部和上模(3)。
2.根据权利要求1所述的一种数控冲压模具,其特征在于:所述喷射管路(23)呈锥形结构,所述喷射管路(23)在上模(3)内产生弯折指向冲头(33)方向。
3.根据权利要求1所述的一种数控冲压模具,其特征在于:所述上模(3)包括上模座(31)、缓冲板(32)和冲头(33),所述上模座(31)底部中心开设有一个圆柱形孔,所述冲头(33)通过弹簧和圆柱形孔顶部固定连接并与圆柱形孔侧壁滑动连接,所述冲头(33)贯穿缓冲板(32)中心,所述上模座(31)底面四角开设有四个圆柱形深孔,所述缓冲板(32)通过弹簧导柱与圆柱形深孔顶部固定连接,所述弹簧导柱与圆柱形深孔侧壁滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种数控冲压模具,其特征在于:所述缓冲板(32)上靠近中心部位开设有四个导流孔(34),所述导流孔(34)呈十字分布,所述导流孔(34)上半部分为漏斗形,所述导流孔(34)下半部分为倾斜的圆柱形并指向冲头(33),所述导流孔(34)出口位于冲头(33)贯穿孔的内壁。
5.根据权利要求1所述的一种数控冲压模具,其特征在于:所述下模(4)包括下模座(41)、推料块(42)和过载保护柱(43),所述下模座(41)顶部正中部位开设有圆柱形孔,所述圆柱型孔上部直径与冲头(33)近似相等,所述圆柱型孔下部直径大于上部,所述圆柱型孔内下部开设有凹槽(44),所述推料块(42)左侧通过弹簧和凹槽(44)左壁固定连接,所述推料块(42)和凹槽(44)内壁滑动连接,所述下模座(41)分为上下两部分,所述下模座(41)两部分通过若干过载保护柱(43)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种数控冲压模具,其特征在于:所述推料块(42)右侧为斜面结构,所述下模座(41)内的圆柱型孔下部位于推料块(42)对侧开设有出料口(45),所述出料口(45)远离下模座(41)中心的一边底面较靠近下模座(41)中心的一面要低。
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CN114653832A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-06-24 | 余丽影 | 一种精密冲压模具及其使用方法 |
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- 2021-09-03 CN CN202111032119.3A patent/CN113857361A/zh active Pending
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