专利名称：一种具有螺旋型凸模端部的管材无凹模冲孔模具的制作方法
技术领域：
本实用新型属冲压模具技术，具体涉及一种管材无凹模冲孔模具，主要是针对圆形 钢管进行冲孔的无凹模冲孔模具。技术背景在建材装饰、汽车摩托车修理等行业，经常需要在圆管的侧壁加工一些孔。目前一 般采用的方法是钻、铣等加工，虽然能保证孔的表面质量，但生产效率极低。现代特种加 工方式中的切割方式和液压方式，主要是采用先进的设备进行加工，生产效率高、表面质 量好，但因其设备昂贵，绝大部分企业承受困难。而冲压加工方式可以利用简单的模具， 对管件进行冲孔，生产效率高。其中，采用有凹模冲孔模具，冲裁毛刺所导致的长管不易 从管内的凹模上取出，而采用管内无凹模冲孔，就可以解决取件问题。但是现在的无凹模 支撑管材冲孔模具加工的产品在孔缘有一定的塌陷量，还无法满足产品质量要求。发明内容-本实用新型的目的是针对圆钢管无凹模冲孔孔缘塌陷量大的问题，针对圆钢管提供 一种具有螺旋型凸模端部的圆钢管无凹模冲孔模具，以减少材料因拉伸及弯曲的引起的孔缘变形量，减少撕裂痕迹，改善孔缘的外观。 本实用新型的技术方案如下一种具有螺旋型凸模端部的管材无凹模冲孔模具，包括下模座、支撑板、上模、凸模、预压装置和导向柱和套。其中支撑板固定安装在下模座上，支撑板上有定位放置圆钢管的 半圆槽，上模安装在压力机滑块上，凸模安装在上模中心。在上模与支撑板之间还设有预 压装置，预压装置中留有容凸模穿过并通向支撑板上的半圆槽的通道。本实用新型最主要的改进是对凸模的结构进行了独特的设计，凸模在下端部被剖成两 个相切面，形成螺旋型，两个相切面之间为圆角过渡，将剖切面终止，凸模前端为尖角。 进一步较好的设计是将剖切面的弧面沿切向方向偏进0.5mm，凸模的尖角设计成6(T 。这 样在圆管预压状态下，当凸模工作部分采用螺旋形逐渐切入管壁时，材料就逐渐随凸模从 冲管壁上分离出来，凸模的接触力较之其它样式的凸模要小得多，相应对圆孔周边的材料拉伸作用也要小得多，减少了材料因拉伸及弯曲的引起的孔缘变形量，在螺旋面相交处因 沿切向偏进了 0.5mm，所以在交界处孔缘撕裂痕迹明显减少，孔缘平整，其管件外观质量 可得到较大改善，与平底凸模相比能减小大约65%左右的孔缘塌陷量，有效的防止孔壁的 撕裂。进一步，本实用新型还对预压装置进行了改进，该由左上压板、右上压板、弹簧和斜 楔组成。左、右上压板对称连接在支撑板上，以支撑板上的半圆槽为界，左、右上压板之 间留有容凸模通过的空间，并在与半圆槽对应的上方位置形成与圆钢管外圆面一致的圆弧面，弹簧安装在左、右上压板之间；左、右上压板的左右外侧为斜面，斜楔上端与上模连 接，左右各一块，其随上模下行通过下部的斜面与左、右上压板的斜面锲紧；上模上安装 有下行时垂直压紧左、右上压板的压紧零件。本预压装置的工作方式是当安装在压力机 滑块上的上模下行的时候，安装在上模上的斜楔通过左、右上压板的斜面配合，给左、右 上压板水平方向的压力F (见图l.c)，使圆管在水平方向上处于被压紧的状态，同时上模 上给左、右上压板一垂直方向的压力，使左右压块不会因圆管的反向作用力而向上发生移 动，使圆管在工作过程中始终处于被压紧的状态，圆管产生弹性预变形Ah、 Ad (图中虚 线为受力之前的状态)。冲孔之后，左、右上压板在弹簧作用下左右运动分开，圆管恢复原 型。可见，本模具具有结构简单，运动可靠，凸模结构设计新颖，冲孔质量较好，管制 件表面平滑美观的优点，特别适合装饰、汽车摩托车等行业的圆钢管的冲孔。
图l.a为本实用新型的冲模结构图。图l.b是左、右上压板通过燕尾轨道对称连接在支撑板上的局部结构剖面图； 图i.c是模具工作部分的局部结构示意图； 图l.d是圆钢管预压之后弹性变形图。图2.a为本实用新型的特殊设计的螺旋型凸模的结构示意图； 图2.b是图2.a的A向视图。
具体实施方式
参见图l、图2，本管材无凹模冲孔模具包括有下模座1、支撑板固定板2、导柱3、支撑板4、导轨固定板5、斜楔7、左上压板8、导套9、橡胶块IO、上模座ll、斜楔固定 板12、凸模固定板13、垫板14、模柄15、凸模16、弹簧17、卸料板18、右上压板19、 限位块20等结构部件。其中预压装置包括左上压板8、右上压板19、斜楔7和弹簧17等 部分，左、右上压板8、 19通过燕尾轨道对称连接在支撑板4上，同时左、右上压板8、 19通过弹簧17连接在一起，当安装在压力机滑块上的上模下行的时候，安装在上模上的 斜楔7通过左、右上压板8、 19的斜面配合，给左、右上压板8、 19水平方向的压力F (图 l.c)，使圆管6在水平方向上处于被压紧的状态，同时上模上的橡胶块10给左、右上压板 8、 19一垂直方向的压力，使左右压块不会因圆管的反向作用力而向上发生移动，使圆管6 在工作过程中始终处于被压紧的状态，圆管6产生弹性预变形Ah、 Ad (图中虚线为受力 之前的状态)。冲孔之后，左、右上压板8、 19在弹簧17作用下左右运动分开，圆管6恢 复原型。在圆管预压状态下，凸模16工作部分设计成螺旋形，见图2，在凸模16端部， 剖成两个相切面，两个剖切面之间为圆角过渡，将螺旋型凸模16剖切面终止，弧面沿切向 方向偏进0.5nm，凸模的尖角设计成60。。当凸模逐渐切入管壁时，材料就逐渐随凸模从 冲管壁上分离出来，凸模剪切材料的力较之其它样式的凸模要小得多，相应对圆孔周边的 材料拉伸作用也要小得多，减少了材料因拉伸及弯曲的引起的孔缘塌陷量，因弧面沿切向 方向偏进0.5mm，撕裂痕迹明显减少，孔缘的外观得到了较大改善，实验证明，与平底凸 模相比能减小大约65%左右的孔缘塌陷量。因凸模工作部分螺旋型起止点相交O. 5歷，有效 地防止了孔壁的撕裂。
权利要求1、一种具有螺旋型凸模端部的管材无凹模冲孔模具，包括下模座、支撑板、上模、凸模、导向柱和套，支撑板固定安装在下模座上，支撑板(4)上有定位放置圆钢管的半圆槽，上模安装在压力机滑块上，凸模(16)安装在上模中心，在上模与支撑板之间还设有预压装置，预压装置中留有容凸模(16)穿过并通向支撑板(4)上的半圆槽的通道；其特征在于所述凸模(16)在端部剖成两个相切面，形成螺旋型，两个相切面之间为圆角过渡，将剖切面终止，凸模前端为尖角。
2、 根据权利要求1所述的具有螺旋型凸模端部的管材无凹模冲孔模具，其特征在于所述凸模的剖切面的弧面沿切向方向偏进0.5mm，凸模的尖角设计成6(T 。
3、 根据权利要求1或2所述的具有螺旋型凸模端部的圆钢管无凹模冲孔模具，其特 征在于所述预压装置由左上压板(8)、右上压板(19)、弹簧(17)和斜楔(7)组成； 左、右上压板(8、 19)对称连接在支撑板(4)上，以支撑板上的半圆槽为界，左、右上 压板(8、 19)之间留有容凸模通过的通道，并在与半圆槽对应的上方位置形成与圆钢管外 圆面一致的圆弧面，弹簧(17)安装在左、右上压板(8、 19)之间；左、右上压板(8、 19)的左右外侧为斜面，斜楔(7)上端与上模连接，左右各一块，其随上模下行通过下部 的斜面与左、右上压板(8、 19)的斜面锲紧；上模上安装有下行时垂直压紧左、右上压板(8、 19)的压紧零件。
4、 根据权利要求3所述的具有螺旋型凸模端部的圆钢管无凹模冲孔模具，其特征在 于安装在上模上的垂直压紧左、右上压板(8、 19)的压紧零件是橡胶块。
5、 根据权利要求3所述的具有螺旋型凸模端部的管材无凹模冲孔模具，其特征在于: 左、右上压板(8、 19)通过燕尾轨道对称连接在支撑板(4)上。
专利摘要本实用新型涉及一种具有螺旋型凸模端部的管材无凹模冲孔模具，包括下模座、支撑板、上模、凸模、预压装置和导柱和导套。支撑板固定安装在下模座上，支撑板上有定位放置圆钢管的半圆槽，凸模安装在上模中心。在上模与支撑板之间还设有预压装置，预压装置中留有容凸模穿过并通向支撑板上的半圆槽的通道。所述凸模在下端部被剖成两个相切面，形成螺旋型，两个相切面之间为圆角过渡，将剖切面终止，凸模前端为尖角。本模具具有结构简单，运动可靠，凸模结构设计新颖，冲孔质量较好，管制件表面平滑美观的优点，特别适合装饰、汽车摩托车等行业的圆钢管的冲孔。
文档编号B21D28/24GK201124201SQ20072018835
公开日2008年10月1日 申请日期2007年11月27日 优先权日2007年11月27日
发明者彭成允, 李宝宝, 蔡允超, 谭文娟, 敬 陈 申请人:重庆工学院