板材冲孔后无毛刺的冲孔模具的制作方法

本发明涉及一种在普通冲床中使用的冲孔模具，该冲孔模具用于在板材(但不仅仅限于板材)冲出孔，尤其冲切出多个小孔，并在冲孔后获得在板材的两面都不留下毛刺的网孔板材。

背景技术：

一般情况下，在普通冲床中用冲孔模具在板材上冲孔后会在板材的底面上在孔的边缘出现毛刺，为此，在冲孔后还要有去毛刺工艺。现有技术的去毛刺工艺较多，大多数为打磨抛光或电解去毛刺。还有改良模具用模具进行去毛刺冲孔的方法，但该方法需要将冲孔的板材翻身180度进行第二次冲孔，对对中精度要求高，普通冲床难以实现，并且要进行冲孔和去毛刺两道工序。或有在冲孔模具上进行正面去毛刺的方法，模具制作复杂且底面毛刺无法去除，而且这种模具需要在特殊冲床上使用,例如公开号为201220027060.9的专利申请，即采用正面去毛刺的方法，需要去毛刺上模与下球形凸模的配合来挤压孔口，然后还要通过整形凸模来整形，该冲孔模具结构复杂。

技术实现要素：

本发明的目的是使去毛刺工艺既简单又能在普通冲床上实现，避免上述缺陷，技术手段如下。

本发明提供一种冲孔模具，所述冲孔模具包括：

上冲模，所述上冲模包括上压板、能够在上压板中滑动的至少一个上模冲孔冲头、和上模偏置装置，所述上模偏置装置使上模冲孔冲头能够突伸于和缩回上压板；以及

下冲模，所述下冲模包括下压板、在所述下压板中的容纳所述上模冲孔冲头的至少一个下模凹腔，所述下模凹腔与所述上模冲孔冲头配合以在置 于上压板与下压板之间的材料上冲压出至少一个第一冲孔，所述第一冲孔的出口端具有朝向外面的毛刺边缘；

其中，所述下冲模还包括：

可滑动地容纳在下模压板中的至少一个下模倒毛刺冲头、和下模偏置装置，所述下模倒毛刺冲头和所述下模凹腔之间的距离等于所述材料移动的距离，所述下模偏置装置使所述下模倒毛刺冲头能够突伸于和缩回下模压板,其中，当所述上冲模和下冲模闭合时，所述上模冲孔冲头通过所述上模偏置装置突伸于所述上压板而在所述材料上冲切出所述第一冲孔，而所述下模倒毛刺冲头通过所述下模偏置装置突伸于所述下模压板而能够将所述毛刺边缘翻卷到所述第一冲孔内以消除所述毛刺边缘。

较佳地，所述下模倒毛刺冲头的端部构造成具有接触所述毛刺边缘的截头锥形的挤压倒角。

较佳地，所述挤压倒角为内凹形。

较佳地，所述挤压倒角的小直径小于材料的第一冲孔的直径，所述挤压倒角的大直径不小于所述毛刺边缘的外缘直径。

较佳地，下模冲头圆弧槽围绕所述下模倒毛刺冲头的端部形成，所述挤压倒角形成在所述下模冲头圆弧槽的下端，还包括在所述上模压板的下表面与所述下模倒毛刺冲头对齐的上模凹腔。

较佳地，还包括固定在上模压板的下表面与所述下模倒毛刺冲头对齐的凸缘。

较佳地，所述凸缘具有对应于所述第一冲孔的上口的圆角边缘的形状。

较佳地，所述上模冲孔冲头、所述下模凹腔和所述下模倒毛刺冲头分别为纵向至少一个和/或横向至少一个的排列形式。

较佳地，所述上模偏置装置包括上模座和上模压簧，所述上模冲孔冲头固定地连接于所述上模座，所述上模座能够相对所述上模压板移动，所述上模压簧设置在所述上模座和上模压板之间，使得上模冲孔冲头在上模压簧的作用下伸出和缩回所述上模压板；

所述下模偏置装置包括下模座和下模压簧，所述下模倒毛刺冲头固 定地连接于所述下模座，所述下模座能够相对所述下模压板移动，所述下模压簧设置在所述下模座和下模压板之间，使得所述下模倒毛刺冲头在所述下模压簧的作用下伸出和缩回所述下模压板。

较佳地，所述下模倒毛刺冲头突伸于所述下模压板的上表面的距离为至少挤压倒角的深度。

本发明的根本是：本发明绕开去除毛刺的环节，因为去毛刺相对复杂，且彻底去除有技术要求和量化要求。因此，只是将毛刺形态改变，使之存在但不产生毛刺效果。大大降低了冲孔模具的复杂性，简化了操作工序，使冲孔和处理毛刺一步到位，消除冲孔的孔边缘毛刺效应。

本发明是将冲孔后的毛刺反压入孔内，并且带曲变形后形成圆形卷入孔边缘。其工作原理有像订书机的两个针脚随底部模具的曲变进行弯曲类似。

该发明与现有普通网孔板冲孔相比，具有如下优点：大大提高了冲孔的网孔板质量(原来冲孔板正面无毛刺，背面带毛刺)，并提高了搬动的安全性。

该发明与现有去毛刺网孔板相比，具有如下优点：

1、模具相对简单，工艺步骤简单，并且无需两次加工。大大提高了工作效率和缩短了加工时间，节约大量能源，节约运行成本。

2、无需精密冲床以及精准对位，避免两次加工中出现的冲孔咬边现象。降低技术难度和操作难度，操作变为简单。

3、由于该发明本质上不是去除毛刺的材料，而是改变毛刺的形态(向孔内形成卷边曲变)，因此，无去毛刺的量化性(去毛刺彻底到何种程度)。

4、设备投入低，技术要求低，维护和运行费用低。

附图说明

图1是根据本发明的冲孔模具的一个实施例的上、下模具结构示意图。

图2是根据本发明的冲孔模具的一个实施例的上、下模具结构剖视图。

图3是用根据本发明的冲孔模具冲切板材而在板材中形成第一个冲孔的示意图。

图4是图3视图所示的冲切第一个冲孔之后上、下模具回到初始状态的示意图。

图5是用根据本发明的冲孔模具冲切板材而在板材中形成第如二个冲孔同时对第一个冲孔去毛刺的示意图。

图6是图5视图所示的冲切第二个冲孔之后要对第二个冲孔进行去毛刺的示意图。

图7示出了未去除毛刺的冲孔的结构和去除了毛刺之后的冲孔的结构。

图8是图5视图所示的冲切第二个冲孔之后上、下模具回到初始状态的示意图。

图9示出对应于图1的实施例的本发明的另一个实施例。

具体实施方式

如图1所示，示出了根据本发明原理的一去毛刺冲孔模具的一较佳实施例。该实施例涉及冲孔模具的传统构造的冲孔部分，其包括上冲模和下冲模。上冲模和下冲模的具体结构如下。

如图1和2所示，本发明的去毛刺冲孔模具包括上模。该上模包括模柄1；固定于模柄1的上模座2；上模压簧3；上模压板4，上模压簧3设置在上模座2与上模压板4之间，以对上模座2或上模压板4产生偏置力；上模导柱5，该上模导柱5引导上模座2可相对上模压板4上下滑动；上模冲孔冲头6(如图2所示)，设置在上模座2和上模压板4中，其构造成当上模座2沿上模导柱5相对上模压板4上下滑动时，上模座2带动上模冲孔冲头6上下移动；上模凹腔7。本发明的去毛刺冲孔模具还包括下模。该下模包括下模压板8；下模倒毛刺冲头9，该下模倒毛刺冲头9可滑动地容纳于下模压板8中；下模冲头圆弧槽10，该下模冲头圆弧槽10设置在下模倒毛刺冲头9的上端部周围(如图2所示)；下模凹腔11，设置在下模压板8内；下模压簧12；下模导柱13； 下模座基础14，其固定于工作台(图中未示出)；下模座15，下模导柱13引导下模压板8可相对下模座15上下滑动，下模压簧12设置在下模压板8与下模座15之间，以对下模压板8产生偏置力；出料孔16，设置在下模座基础14和下模座15内，与下模凹腔11连通。

图2示出了待冲孔前的板料17，图6示出了板料17中已经去毛刺的冲孔(第二冲孔)18和还未去毛刺的冲孔(第一冲孔)19。

图7示出了还未去毛刺的第一冲孔19的具体结构和去毛刺的第二冲孔18的具体结构。第一冲孔19包括板材冲孔上口的圆角边缘20和板材冲孔下口毛刺边缘21。第二冲孔18包括板材冲孔上口圆角边缘20和倒毛刺后冲孔毛刺向孔内卷曲的卷曲边缘22。

图8示出冲孔后的废料23，废料23通过下模凹腔11和出料孔16排出。

在如图1所示的实施例中，上模冲孔冲头6和对应于上模冲孔冲头6的下模凹腔11各示出一个，下模倒毛刺冲头9的数量与上模冲孔冲头6的数量相同。在其它的实施例中，上模冲孔冲头6和下模凹腔11可以分别是多个，设置成沿纵向的一列，或沿横向的一排，或纵横向的矩阵形式，其它需要的排列形式，在这些实施例中，下模倒毛刺冲头9的数量与上模冲孔冲头6的数量相同。在其它实施例中下模倒毛刺冲头9的数量可以与上模冲孔冲头6的数量不同。

在图1所示的实施例中，上模压板4的下表面上设置与下模倒毛刺冲头9对应的上模凹腔7。在其它的实施例中也可以不设置上模凹腔7，或在该位置设置一如图9中所示的凸缘24。

工作原理

将图1所示的上、下模准确安装在冲床上，调整好板料17位移的距离，该距离与下模凹腔11和下模倒毛刺冲头9之间的间距相等。

如图2所示，将待冲孔的板料17放入冲床台面并在夹具夹紧固定后，定位到需要冲孔部位进行冲孔。如图3所示，当冲床开始运转后，上模开始向下运行，上模压板4首先压住待冲孔的板料17，上模继续下降，上模座2 在上模导柱5的引导下相对上模压板4抵抗上模压簧3的弹簧力朝向上模压板4移动，以进一步将上模压板4压靠在板料17上，为此，上模压板4和下模压板8同时受到压缩力，上模压板4在上模压簧3的弹簧力和上模座2的作用下压靠于板料17，上模冲孔冲头6在上模座2向下移动的作用下伸出上模压板4，如图3所示。当上模冲孔冲头6在上模座2的作用下向下伸出并进入下模凹腔11中时，完成在板料17中的冲孔。

如图4所示，上模上升，离开下模，上模座2在上模压簧3的作用下使上模冲孔冲头6缩进上模压板4内，上模和下模分别回到初始状态。移动板料17一个距离，使未去除毛刺的第一冲孔19位于下模倒毛刺冲头9之上。

如图5所示，上模再开始向下运行，下模压板8在上模的压迫下向下移动，由此下模倒毛刺冲头9伸出下模压板8。上模继续下降，上模冲孔冲头6冲入板材17在板材上冲出第二个第一冲孔19，在出料孔16中留下了冲孔废料23。

在冲模运动中，上模导柱5和下模导柱13分别保持上、下模的运动精度。另一个情况是：在板材17受到第一次冲孔时，下模倒毛刺冲头9未起到作用。然后，上模开始向上运行，上模和下模开始分开，同时，如图4所示，上模压板4在上模压簧3的作用下恢复到初始状态，上模冲孔冲头6随之缩到上模压板4中；下模压板8在下模压簧12的作用下恢复到初始状态，下模倒毛刺冲头9随之缩到下模压板8中。如图7所示，第一冲孔19形成后由于剪切作用在下孔口形成了带有孔毛刺的毛刺边缘21，而在上孔口形成圆角边缘20；上模冲孔冲头6上升抬起后，冲床将板料17移动设定的间距进行第二次冲孔，带有毛刺边缘21的第一冲孔19位移到下模倒毛刺冲头9上方，第二次冲孔开始，上模开始向下运行再次压住板材17，如同上述描述的冲模运动方式，板材17被冲出又一个第一冲孔19。带有毛刺边缘21的第一个第一冲孔19在下模倒毛刺冲头9伸出的状态下，如图5所示，由于毛刺边缘21受到下压模冲头圆弧压槽10所形成的倒角的作用使之向第一冲孔19内弯曲卷入内并紧贴孔的内壁，形成内卷的卷曲边缘22(毛刺向内翻卷)，获得无毛刺冲孔，即第二孔18。当第三次冲 孔开始后，第二个第一冲孔如同第一个第一冲孔一样进行形变，如此重复，直至所有冲孔完成去毛刺。在上述描述中，板材17受到第一次冲孔时，下模倒毛刺冲头9未起到作用，在第二次冲孔开始后，下模倒毛刺冲头9开始作用直至最后。

如图1所示，下模倒毛刺冲头9的出口端形成出口倒角。在图2所示的一个具体实施例中，出口倒角形成为下模倒毛刺冲头9的出口端的周围的下模冲头圆弧槽10的下端。较佳地，下模倒毛刺冲头9的出口倒角形成为凹陷形，以有利于毛刺边缘21向内翻卷。

在图9所示的实施例中，较佳地，形成在上模压板4的下表面上的凸缘24的端部倒角的形状与第一冲孔19的圆角边缘20一致，从而能够防止第一冲孔19的圆角边缘20在下模倒毛刺冲头9的冲压下变形。由此，下模倒毛刺冲头9对毛刺边缘21进行曲率形变使之向孔内弯曲时，不会使板材的材料流向第一冲孔19的圆角边缘20而使该圆角边缘20消失，因为该圆角边缘20对板材以后所要形成的产品是有利的，同样，该卷曲边缘22的形成对板材以后所要形成的产品也是有利的，因此，可根据需要设置下模倒毛刺冲头9的端部的倒角的形状。当用上模冲孔冲头6形成第三个第一冲孔19时，重复上述的过程。如此重复，直至所有冲孔完成。

设计说明：

本发明的冲孔模具是针对目前需要两面均无毛刺的网孔板进行开发的。

现有许多种去毛刺的方法从而能够得到质量足够优良的两面均无毛刺的网孔板。但都离不开两次加工，有物理的或化学的工艺，工艺复杂，成本高。单从冲孔工艺得到无毛刺的网孔板也需要两次冲孔，并且冲模结构复杂，需要精密冲床，对操作精度和技术要求也高，成本也高。

同时去毛刺的彻底性有量化要求，一旦去毛刺有个别不彻底，或去毛刺不均匀将会影响使用，特别是网孔板用于形成用在丝织品、超细纤维织物上的产品时，只要有丁点毛刺，就引起织物勾丝现象。

本发明绕开去除(物理去除)毛刺的环节，只将毛刺改变形状使之不影响表面光滑性，因此不存在去除毛刺的量化要求。因为动态情况下，毛刺的 不均匀性(由于冲头的磨损、冲孔的速度、冲床的冲压等所导致)会导致去毛刺的“干净”程度——彻底性，而本发明不管毛刺大小和多少，均能卷入孔内。即使毛刺很小甚至于微量毛刺以至于压模不能使之形成压卷形状时，也使孔边缘钝化成圆口，不存在量化要求。

上述示例性的实施例示出了解决本发明要解决的技术问题的技术方案中的实施例。在上述实施例的示例下，其它符合本发明原理的等效和类似的手段都属于本发明保护的范围中。

附图标记说明：

1.模柄；2.上模座；3.上模压簧；4.上模压板；5.上模导柱；6.上模冲孔冲头；7.上模凹腔；8.下模压板；9.下模倒毛刺冲头；10.下模冲头圆弧槽；11.下模凹腔；12.下模压簧；13.下模导柱；14.下模座基础；15.下模座；16.出料孔；17.待冲孔板料；18.第一冲孔；19.第二冲孔；20.板材冲孔上圆口；21.板材冲孔下口毛刺；22.倒毛刺后冲孔毛刺向孔内卷曲；23.冲孔后废料；24.凸缘。