一种冲头结构及冲压方法与流程

本发明涉及冲压技术领域，具体而言，涉及一种冲头结构及冲压方法。

背景技术：

随着技术的不断进步，使得冲压技术作为机械加工中最为高效的加工技术得以被广泛应用，尤其是在家电产品的生产过程中，家电产品的外壳、骨架等机构普遍采用冲压技术制备，而家电产品的外壳、骨架等机构通常采用板状件经过多道冲压工序制备完成，而板状件在冲压过程中通常需要冲压出翻边，以便于后续制备工艺使用。

然而板状件的翻边在冲压过程中会在其凸起的边缘处产生毛刺，需要通过人工方式将毛刺清除掉，增加了新的制造工序，从而降低翻边的制造效率。

技术实现要素：

本发明旨在一定程度上解决现有的板状件的翻边在冲压过程中会在其凸起的边缘处产生毛刺，需要通过人工方式将毛刺清除掉，增加了新的制造工序，从而降低翻边的制造效率的问题。

为解决上述问题，一方面，本发明提供一种冲头结构，所述冲头结构用于冲压板状件，所述板状件开设有第一通孔，位于所述板状件一侧板面的所述第一通孔的边缘处产生有毛刺；

所述冲头结构包括第二冲头部，所述第二冲头部用于从所述板状件的一侧板面向其另一侧板面冲出翻边，所述第二冲头部的冲压端的棱边为第二圆角过渡，所述第二圆角过渡用于去除所述毛刺。

本发明的发明人非常巧妙的利用板状件在两个工位之间传递过程中，使板状件发生翻转而使其带有毛刺的板面朝向第二冲头部设置，也就是“位于所述板状件一侧板面的所述第一通孔的边缘处产生有毛刺”；而利用第二冲头部的冲压端向板状件推压过程中首先与毛刺接触；接着，在第二冲头部的冲压端推压第一通孔时候，由于翻边的截面形状是由第二冲头部的冲压端的截面形状决定的；而形成翻边过程中，第二冲头部的冲压端的棱边首先与第一通孔周围的板状件接触并进行挤压，而第二冲头部的冲压端的棱边为第二圆角过渡恰好可以将毛刺挤掉，从而既实现了去除毛刺又实现了翻边的冲压形成。这样既不会影响翻边冲压的顺利进行，并保证翻边的冲压质量，同时在没有增加任何新的工艺方法和新的设备装置的情况下，完全利用执行翻边作业的冲头结构而巧妙的将毛刺清除。从而取消了人工方式将毛刺清除掉，并节约制造工序，从而提高翻边的制造效率。

进一步地，所述冲头结构还包括第一冲头部，所述第一冲头部与所述第二冲头部连接；

所述第一冲头部凸起于所述第二冲头部，所述第一冲头部能够插入所述第一通孔，所述第一冲头部的凸起顶部的形状与所述第一通孔的形状一致。

在进行冲压翻边过程中，第一冲头部首先插入第一通孔中以将毛刺推入第一通孔中，防止第二冲头部在挤压板状件的一侧表面时候，毛刺被挤压在第一通孔外。接着，第二冲头部的冲压端端部与第一通孔周围的板状件的一侧表面接触并开始清除毛刺，而后冲压翻边。

进一步地，所述第一冲头部的凸起顶部的棱边为第一圆角过渡。

使第一冲头部与毛刺接触缓慢平滑，防止第一冲头部将毛刺推送到第一通孔的侧壁处，导致后续第二冲头部冲压过程中使毛刺与第一通孔的侧壁发生粘连。

进一步地，所述第一圆角过渡的半径为所述板状件厚度的1.2至2.3倍。

如此设置，对第一圆角过渡进行优化，从而进一步提高第一冲头部与毛刺接触的缓慢平滑性。

进一步地，所述冲头结构还包括第一冲头部，所述第一冲头部与所述第二冲头部可分离连接，所述第一冲头部用于从所述板状件的另一侧板面冲出所述第一通孔。

如此设置，充分结合第一冲头部的冲程和回程，从而现有的翻边冲压工艺中需要两个工位合并为一个工位就可以实现。这样既节约了加工制造空间，又缩短了加工制造时间，同时还保证了翻边处的毛刺被顺利去除。

进一步地，所述第一冲头部的冲压端与所述第二冲头部的冲压端相对设置，所述第二冲头部的冲压端开设有凹腔，所述第一冲头部的冲压端可分离地固定于所述凹腔中。

如此设置，利用凹腔实现第一冲头部与第二冲头部的准确定位，从而保证毛刺的顺利去除，以及翻边冲压合乎加工要求。

进一步地，通过销轴同时插入所述第一冲头部与所述第二冲头部，使所述第一冲头部与所述第二冲头部可分离连接。

通过销轴同时插入第一冲头部与第二冲头部，实现第一冲头部与第二冲头部的快速分离和固定。

进一步地，所述销轴呈u形，所述第二冲头部的冲压端的侧表面开设有凹坑，所述销轴从所述凹坑插入所述第一冲头部与所述第二冲头部中。

一方面利用u形的销轴，提高第一冲头部与第二冲头部固定的牢靠性；另一方面，利用凹坑对销轴插入实现导向性，使得销轴仅仅需要插入凹坑中就可以容易的同时插入第一冲头部与第二冲头部中，从而起到了导向的作用；另外，凹坑也避免了销轴留在第二冲头部的冲压端的侧表面而影响翻边的制造。

进一步地，所述第二圆角过渡的半径为所述板状件厚度的1.2至2.3倍。

也就是说，设定板状件厚度为t，第二圆角过渡的半径为1.2至2.3t。

如此设置，对第二圆角过渡进行优化，从而进一步提高第二圆角过渡与第一通孔接触并挤压时缓慢平滑。

进一步地，所述第一冲头部插入所述第一通孔中，所述第一冲头部与所述第一通孔呈间隙设置。

防止第一冲头部插入第一通孔过程中，毛刺被挤压到第一通孔外。

进一步地，所述第一冲头部与所述第一通孔之间的间隙为0.1-0.3mm。

该间隙能够保证毛刺全部进入第一通孔中。

进一步地，所述第二冲头部将所述第一通孔冲为第二通孔，所述第二冲头部与所述第二通孔呈间隙设置。

进一步地，所述第二冲头部与所述第二通孔之间的间隙为所述板状件厚度的0.5至0.6倍。

如此设置，既能够保证冲头结构本体对毛刺进行挤压并清除，同时防止冲头结构本体与形成的第二通孔发生过盈配合，而造成在冲头结构本体抬起过程中板状件无法与冲头结构本体分离。

进一步地，所述第一冲头部的任一处的横截面的面积小于所述第二冲头部的任一处的横截面的面积；

其中，所述第一冲头部的任一处的横截面与所述第二冲头部的任一处的横截面均垂直于所述冲头结构的冲压方向。

另外，本发明还提供了一种冲压方法，所述冲压方法用于去除毛刺，所述冲压方法使用所述的冲头结构，包括：

从板状件的另一侧板面向其一侧板面冲出第一通孔；

所述板状件的一侧板面产生毛刺；

使用所述第二冲头部从所述板状件的一侧板面向其另一侧板面对所述第一通孔冲压；

使用所述第二冲头部的所述第二圆角过渡冲掉所述毛刺；

使用所述第二冲头部将所述第一通孔处的所述板状件冲出翻边。

由于该冲压方法取得的技术效果与该冲头结构的技术效果相同，因此对于该冲压方法取得的技术效果及工作过程在此不再解释说明。

进一步地，所述冲头结构还包括第一冲头部，所述第一冲头部与所述第二冲头部可分离连接；

在执行所述从板状件的另一侧板面向其一侧板面冲出第一通孔之前，使所述第一冲头部与所述第二冲头部分离；

使用所述第一冲头部执行所述从板状件的另一侧板面向其一侧板面冲出第一通孔，并使所述第一冲头部的冲压端伸出所述板状件的一侧板面；在执行所述使用所述第二冲头部从所述板状件的一侧板面向其另一侧板面对所述第一通孔冲压之前，将所述第一冲头部与所述第二冲头部可分离连接。

充分结合第一冲头部的冲程和回程，从而现有的翻边冲压工艺中需要两个工位合并为一个工位就可以实现。这样既节约了加工制造空间，又缩短了加工制造时间，同时还保证了翻边处的毛刺被顺利去除。

附图说明

图1为本发明的具体实施方式的从板状件的一侧板面冲出第一通孔的示意性结构图；

图2为本发明的具体实施方式的一个冲头结构的示意性结构图；

图3为本发明的具体实施方式的另一个冲头结构的第一冲头部与第二冲头部分离的示意性结构图；

图4为本发明的具体实施方式的另一个冲头结构的第一冲头部与第二冲头部连接的示意性结构图；

图5为本发明的具体实施方式的另一个冲头结构的第一冲头部与第二冲头部连接后局部剖视的示意性结构图；

图6为图5中的a-a处剖视图；

图7为本发明的具体实施方式的冲压方法的一个流程图；

图8为本发明的具体实施方式的冲压方法的另一个流程图。

附图标记说明：

100板状件，101第一通孔，102翻边，103毛刺，104第二通孔，200冲头结构，201第一冲头部，2011第四通孔，202第二冲头部，2021凹腔，2022凹坑，2023第三通孔，203第二圆角过渡，204第一圆角过渡，300销轴。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

参见图1至图6，本实施方式提供了一种冲头结构200，其特征在于，冲头结构200用于冲压板状件100，板状件100开设有第一通孔101，位于板状件100一侧板面的第一通孔101的边缘处产生有毛刺103；

冲头结构200包括第二冲头部202，第二冲头部202用于从板状件100的一侧板面向其另一侧板面冲出翻边102，第二冲头部202的冲压端的棱边为第二圆角过渡203，第二圆角过渡203用于去除毛刺103。

需要说明的是，第一通孔101的形状可以是多种多样的，例如第一通孔101可以是圆孔或方形通孔或多边形通孔；并且通过冲头结构200和凸起配合对第一通孔101冲压后得到第二通孔104，第二通孔104的形状可以是多种多样的；这样，第一通孔101与第二通孔104的形状取决于冲头结构200的横截面形状和第一冲头部201的横截面形状。

另外，板状件100的材料可以是涂锌钢或钢板或低碳钢或不锈钢材料。

冲头结构200和第一冲头部201的材料可以是45#碳素钢或钨钢。

本发明的发明人发现，现有的板状件100的翻边102冲压工艺中，由于第二通孔104的孔径或截面积大于第一通孔101的孔径或截面积，并且冲压加工通常为大批量生产采用，因此在这种情况下为了保证冲压加工效率，本领域技术人员按照常规处理方式会采用两个工位，一个工位冲出第一通孔101，然后板状件100移动到另一个工位并对第一通孔101冲出翻边102，这个过程中，通常均在板状件100的同一侧板面先冲压出第一通孔101，然后再进行翻边102；这样板状件100只需做平滑移动，从而方便现场工人进行准运，实现板状件100便于转移及搬运；并且，这两个工位的冲头结构200均为立柱式冲头结构200。因此在这种冲压生产工艺情况下，冲压出来的翻边102的边缘处存在毛刺103。

接着，本发明的发明人在以上发现的基础上非常巧妙的利用板状件100在两个工位之间传递过程中，使板状件100发生翻转而使其带有毛刺103的板面朝向第二冲头部202设置，也就是“位于板状件100一侧板面的第一通孔101的边缘处产生有毛刺103”；而利用第二冲头部202的冲压端向板状件100推压过程中首先与毛刺103接触；接着，在第二冲头部202的冲压端推压第一通孔101时候，由于翻边102的截面形状是由第二冲头部202的冲压端的截面形状决定的；而形成翻边102过程中，第二冲头部202的冲压端的棱边首先与第一通孔101周围的板状件100接触并进行挤压，而第二冲头部202的冲压端的棱边为第二圆角过渡203恰好可以将毛刺103挤掉，从而既实现了去除毛刺103又实现了翻边102的冲压形成。这样既不会影响翻边102冲压的顺利进行，并保证翻边102的冲压质量，同时在没有增加任何新的工艺方法和新的设备装置的情况下，完全利用执行翻边102作业的冲头结构200而巧妙的将毛刺103清除。从而取消了人工方式将毛刺103清除掉，并节约制造工序，从而提高翻边102的制造效率。

参见图2，优选地，冲头结构200还包括第一冲头部201，第一冲头部201与第二冲头部202连接；

第一冲头部201凸起于第二冲头部202，第一冲头部201能够插入第一通孔101，第一冲头部201的凸起顶部的形状与第一通孔101的形状一致。

在进行冲压翻边102过程中，第一冲头部201首先插入第一通孔101中以将毛刺103推入第一通孔101中，防止第二冲头部202在挤压板状件100的一侧表面时候，毛刺103被挤压在第一通孔101外。接着，第二冲头部202的冲压端端部与第一通孔101周围的板状件100的一侧表面接触并开始清除毛刺103，而后冲压翻边102。

参见图2和图4，优选地，第一冲头部201的凸起顶部的棱边为第一圆角过渡204。

使第一冲头部201与毛刺103接触缓慢平滑，防止第一冲头部201将毛刺103推送到第一通孔101的侧壁处，导致后续第二冲头部202冲压过程中使毛刺103与第一通孔101的侧壁发生粘连。

参见图2，优选地，第一圆角过渡202的半径为板状件100厚度的1.2至2.3倍。

也就是说，设定板状件100厚度为t，第一圆角过渡204的半径为1.2至2.3t。

如此设置，对第一圆角过渡204进行优化，从而进一步提高第一冲头部201与毛刺103接触的缓慢平滑性。

图3至图6，优选地，在另一个具体实施方式中，冲头结构200还包括第一冲头部201，第一冲头部201与第二冲头部202可分离连接，第一冲头部201用于从板状件100的另一侧板面冲出第一通孔101，并且第一冲头部201能够从板状件100的一侧板面伸出。

使用时，首先第一冲头部201与第二冲头部202分离，第一冲头部201从板状件100的另一侧板面冲出第一通孔101，也就是第一冲头部201的冲程；接着，第一冲头部201从板状件100的一侧板面伸出，然后使第二冲头部202与第一冲头部201可分离连接，接着，第一冲头部201进入回程，由于第一冲头部201从板状件100的一侧板面伸出并且可分离连接有第二冲头部202，这样在第一冲头部201进行回程的过程中，第二冲头部202的第二圆角过度204首先将板状件100一侧板面的毛刺103去除，接着第二冲头部202冲压出翻边102。

需要说明的是，可以使用立式冲床，将第一冲头部201从上向下运动定义为第一冲头部201的冲程，而第一冲头部201从下向上运动定义为第一冲头部201的回程；这样，在第一冲头部201从板状件100的一侧板面伸出，也就是板状件100的下表面伸出，然后第一冲头部201的冲压端与第二冲头部202可分离连接，接着第一冲头部201向上运动，从而利用第二冲头部202先去除毛刺103然后冲压出翻边102，从而使得本实施方式的冲头结构200完全可以通过现有的冲压设备实现。

如此设置，充分结合第一冲头部201的冲程和回程，从而现有的翻边冲压工艺中需要两个工位合并为一个工位就可以实现。这样既节约了加工制造空间，又缩短了加工制造时间，同时还保证了翻边102处的毛刺103被顺利去除。

参见图3和图4，优选地，第一冲头部201的冲压端与第二冲头部202的冲压端相对设置，第二冲头部202的冲压端开设有凹腔2021，第一冲头部201的冲压端可分离地固定于凹腔2021中。

如此设置，利用凹腔2021实现第一冲头部201与第二冲头部202的准确定位，从而保证毛刺103的顺利去除，以及翻边102冲压合乎加工要求。

参见图5和图6，优选地，通过销轴300同时插入第一冲头部201与第二冲头部202，使第一冲头部201与第二冲头部202可分离连接。

需要说明的是，在第二冲头部202开设有第三通孔2023，第三通孔2023沿着垂直于第二冲头部202冲压方向的横向将第二冲头部202贯穿，并且第三通孔2023穿过凹腔2021；在第一冲头部201开设第四通孔2011，第四通孔2011沿着第一冲头部201的垂直于第一冲头部201的冲压方向的横向开设，第一冲头部201的冲压端置于凹腔2021中时，第三通孔2023与第四通孔2011连通，销轴300同时插入第三通孔2023与第四通孔2011，从而实现第一冲头部201与第二冲头部202的固定。

通过销轴300同时插入第一冲头部201与第二冲头部202，实现第一冲头部201与第二冲头部202的快速分离和固定。

参见图5和图6，优选地，销轴300呈u形，第二冲头部202的冲压端的侧表面开设有凹坑2022，销轴300从凹坑2022插入第一冲头部201与第二冲头部202中。

也就是说，第三通孔2023开设于凹坑2022的凹陷底部，并且第三通孔2023和第四通孔2011均为两个并且相互并行设置，从而使u形的销轴300插入两个第三通孔2023和第四通孔2011。

一方面利用u形的销轴300，提高第一冲头部201与第二冲头部202固定的牢靠性；另一方面，利用凹坑2022对销轴300插入实现导向性，使得销轴300仅仅需要插入凹坑2022中就可以容易的同时插入第一冲头部201与第二冲头部202中，从而起到了导向的作用；另外，凹坑2022也避免了销轴300留在第二冲头部202的冲压端的侧表面而影响翻边102的制造。

参见图1至图4，优选地，第二圆角过渡203的半径为板状件100厚度的1.2至2.3倍。

也就是说，设定板状件100厚度为t，第二圆角过渡203的半径为1.2至2.3t。

如此设置，对第二圆角过渡203进行优化，从而进一步提高第二圆角过渡203与第一通孔101接触并挤压时缓慢平滑。

参见图1至图4，优选地，第一冲头部201插入第一通孔101中，第一冲头部201与第一通孔101呈间隙设置。

防止第一冲头部201插入第一通孔101过程中，毛刺103被挤压到第一通孔101外。

参见图1至图4，优选地，第一冲头部201与第一通孔101之间的间隙为0.1-0.3mm。

该间隙能够保证毛刺103全部进入第一通孔101中。

参见图2，优选地，第二冲头部202将第一通孔101冲为第二通孔104，第二冲头部202与第二通孔104呈间隙设置。

参见图2，优选地，第二冲头部202与第二通孔104之间的间隙为板状件100厚度的0.5至0.6倍。

也就是说，设定板状件100厚度为t，冲头结构200本体与第二通孔104之间的间隙为0.5至0.6t。

如此设置，既能够保证冲头结构200本体对毛刺103进行挤压并清除，同时防止冲头结构200本体与形成的第二通孔104发生过盈配合，而造成在冲头结构200本体抬起过程中板状件100无法与冲头结构200本体分离。

另外，板状件100的厚度可以是：0.5mm或0.6mm或0.7mm或0.8mm或1mm。

参见图1至图4，优选地，第一冲头部201的任一处的横截面的面积小于第二冲头部202的任一处的横截面的面积；

其中，第一冲头部201的任一处的横截面与第二冲头部202的任一处的横截面均垂直于冲头结构200的冲压方向。

参见图7，优选地，第一冲头部201与第二冲头部202构成阶梯轴结构。

另外，本实施方式还提供了一种冲压方法，该冲压方法用于去除毛刺103，该冲压方法使用前述的冲头结构200的过程包括：

s100、从板状件100的另一侧板面向其一侧板面冲出第一通孔101；

s200、板状件100的一侧板面产生毛刺103；

s300、使用第二冲头部202从板状件100的一侧板面向其另一侧板面对第一通孔101冲压；

s400、使用第二冲头部202的第二圆角过渡203冲掉毛刺103；

s500、使用第二冲头部202将第一通孔101处的板状件100冲出翻边。

由于该冲压方法取得的技术效果与该冲头结构200的技术效果相同，因此对于该冲压方法取得的技术效果及工作过程在此不再解释说明。

参见图8，优选地，冲头结构200还包括第一冲头部201，第一冲头部与第二冲头部可分离连接；

在执行从板状件100的另一侧板面向其一侧板面冲出第一通孔101之前，使第一冲头部201与第二冲头部202分离；

使用第一冲头部201执行从板状件100的另一侧板面向其一侧板面冲出第一通孔101，并使第一冲头部201的冲压端伸出板状件100的一侧板面；

在执行使用第二冲头部202从板状件100的一侧板面向其另一侧板面对第一通孔101冲压之前，将第一冲头部201与第二冲头部202可分离连接。

也就是说，该冲压方法使用前述的冲头结构200的过程包括：

s10、使第一冲头部201与第二冲头部202分离；

s20、使用第一冲头部201执行从板状件100的另一侧板面向其一侧板面冲出第一通孔101，并使第一冲头部201的冲压端伸出板状件100的一侧板面；

s30、板状件100的一侧板面产生毛刺103；

s40、将第一冲头部201与第二冲头部202可分离连接；

s50、使用第二冲头部202从板状件100的一侧板面向其另一侧板面对第一通孔101冲压；

s60、使用第二冲头部202的第二圆角过渡203冲掉毛刺103；

s70、使用第二冲头部202将第一通孔101处的板状件100冲出翻边102。

充分结合第一冲头部201的冲程和回程，从而现有的翻边冲压工艺中需要两个工位合并为一个工位就可以实现。这样既节约了加工制造空间，又缩短了加工制造时间，同时还保证了翻边102处的毛刺103被顺利去除。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。