用于薄壁拉深筒形件切边装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及筒形件的模具制作领域，具体是指一种用于薄壁拉深筒形件切边装置。


背景技术：

[0002]
拉深工艺是一种常用的利用模具将平板毛坯压制成各种开口空心工件的加工方法，广泛应用于汽车、电子以及电器等行业，在进行拉深工艺设计时，一般都会留有修边余量，也就是圆周余料，在拉深完成后将多余的边料切除，常用的切边工艺，主要有机加工或旋切方法，但这类方法在用于去除薄壁拉深筒形件的修边余量时，易造成加工变形且成本较高，除此以外，一般在冲压模具中会采用斜契滑块机构，将模具的上下垂直运动转化为水平直线运动，进而实现筒形件圆周余料的切除，但是，这种方法不仅装置结构复杂，切边质量较差，中国专利cn103949527b公开了筒形工件用的切边装置及方法，筒形工件用的切边装置，包括凹模、凸模、凸轮、凸轮驱动机构、凹模偏心复位机构和随动机构，凹模设于凸模上方，凹模的轴向截面呈h形，凹模的上部空间内设有凸轮，凹模的内侧壁上设有凸轮停靠凹槽，凸轮与凸轮驱动机构连接，凹模的下部空间内设有压料板；凹模的外侧壁设有凹模偏心复位机构；随动机构包括随动支撑套、活动定位销和支撑套定位螺钉，随动支撑套通过活动定位销与凸模连接，活动定位销底部还设有浮动弹簧，随动支撑套中部设置支撑套定位螺钉，随动支撑套的顶面位于压料板下方，所述凹模顶部设有缓冲用的橡胶弹簧，凸模底部通过凸模固定板和垫板与下模板连接，凸模固定板、垫板和下模板通过锁紧螺栓依次连接；凸模外周设有限位机构，限位机构包括弹性卸料板、上限位块和下限位块，弹性卸料板的上下两侧分别设置上限位块和下限位块，弹性卸料板设于凸模外周，上限位块固定于凹模底部，下限位块固定于凸模固定板上，上述专利的实质不足是：一是上述专利通过凸轮驱动机构带动凹模做环形水平偏心运动，进而带动随动支撑套及筒形工件也进行环形的水平偏心运动，使凸模对筒形工件进行环形切边，这个操作过程相对复杂，而且切边过程仍属于局部旋切的范畴，加工效率相比冲压成形要低；二是上述专利结构复杂，部件多，使用成本高；三是上述专利无法与前序冲压工序进行级进模串联，这就导致拉深后需要更换场地和模具进行切除圆周余料作业，效率低，使用空间受限。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的是为了解决现有技术不足，提供一种结构简单、部件少、成本低、操作方便、切边无毛刺、效率高、能够与前序冲压工序进行级进模串联的用于薄壁拉深筒形件切边装置。
[0004]
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
[0005]
一种用于薄壁拉深筒形件切边装置，包括上模座和下模座，所述上模座和下模座之间设有筒形件切边机构，所述筒形件切边机构包括凹模、定芯凸模、冲裁连接套和筒形刀，所述定芯凸模和冲裁连接套设于凹模上方，所述凹模、定芯凸模和冲裁连接套三者的轴
线位于同一竖直线上，所述凹模下端与下模座固定连接，所述凹模内孔上端向上向外延伸形成斜切支撑面，所述定芯凸模上端与上模座固定连接，所述冲裁连接套套在定芯凸模上并与定芯凸模固定连接，所述冲裁连接套上端与上模座固定连接，下端与筒形刀固定连接，所述筒形刀下端固定有刀刃，所述筒形刀的刀刃到冲裁连接套轴线的距离不小于凹模内孔宽度的一半，以利于当将筒形件放入凹模内后，筒形件的周边余料位于斜切支撑面上侧，上模座带动定芯凸模和冲裁连接套下行，定芯凸模进入筒形件内支撑筒形件，冲裁连接套缓缓下降将筒形件的周边余料压在斜切支撑面上并切除。
[0006]
本实用新型所述冲裁连接套上端设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧套在定芯凸模上，缓冲弹簧一端与上模座固定连接，另一端与冲裁连接套固定连接，所述冲裁连接套套在定芯凸模上并与定芯凸模滑动连接，以利于冲裁连接套下行，接触到筒形件的周边余料后，筒形件的周边余料被下压的同时会反作用于冲裁连接套，冲裁连接套受力向上升挤压缓冲弹簧，缓冲弹簧回弹反作用于冲裁连接套上，随着缓冲弹簧施加给冲裁连接套的背压不断增大，冲裁连接套的筒形刀逐渐压着周边余料接触到斜切支撑面，实现筒体与周边余料的分离，缓冲弹簧可保护刀刃，防止冲裁连接套下降太快撞击到斜切支撑面而损坏。
[0007]
本实用新型所述定芯凸模下端面的高度低于筒形刀刀刃下端面的高度，以利于方便定芯凸模和冲裁连接套下行时，定芯凸模可先进入凹模内支撑待切周边余料的筒形件，然后冲裁连接套在带着筒形刀进入凹模内完成圆周预料的切除作业。
[0008]
本实用新型所述筒形刀刀刃的形状与凹模内孔横截面的形状相匹配，以利于筒形刀刀刃的形状与放入凹模内待切边的筒形件的横截面的形状相匹配，以便获得少无毛刺的切边质量。
[0009]
本实用新型所述筒形刀的刀刃的形状为圆形，或者为方形，以利于配合凹模对横截面呈方形，或者呈圆形的筒形件进行周边余料切除。
[0010]
本实用新型所述缓冲弹簧上端设有挡台，所述挡台宽度大于定芯凸模的宽度，所述挡台上端与上模座固定连接，下端与定芯凸模固定连接，所述缓冲弹簧上端与挡台固定连接，以利于当冲裁连接套下端受到筒形件周边余料的反作用力轴向向上移动时，冲裁连接套上端挤压缓冲弹簧抵在挡台上，挡台可以给冲裁连接套提供刚性支撑。
[0011]
本实用新型由于采用上述结构，具有结构简单、部件少、成本低、操作方便、切边无毛刺、效率高、能够与前序冲压工序进行级进模串联等优点。
附图说明
[0012]
图1是本实用新型用于薄壁拉深筒形件切边装置结构示意图。
[0013]
图2是本实用新型中定位凸模、冲裁连接套和筒形刀下行切除筒形件周边余料的示意图。
[0014]
图3是本实用新型中带周边余料的筒形件的结构示意图。
[0015]
图4是本实用新型中筒形件切除周边余料后的结构示意图。
[0016]
附图标记：凹模1，定芯凸模2，冲裁连接套3，筒形刀4，斜切支撑面5，缓冲弹簧6，挡台7，筒形件8，周边余料9。
具体实施方式
[0017]
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
[0018]
一种用于薄壁拉深筒形件切边装置，包括上模座和下模座，所述上模座和下模座之间设有筒形件切边机构，所述筒形件切边机构包括凹模1、定芯凸模2、冲裁连接套3和筒形刀4，所述定芯凸模2和冲裁连接套3设于凹模1上方，所述凹模1、定芯凸模2和冲裁连接套3三者的轴线位于同一竖直线上，所述凹模1下端与下模座固定连接，所述凹模1内孔上端向上向外延伸形成斜切支撑面5，所述定芯凸模2上端与上模座固定连接，所述冲裁连接套3套在定芯凸模2上并与定芯凸模2固定连接，所述冲裁连接套3上端与上模座固定连接，下端与筒形刀4固定连接，所述筒形刀4下端固定有刀刃，所述筒形刀4的刀刃到冲裁连接套3轴线的距离不小于凹模1内孔宽度的一半，以利于当将筒形件放入凹模内后，筒形件的周边余料位于斜切支撑面上侧，上模座带动定芯凸模和冲裁连接套下行，定芯凸模进入筒形件内支撑筒形件，冲裁连接套缓缓下降将筒形件的周边余料压在斜切支撑面上并切除。
[0019]
本实用新型所述冲裁连接套3上端设有缓冲弹簧6，所述缓冲弹簧6套在定芯凸模2上，缓冲弹簧6一端与上模座固定连接，另一端与冲裁连接套3固定连接，所述冲裁连接套3套在定芯凸模2上并与定芯凸模2滑动连接，以利于冲裁连接套下行，接触到筒形件的周边余料后，筒形件的周边余料被下压的同时会反作用于冲裁连接套，冲裁连接套受力向上升挤压缓冲弹簧，缓冲弹簧回弹反作用于冲裁连接套上，随着缓冲弹簧施加给冲裁连接套的背压不断增大，冲裁连接套的筒形刀逐渐压着周边余料接触到斜切支撑面，实现筒体与周边余料的分离，缓冲弹簧可保护刀刃，防止冲裁连接套下降太快撞击到斜切支撑面而损坏。
[0020]
本实用新型所述定芯凸模2下端面的高度低于筒形刀4刀刃下端面的高度，以利于方便定芯凸模和冲裁连接套下行时，定芯凸模可先进入凹模内支撑待切周边余料的筒形件，然后冲裁连接套在带着筒形刀进入凹模内完成圆周预料的切除作业。
[0021]
本实用新型所述筒形刀4刀刃的形状与凹模1内孔横截面的形状相匹配，以利于筒形刀刀刃的形状与放入凹模内待切边的筒形件的横截面的形状相匹配，以便获得少无毛刺的切边质量。
[0022]
本实用新型所述筒形刀4的刀刃的形状为圆形，或者为方形，以利于配合凹模对横截面呈方形，或者呈圆形的筒形件进行周边余料切除。
[0023]
本实用新型所述缓冲弹簧6上端设有挡台7，所述挡台7宽度大于定芯凸模2的宽度，所述挡台7上端与上模座固定连接，下端与定芯凸模2固定连接，所述缓冲弹簧6上端与挡台7固定连接，以利于当冲裁连接套下端受到筒形件周边余料的反作用力轴向向上移动时，冲裁连接套上端挤压缓冲弹簧抵在挡台上，挡台可以给冲裁连接套提供刚性支撑。
[0024]
本实用新型在使用时的操作步骤如下：步骤一：将带周边余料9的筒形件8放入凹模1中，筒形件8的宽度与凹模1内孔宽度相匹配，筒形件8置于凹模1内，周边余料9被凹模1内孔限位，置于斜切支撑面5和筒形刀4之间；步骤二：定芯凸模2和冲裁连接套3下行，定芯凸模2逐渐进入筒形件8的内腔，对其形成芯部支撑和校正作用，随着定芯凸模2和冲裁连接套3的进一步下行，冲裁连接套3下端的筒形刀4开始与筒形件8的周边余料9发生接触，周边余料9受力向斜切支撑面5靠近，调整定芯凸模2和冲裁连接套3的下行速度，使得筒形刀4压着周边余料9抵在斜切支撑面5上，随后筒形刀4的刀刃压入周边余料9，将筒形件8和周边余料9分离；当冲裁连接套3上设有缓冲弹簧6时，步骤二中，冲裁连接套3下端的筒形刀4抵着
周边余料9向斜切支撑面5靠近，周边余料9受力反作用于筒形刀4，筒形刀4上端的冲裁连接套3经缓冲弹簧6缓冲后，筒形刀4下行速度变慢，起到减缓筒形刀4下降速度，保护筒形刀4不会直接撞击斜切支撑面5而损坏的作用，筒形刀4带动冲裁连接套3下行速度变慢，与此同时，定芯凸模2还在下行，故冲裁连接套3相对定芯凸模2轴向上升，挤压缓冲弹簧6，随着定芯凸模2继续下行，缓冲弹簧6受挤压反弹施加在冲裁连接套3的背压逐渐增大，推动冲裁连接套3下行，冲裁连接套3带动筒形刀4抵着周边余料9落在斜切支撑面5上，筒形刀4的刀刃压入周边余料9，将周边余料9和筒形件8分离，此外，当周边余料9刚度较强时，在步骤二中，冲裁连接套3相对定芯凸模2轴向上升，挤压缓冲弹簧6，不断靠近上模座或挡台7，上模座或挡台7可为冲裁连接套3提供刚性支撑，随着定芯凸模2继续下行，冲裁连接套3带动筒形刀4的刀刃压入周边余料9，将周边余料9和筒形件8分离。
[0025]
如附图，附图1是将需要切边的筒形件放入凹模，凹模和定芯凸模以及冲裁连接套分开的状态，附图2是定芯凸模和冲裁连接套下行，向凹模靠近进行合模，筒形刀下行抵在周边余料上，并切除周边余料的状态，图3是本实用新型中需要切边的筒形件，筒形件上端带有周边余料，筒形件的壁厚可以很薄，例如厚度小于2mm的金属板坯，经无压边拉深成形的带周边余料筒形件，图4是是经本实用新型筒形件切除周边余料后的示意图，本实用新型中的筒形件可以是圆筒或者方筒，本实用新型中凹模内孔的横截面、斜切支撑面的横截面、定芯凸模的横截面以及筒形刀的刀刃的横截面均是与筒形件相匹配的；如果需要切除周边余料的筒形件的横截面是圆形的，那么凹模内孔的横截面、斜切支撑面的横截面、定芯凸模的横截面以及筒形刀的刀刃的横截面均是圆形的；如果需要切除周边余料的筒形件的横截面是方形的，那么凹模内孔的横截面、斜切支撑面的横截面、定芯凸模的横截面以及筒形刀的刀刃的横截面均是方形的；并且筒形件的外壁宽度与凹模内孔的宽度相配合，定芯凸模的宽度与筒形件内壁宽度相配合，定芯凸模可以设置呈阶梯状，定芯凸模还可以与本实用新型中挡台一体成型，也可以不一体成型，阶梯设计用于限定冲裁连接套的后退距离，筒形刀的刀刃到冲裁连接套轴线的距离不小于凹模内孔宽度的一半，筒形刀的刀刃可以竖直向下设置，也可以向外倾斜设置，方便与斜切支撑面配合切除筒形件的周边余料，斜切支撑面呈倾斜状，使用时，筒形件置于凹模内，筒形件外壁与凹模内孔配合，筒形件的周边余料位于斜切支撑面和筒形刀之间，筒形件得到定位，开始合模，定芯凸模和冲裁连接套在压机滑块的作用下开始下行，定芯凸模逐渐进入筒形件的内部，定芯凸模外壁与筒形件内壁相抵触，定芯凸模可支撑和校正筒形件的位置，定芯凸模和冲裁连接套接着下行，冲裁连接套下端的筒形刀接触到筒形件的周边余料，受到周边余料的反作用力，冲裁连接套受力沿着定芯凸模向上滑动，挤压缓冲弹簧，弹簧产生反弹力，推动冲裁连接套向下，筒形刀抵着周边余料压向斜切支撑面并将其切除，本实用新型通过定芯凸模与冲裁连接套的配合运动，可基于凸模的上下垂直运动并逐渐进入凹模后，实现筒形件周边余料的切除，且能获得少无毛刺的切边质量，与现有技术相比，本实用新型无需将模具的上下垂直运动转化为水平直线运动，且可与前序拉深工序进行级进关联，在一副模具内完成筒形件的拉深成形和周边余料切除，生产效率高，而且部件少、成本低、操作方便。
[0026]
本实用新型由于采用上述结构，具有结构简单、部件少、成本低、操作方便、切边无毛刺、效率高、能够与前序冲压工序进行级进模串联等优点。