高強鋼深沖件側沖孔模具及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種高強鋼深沖件側沖孔模具，包括驅動裝置、側沖裝置以及連接機構。所述驅動裝置包括平衡沖頭，所述側沖裝置包括連桿以及側沖頭，所述驅動裝置與側沖裝置通過連接機構連接，所述連接機構可將所述驅動裝置的垂直方向運動轉化為所述側沖裝置的水平方向運動。本裝置通過從內(nèi)側向外側的側沖結構設計，避免了傳統(tǒng)加工中從外向內(nèi)側沖后需對待加工產(chǎn)品內(nèi)側毛刺進行二次處理的弊端，節(jié)約了生產(chǎn)成本。同時，由于本裝置內(nèi)平衡沖頭的設計，保證了模具在進行側沖時向每個方向施加的力是均等的，避免了待加工產(chǎn)品由于受力不均所造成的變形，進一步提升了產(chǎn)品的質(zhì)量。
【專利說明】高強鋼深沖件側沖孔模具及其加工方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高強鋼深沖件側沖孔模具及其加工方法，尤其適用于汽車行業(yè)的高強鋼安全件的側沖孔加工，屬于機械零件加工領域。

【背景技術】
[0002]近年來，隨著汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，零件的強度要求以及對沖壓件毛刺的要求也越來越高。部分產(chǎn)品使用SPH1590的高強鋼材料，抗拉強度需達到590MPa以上，內(nèi)徑只有56mm，但側孔數(shù)量卻達12個之多，且這種安全件由于裝配的要求，其內(nèi)表面不允許有毛刺，這就給企業(yè)生產(chǎn)造成了很大的困難。國內(nèi)目前多采用的是從外側向內(nèi)側沖孔，毛刺通過二次加工，如振磨工藝，去除毛刺。但是這種加工方式會使得生產(chǎn)成本增加，而且質(zhì)量相對不穩(wěn)定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種高強鋼深沖件側沖孔模具及其加工方法。
[0004]本發(fā)明的目的，將通過以下技術方案得以實現(xiàn):
一種高強鋼深沖件側沖孔模具，包括驅動裝置、側沖裝置以及連接機構，所述驅動裝置包括平衡沖頭，所述平衡沖頭設置有一錐形頂部，平衡沖頭的中軸線與待加工產(chǎn)品中心點的軸線重合；所述側沖裝置包括連桿以及側沖頭，所述連桿至少有兩根，并等距設置在平衡沖頭的四周，所述連桿遠離平衡沖頭的一端為復位端、靠近平衡沖頭的一端為固定端，所述固定端為連桿上用于放置待加工產(chǎn)品并完成后續(xù)沖孔加工而形成的凸起；所述側沖頭卡設在所述連桿固定端凸起的外側；所述驅動裝置與側沖裝置通過連接機構連接，所述驅動裝置的垂直方向運動通過所述連接機構轉化為所述側沖裝置的水平方向運動。
[0005]優(yōu)選地，所述連桿在與所述平衡沖頭接觸端的內(nèi)側設置有一斜面，該斜面的傾斜角度與所述平衡沖頭錐形頂部的傾斜角度吻合。
[0006]優(yōu)選地，所述連接機構為所述平衡沖頭的錐形頂部及所述連桿內(nèi)側的斜面。
[0007]優(yōu)選地，所述連桿固定端凸起的外側開設有卡槽，所述側沖頭設置在所述卡槽內(nèi)。
[0008]優(yōu)選地，模具還包括復位裝置，所述復位裝置包括復位塊，所述復位塊的數(shù)量與所述連桿的數(shù)量一致；所述復位塊驅動連桿做水平方向運動。
[0009]優(yōu)選地，所述連桿的復位端設置有用于傳動的槽孔，槽孔內(nèi)設置有上下兩個斜面；所述復位塊穿過所述連桿驅動端的槽孔。
[0010]優(yōu)選地，所述復位塊由通過斜段連接的上下兩段柱體組成，所述復位塊上段與平衡沖頭中軸線的距離小于下段與平衡沖頭中軸線的距離。
[0011]優(yōu)選地，所述側沖裝置還包括凹模，所述凹模設置在連桿固定端凸起的外側，且二者互不接觸，凹模設置有凹槽，所述側沖頭在水平方向運動時穿過所述凹槽以完成產(chǎn)品的沖孔成型。
[0012]優(yōu)選地，所述凹模底部連接有一對用于產(chǎn)品徑向定位的定位銷。
[0013]所述的高強鋼深沖件側沖孔模具的加工方法，包括如下步驟:
(1)產(chǎn)品定位步驟，當待加工產(chǎn)品完成前序加工后，將待加工產(chǎn)品放置在連桿的固定端，隨后，凹模向下運動，凹模下方的定位銷通過固定待加工產(chǎn)品上預先沖切出的兩對徑向定位孔中的任意一對，完成待加工廣品的徑向定位;
(2)沖孔成型步驟，平衡沖頭向上運動，借助連桿內(nèi)側與平衡沖頭錐形頂部的斜面，平衡沖頭將連桿向遠離平衡沖頭方向推動，連桿帶動側沖頭一同運動，所述側沖頭穿過凹模上設置的槽孔，完成對待加工產(chǎn)品的沖孔成型；
(3)復位步驟，沖孔完成后，復位塊向下運動，在復位塊和連桿槽孔內(nèi)斜面的作用下，復位塊帶動連桿向平衡沖頭的方向運動，連桿借助斜面將平衡沖頭向下壓，隨后，凹模向上抬起，完成模具的復位；
(4)二次加工步驟，在完成第一次沖孔后需要按照上述順序再進行一次沖孔，第二次沖孔徑向定位時需要用到待加工產(chǎn)品上預先切割的另一對定位孔。
[0014]本發(fā)明突出效果為:本裝置通過從內(nèi)側向外側的側沖結構設計，避免了傳統(tǒng)加工中從外向內(nèi)側沖后需對待加工產(chǎn)品內(nèi)側毛刺進行二次處理的弊端，節(jié)約了生產(chǎn)成本。同時，由于本裝置內(nèi)平衡沖頭的設計，保證了模具在進行側沖時向每個方向施加的力是均等的，避免了待加工產(chǎn)品由于受力不均所造成的變形，進一步提升了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0015]以下便結合實施例附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳述，以使本發(fā)明技術方案更易于理解、掌握。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本裝置的結構示意圖。
[0017]圖2是本裝置的俯視結構圖。

【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本發(fā)明揭示了一種高強鋼深沖件側沖孔模具，包括驅動裝置、側沖裝置、連接機構和復位裝置。所述驅動裝置包括平衡沖頭3。所述側沖裝置包括連桿6、側沖頭1、以及凹模4。所述復位裝置包括復位塊5。
[0019]所述平衡沖頭3設置在待加工產(chǎn)品放置區(qū)域的下方中心位置，所述平衡沖頭的中軸線與待加工產(chǎn)品的中軸線重合。所述平衡沖頭設置有一錐形頂部，所述平衡沖頭的優(yōu)選結構為頂部呈圓錐形的圓柱體。
[0020]所述連桿6共有六根，等距設置在平衡沖頭3的四周。所述連桿6的數(shù)量與所述復位塊5的數(shù)量一致。所述連桿6遠離平衡沖頭3的一段為復位端61，靠近平衡沖頭3的一端為固定端62。所述連桿6的復位端61套接在所述復位塊5上。所述連桿6的復位端61設置有用于傳動的槽孔7，所述槽孔7內(nèi)設置有上下兩個斜面。所述連桿6固定端62為連桿上用于放置待加工產(chǎn)品并完成后續(xù)沖孔加工而形成的凸起結構。所述凸起的外側設置有卡槽且其外側表面存在弧度，所述弧度與待加工產(chǎn)品內(nèi)部側壁的弧度相吻合。所述連桿6在與平衡沖頭3接觸端的內(nèi)側設置有一斜面，所述斜面的傾斜角度與平衡沖頭3錐形頂部的傾斜角度相吻合，可實現(xiàn)連桿6與平衡沖頭3兩者的相互帶動。
[0021]所述側沖頭I尾部卡接在連桿6凸起上開設的的卡槽內(nèi)，所述側沖頭I的頭部為圓柱體，所述圓柱體直徑與待加工產(chǎn)品所需沖孔的孔徑相等。
[0022]所述凹模4設置在連桿6凸起的外側，且所述凹模4與所述連桿6之間互不接觸，所述凹模4四周設置有便于沖孔成型的凹槽，所述側沖頭I可穿過所述凹槽進行水平方向的運動。凹模4上的凹槽對應設置在側沖頭I的外側且孔徑大小與側沖頭I頭部圓柱體直徑相等，以保證側沖頭I向外側沖壓時能恰好通過凹模4上的凹槽，從而完成側沖。
[0023]所述復位塊5共有六個，垂直穿過連桿6復位端62的槽孔7，所述復位塊5由通過斜段連接的上下兩段柱體組成，所述復位塊5上段與平衡沖頭中軸線的距離dl小于下段與平衡沖頭中軸線的距離d2。所述復位塊5的上下兩段通過斜面相連接，斜面的傾斜角度與槽孔7內(nèi)所設置斜面的角度吻合。在所述斜面的作用下，復位塊5垂直運動可帶動連桿6進行水平方向的運動。
[0024]以下簡述本模具的工作過程及加工方法:在前序工藝中，在待加工產(chǎn)品的邊緣沖切有兩對徑向定位孔。當待加工產(chǎn)品進入本工序后，待加工產(chǎn)品被放置在連桿6固定端的凸起上，隨后，凹模4向下運動，凹模4下方設置的定位銷通過固定待加工產(chǎn)品上預先沖切出的兩對定位孔中的任意一對，可以完成對待加工產(chǎn)品的徑向定位。產(chǎn)品定位完成后，平衡沖頭3向上運動，借助連桿6內(nèi)側與平衡沖頭3錐形頂部的斜面，平衡沖頭3同時推動六根連桿6向遠離平衡沖頭3的方向運動。因為這種特殊的斜面結構，所以平衡沖頭3施加給六根連桿6的力是均等的。當連桿6被推動時,連桿6上卡設的側沖頭I也隨之運動，配合凹模4上所設置的凹槽，完成對待加工產(chǎn)品的沖孔成型。沖孔成型完成后，六根復位塊5向下運動，通過借助復位塊5和連桿6復位端槽孔7內(nèi)的斜面，驅動塊5將連桿6向靠近平衡沖頭3的方向推，六根連桿6在斜面的作用將平衡沖頭3向下壓，隨后，凹模向上抬起，從而完成模具的復位。至此，則完成了第一次的側沖過程。
[0025]由于產(chǎn)品側孔數(shù)量要求為十二個，因此，在完成第一次側沖過程后仍需要再在本裝置內(nèi)進行一次側沖。為了保證產(chǎn)品的槽孔能夠等距分布，因此在第二次側沖時需要用到待加工產(chǎn)品的另一對定位孔來進行定位。在第二次側沖完成后，就完成了整個產(chǎn)品的側沖工序。
[0026]本發(fā)明通過從內(nèi)側向外側的側沖結構設計，避免了傳統(tǒng)加工中從外向內(nèi)側沖后需對待加工產(chǎn)品內(nèi)側毛刺進行二次處理的弊端，節(jié)約了生產(chǎn)成本。同時，由于本裝置內(nèi)平衡沖頭的設計，保證了模具在進行側沖時向每個方向施加的力是均等的，避免了待加工產(chǎn)品由于受力不均所造成的變形，進一步提升了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0027]本發(fā)明尚有多種實施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種高強鋼深沖件側沖孔模具，包括驅動裝置、側沖裝置以及連接機構，其特征在于:所述驅動裝置包括平衡沖頭，所述平衡沖頭設置有一錐形頂部，平衡沖頭的中軸線與待加工產(chǎn)品中心點的軸線重合；所述側沖裝置包括連桿以及側沖頭，所述連桿至少有兩根，并等距設置在平衡沖頭的四周，所述連桿遠離平衡沖頭的一端為復位端、靠近平衡沖頭的一端為固定端，所述固定端為連桿上用于放置待加工產(chǎn)品并完成后續(xù)沖孔加工而形成的凸起；所述側沖頭卡設在所述連桿固定端凸起的外側；所述驅動裝置與側沖裝置通過連接機構連接，所述驅動裝置的垂直方向運動通過所述連接機構轉化為所述側沖裝置的水平方向運動。
2.根據(jù)權利要求1所述的高強鋼深沖件側沖孔模具，其特征在于:所述連桿在與所述平衡沖頭接觸端的內(nèi)側設置有一斜面，該斜面的傾斜角度與所述平衡沖頭錐形頂部的傾斜角度吻合。
3.根據(jù)權利要求2所述的高強鋼深沖件側沖孔模具，其特征在于:所述連接機構為所述平衡沖頭的錐形頂部及所述連桿內(nèi)側的斜面。
4.根據(jù)權利要求1所述的高強鋼深沖件側沖孔模具，其特征在于:所述連桿固定端凸起的外側開設有卡槽，所述側沖頭設置在所述卡槽內(nèi)。
5.根據(jù)權利要求1所述的高強鋼深沖件側沖孔模具，其特征在于:模具還包括復位裝置，所述復位裝置包括復位塊，所述復位塊的數(shù)量與所述連桿的數(shù)量一致；所述復位塊驅動連桿做水平方向運動。
6.根據(jù)權利要求5所述的高強鋼深沖件側沖孔模具，其特征在于:所述連桿的復位端設置有用于傳動的槽孔，槽孔內(nèi)設置有上下兩個斜面；所述復位塊穿過所述連桿驅動端的槽孔。
7.根據(jù)權利要求6所述的高強鋼深沖件側沖孔模具，其特征在于:所述復位塊由通過斜段連接的上下兩段柱體組成，所述復位塊上段與平衡沖頭中軸線的距離小于下段與平衡沖頭中軸線的距離。
8.根據(jù)權利要求1所述的高強鋼深沖件側沖孔模具，其特征在于:所述側沖裝置還包括凹模，所述凹模設置在連桿固定端凸起的外側，且二者互不接觸，所述凹模設置有凹槽，所述側沖頭在水平方向運動時穿過所述凹槽以完成產(chǎn)品的沖孔成型。
9.根據(jù)權利要求8所述的高強鋼深沖件側沖孔模具，其特征在于:所述凹模底部連接有一對用于產(chǎn)品徑向定位的定位銷。
10.根據(jù)權利要求1所述的高強鋼深沖件側沖孔模具的加工方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)產(chǎn)品定位步驟，當待加工產(chǎn)品完成前序加工后，將待加工產(chǎn)品放置在連桿的固定端，隨后，凹模向下運動，凹模下方的定位銷通過固定待加工產(chǎn)品上預先沖切出的兩對徑向定位孔中的任意一對，完成待加工廣品的徑向定位; (2)沖孔成型步驟，平衡沖頭向上運動，借助連桿內(nèi)側與平衡沖頭錐形頂部的斜面，平衡沖頭將連桿向遠離平衡沖頭方向推動，連桿帶動側沖頭一同運動，所述側沖頭穿過凹模上設置的槽孔，完成對待加工產(chǎn)品的沖孔成型； (3)復位步驟，沖孔完成后，復位塊向下運動，在復位塊和連桿槽孔內(nèi)斜面的作用下，復位塊帶動連桿向平衡沖頭的方向運動，連桿借助斜面將平衡沖頭向下壓，隨后，凹模向上抬起，完成模具的復位； (4)二次加工步驟，在完成第一次沖孔后需要按照上述順序再進行一次沖孔，第二次沖孔徑向定位時需要用到待加工產(chǎn)品上預先切割的另一對定位孔。
【文檔編號】B21D43/00GK104325007SQ201410589901
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權日:2014年10月29日
【發(fā)明者】張秀平, 王海珂, 易成國, 朱林林 申請人:創(chuàng)邁精密金屬成型（蘇州）有限公司