[发明专利]一种板材冲孔模具及其冲孔方法

说明书

技术领域

本发明属于冲压模具领域，更具体地说，涉及一种板材冲孔模具及其冲孔方法。

背景技术

冲床就是一台冲压式压力机。在国民生产中，冲压工艺由于比传统机械加工来说有节约材料和能源，效率高，对操作者技术要求不高及通过各种模具应用可以做出机械加工所无法达到的产品这些优点，因而它的用途越来越广泛。冲压生产主要是针对板材的，通过模具，能做出落料，冲孔，成型，拉深，修整，精冲，整形，铆接及挤压件等等，广泛应用于各个领域。

冲床上通过冲孔模具可以在板材上冲制出圆孔、方孔、长圆孔及各种异形孔。目前冲床上的冲孔模具由上模架、冲头、下模座、凹模及退料装置组成，冲头固定在上模架上，凹模固定在下模座上，退料装置装在上模架上，有的在上模架和下模座之间设有导柱。工作时，要将上模架安装在冲床滑块上，下模座固定在工作台上，调整好冲头和凹模的位置及间隙。这种模具在冲床上安装比较麻烦，冲头和凹模的位置及间隙的调整费时费力，冲孔易变形、错位，更换模具非常不便，不能满足批量生产的需求；且板材上冲孔处边缘的受力难以保持均衡，容易在冲孔周围产生裂痕，影响冲压件的质量。

经检索，中国专利申请号为：03217000.9，申请日为：2003年5月13日的专利文献，公开了一种新型冲孔模具，它由上模架、凸模、下模座、凹模及退料装置组成，凹模固定安装在下模座上，凸模装在上模架上，可在上模架上滑动，退料装置装在上模架与凸模之间，上模架与下模座安装在一起。该实用新型将上模架和下模座安装在一起，可将凸模和凹模的位置及间隙预先调整好，一起安装在冲床工作台上，无需将上模架安装在冲床滑块上，只需将冲床滑块压在凸模上，靠凸模的向下滑动完成冲孔，使模具装卸容易、凸模和凹模更换调整方便，但是其凸模和凹模的相对位置难以保证，从而加工的孔发生变形，凸模下行时可能会与凹模发生碰撞，造成冲头断裂，板材上冲孔处边缘不均衡，孔边板面不平整，易于产生裂痕，有毛边，冲压件质量差。

又如，中国专利公开号为：CN 204448995U，公开日为：2015年7月8日的专利文献，公开了一种冲孔落料模具，它包括：模座，所述模座具有冲头支撑部分和凹模支撑部分，冲头支撑部分和凹模支撑部分之间形成板材放置区域；嵌入凹模，所述嵌入凹模安装在模座的凹模支撑部分上；冲头组件，所述冲头组件具有冲头，并且所述冲头穿过模座的冲头支撑部分，并且冲头可相对于冲头支撑部分移动，冲头与嵌入凹模相配合以便用于板材落料；回复弹簧，所述回复弹簧设置在冲头组件和冲头支撑部分之间。该实用新型可快速更换冲头，还可以冲压多种规格制品，效率高，成本低，但同样的，冲头和凹模之间易错位，冲孔发生变形，冲孔边缘板材不平整，易于产生裂痕，有毛边，板材冲孔质量差。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有板材在冲床上冲孔时，模具更换繁琐、冲孔效率低、冲孔精度差的问题，本发明提供一种板材冲孔模具及其冲孔方法，该模具可快速更换冲头和凹模，冲头和凹模之间相对位置准确，冲孔效率高、精度高，具有结构简单，便于操作，加工灵活，生产成本低，寿命长的优点，且能冲压多种规格制品。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种板材冲孔模具，包括模架、冲头、凹模、等高螺杆和凹模固定板；所述的模架为“C”字形结构，其开口处的两端分别具有冲头支撑部和凹模支撑部；所述的冲头支撑部设有冲头容纳孔，冲头设置在冲头容纳孔内，冲头的上端连接有打击头；所述的打击头与冲头支撑部之间的冲头上套设有托板；所述的托板与打击头之间设有卸料弹簧，托板与冲头支撑部之间设有支架弹簧；所述的等高螺杆的一端与托板连接，另一端穿过冲头支撑部后与卸料板连接；所述的凹模通过凹模固定板安装在凹模支撑部上。

进一步地，所述的冲头的侧面上设有限位槽，冲头容纳孔的孔壁上设有与限位槽相配合的限位销；所述的凹模固定板设有上销孔，凹模支撑部设有下销孔，上销孔和下销孔组成为定位销孔，定位销孔内安装有定位销。

进一步地，所述的凹模支撑部上与凹模相对应的位置设有落料孔。

进一步地，所述的卸料弹簧的弹性系数大于支架弹簧的弹性系数。

进一步地，所述的冲头的下端面到凹模的上表面的距离为A，则其中：b是以毫米为单位的板材厚度的数值，b的取值范围为2-20mm，β和λ为常系数，β＝4.8-5.2，λ＝37-41。

一种板材冲孔方法，其操作步骤为：

1)将模架安装到冲床的工作台上，并根据需要冲孔的形状选择相应的冲头和凹模；