[实用新型]单工步板料柱形沉孔成形装置

说明书

本实用新型公开了一种单工步板料柱形沉孔成形装置，包括上模座、冲孔凸模、沉孔凸模和下模座，上模座和下模座相对面上分别设置有上垫板和下垫板，冲孔凸模与上垫板固定，上模和下模之间设置有浮动机构和运动导向组件，浮动机构包括两组对称设置的连杆机构，连杆机构包括第一连杆、第二连杆和调速连杆，调速连杆一端通过轴销连接在下垫板上，调速连杆中部与第一连杆一端经轴销连接，第一连杆的另一端与沉孔凸模连接，调速连杆的另一端与第二连杆一端接触，第二连杆另一端与上垫板固定。通过改变冲孔凸模或沉孔凸模与调速连杆的连接位置，就可以达到改变速度比的目的，从而实现在单工步内完成沉孔特征的整体成形及实现不同的沉孔深度。

技术领域

本实用新型涉及金属冲压成形技术领域，具体是指一种单工步板料柱形沉孔成形装置。

背景技术

沉孔是精冲零件中常见的一种成形特征，一般有锥形沉孔和柱形沉孔。沉孔的成形方式有两类：（1）无预冲孔的沉孔工艺，该工艺由于材料沿凸模的径向流动受到限制，在沉孔区域将会出现明显的鼓形，导致尺寸精度偏差较大，且所需的成形力很大；（2）带预冲孔的沉孔工艺，该工艺在需要压沉孔的位置上先预冲一个孔，然后压沉孔，将材料压入预冲孔中，最后再借助冲孔工序实现所需的沉孔特征。带预冲孔的沉孔工艺是目前精冲零件加工最常用的一种沉孔成形方法，工艺较为稳定，其缺点是方法工序路径比较长，当模具工作空间较为局促的情况下，给工步排样带来了很大的困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述技术缺陷，提供一种单工步板料柱形沉孔成形装置，应用该装置可在一个工步内实现冲孔、压沉孔和再冲孔的同步操作，完成最终沉孔的成形。

本实用新型所提供的单工步板料柱形沉孔成形装置，包括相对设置的上模和下模，所述上模包括上模座、冲孔凸模和沉孔凸模，所述下模包括下模座，在上模座和下模座相对面上分别设置有上垫板和下垫板，冲孔凸模与上垫板固定，上模和下模之间设置有浮动机构和导正沉孔凸模的运动导向组件，所述浮动机构包括两组对称设置的连杆机构，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆和调速连杆，调速连杆一端通过轴销连接在下垫板上，调速连杆中部与第一连杆一端经轴销连接，第一连杆的另一端与沉孔凸模连接，调速连杆的另一端与第二连杆一端接触，第二连杆另一端与上垫板固定；所述运动导向组件包括导向孔以及与导向孔配合的内导柱，导向孔设置于下模座，内导柱装设于上模座，内导柱穿过沉孔凸模通孔后插入导向孔中，弹簧套在内导柱上，一端与沉孔凸模连接，另一端与下垫板相连。

所述第二连杆为Y形连杆，Y形连杆分支端形成凹槽，调速连杆上轴销与凹槽配合，凹槽半径大于轴销半径。在运动过程中，Y形连杆通过与调速连杆上轴销的接触来传递运动，销轴插入凹槽有一定预留空间，使连杆上的轴销在运动过程中可以在Y形连杆头部的凹槽中滑动，同时Y形连杆也可绕铰接端转动，以防止整个机构的运动卡死。

所述上模与下模之间还设有合模导向组件，所述合模导向组件包括导套以及与所述导套配合的导柱，所述导套装设于上模座和上垫板上，所述导柱装设于下垫板上。

作为一种优选方式，在成形零点，冲孔凸模与沉孔凸模的端面平齐并于板料表面刚好接触，调速连杆与下垫板、第一连杆和第二连杆连接点分别为O、B、A，O点与A点距离为L_A，O点与B点距离为L_B，板料厚度H，沉孔深度h，H/h=n，冲孔凸模运动速度V₁，沉孔凸模运动速度V₀，满足V₀/ V₁=L_B/ L_A= h/ H, 即L_A=nL_B时，冲孔凸模和沉孔凸模同时完成中心孔冲裁和沉头孔成形。