[实用新型]一种沉头孔冲压成形模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及成形技术领域，特别涉及一种沉头孔冲压成形工艺及模具。

背景技术

国内一般对产品的沉头孔都是采用机械加工的方式制作，这样在面对大批量产品时就显得非常的被动，效率非常的低。

另一方面采用冲压加工，比如先冲过孔再压沉头孔；或者挤压沉头孔，再冲过孔；或者先冲过孔，再压斜面，再冲过孔等方法，都存在压沉头孔时孔变形量大导致孔开裂、制件变形、冲孔毛刺等问题。

所以，如何能够提高沉头孔的加工效率和制件精度、降低废品率，从而降低制造成本，已经是业界越来越重视的事情了。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种沉头孔冲压成形模具，以解决现有沉头孔加工中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种沉头孔冲压成形模具，包括用于对坯料进行挤压制成工序件的挤压模具和用于对工序件进行冲孔整形获得具有成品沉头孔的成品的冲孔整形模具；挤压模具包括：挤压冲头和挤压凹模；挤压冲头的端部为一个挤压圆台；挤压凹模顶部设有挤压刃口，挤压刃口下部设有顶杆孔；冲孔整形模具包括：冲孔-整形冲头和冲孔凹模；冲孔-整形冲头的最底部为一个圆柱体，圆柱体的上部连有一个整形圆台；冲孔凹模顶部设有冲孔刃口，冲孔刃口锋利，无圆角。

进一步的，工序件上由挤压冲头挤压形成的沉头孔中，锥角为A2，大端直径为D21，小端直径为D2；挤压圆台的大端直径为D51，小端直径为D5，锥角为A5；成品沉头孔的锥角为A3，大端直径为D31，小端直径为D3；A2＝A5，D21＝D51，D2＝D5；A2比A3大3°-5°；D21比D31大1mm-2mm；D2比D3大1mm-2mm。

进一步的，挤压凹模的挤压刃口顶部设有圆角；挤压凹模的挤压刃口带有拔模斜度；挤压凹模的挤压刃口顶部直径为D6，D6比D3小0.5mm-1mm。

进一步的，冲孔-整形冲头上圆柱体的直径为D8，整形圆台的小端直径为D8，大端直径为D81，锥角为A8；A8＝A3，D81＝D31，D8＝D3。

进一步的，冲孔刃口的刃口直径为D9；冲孔刃口和冲孔-整形冲头的圆柱体配合用于进行冲孔；刃口直径D9和冲孔-整形冲头的小端直径D8采用最小的合理冲裁间隙进行配合。

进一步的，还包括压边装置；压边装置用于对坯料进行挤压和对工序件进行冲孔整形时提供一个能够调节的压边力。

进一步的，顶杆孔中安装有反顶冲头，反顶冲头下部连接有气动顶杆，气动顶杆用于在成形时提供一个能够调节的背压力。

本实用新型一种沉头孔冲压成形装置使用时，包括以下步骤：

第一步，挤压模具将板状坯料先通过挤压的方式制成工序件；

第二步，冲孔整形模具将工序件通过冲孔-整形的方式制成成品和废料；

第一步具体包括以下步骤：压边装置用压边力Fy将坯料压在挤压凹模上，然后挤压冲头穿过压边装置的冲头过孔挤压坯料，使得部分坯料进入挤压凹模的刃口中，形成工序件，此阶段中，由于挤压凹模的挤压刃口顶部设有圆角R6，挤压凹模的挤压刃口带有拔模斜度A6，能有效阻止裂纹的产生，挤压凹模的顶杆孔中安装有反顶冲头，反顶冲头下部连接有气动顶杆，在挤压的过程中提供背压力Fd，使得整个挤压过程中材料处于三向压应力状态，阻止裂纹的产生；

第二步具体包括以下步骤：工序件通过在第一步中被挤入挤压刃口中的凸起坯料居中定位于冲孔刃口中，压边装置用压边力Fy将工序件压紧在冲孔凹模上；然后冲孔-整形冲头穿过冲头过孔对工序件进行冲孔，冲去废料，并对工序件的锥孔进行整形，获得带沉头孔的成品。

进一步的，第一步挤压获得工序件上沉头孔的锥角A2比成品上沉头孔的锥角A3大3°-5°；第二步中，通过冲孔-整形冲头的圆柱体和冲孔凹模配合，冲去废料，然后整形圆台挤压工序件上沉头孔底部圆角区域的材料，使其向上流动转移到沉头孔的上部未被充填的区域，对工序件上沉头孔的形状进行微整形，形成最终成品的沉头孔。

进一步的，整个整形过程中冲孔-整形冲头未完全被工序件的材料包围，材料始终有自由流动空间，防止孔的胀裂。

本实用新型一种沉头孔冲压成形装置，具有以下优点：

1)第一步所使用的挤压模具，采用强力压边，多余的料进入挤压凹模中，坯料外形变形小。