一种拼接式金属板梁类零件成形模具

1.本发明涉及金属塑性成形技术领域，尤其涉及一种拼接式金属板梁类零件成形模具。


背景技术：

2.在金属板冲压模具中，模具尺寸通常固定、只适用于单一冲压需求的零件成形制造，难以兼容系列化金属板件厚度、材料和尺寸变化的需求。在中小批量生产中，根据生产工件更换生产设备的方法增加了制造成本，降低了生产效率。
3.对于试制或小批量冲压生产系列化梁类零件时，设计、制造多套成形模具造成生产周期长，生产成本高，也制约了相关产品研发进度。鉴于此，需要一种拼接式金属板梁类零件成形模具以满足金属板材系列化梁类零件塑性成形制造的需求，解决现有金属板冲压模具无法兼容多种冲压需求导致更换麻烦、增加成本和降低生产效率的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种拼接式金属板梁类零件成形模具，以解决现有金属板冲压模具无法兼容多种冲压需求的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明的一种拼接式金属板梁类零件成形模具的具体技术方案如下：
6.一种拼接式金属板梁类零件成形模具，包括底座、凹模和凸模，底座上阵列有用于调节凹模固定位置的固定孔，凹模包括分别固定在底座左右顶面的凹模箱体，凹模箱体内设置有转动凹模和凹模补偿件，转动凹模之间构成用于凸模冲压的冲压槽，两个凹模箱体相对的一侧分别设置有凹模挡板，凹模挡板之间还设有用于调节冲压槽宽度的凹模拆卸板，凹模箱体的顶部还设有用于调节冲压槽深度的凹模加装板；凸模包括凸模母板，凸模母板的两侧设有凸模补偿板，凸模母板与凸模补偿板之间设有用于调节冲压宽度的凸模拆卸板。
7.凹模箱体位置可根据冲压件宽度调节与底座的连接位置，凹模加装板可根据冲压深度增加或拆卸，凸模拆卸板、凹模拆卸板可根据冲压件宽度拆卸或增加，通过调整凹模箱体与底座的连接位置，以及增加或拆卸凸模拆卸板和凹模拆卸板以适应梁类零件冲压宽度需求，通过增加或拆卸凹模加装板以适应梁类零件的深度需求，零件可以重复使用，结构简单易于更换，减少生产成本。
8.转动凹模与凹模补偿件各自独立设置，并通过螺钉连接在凹模箱体内部，可根据梁类零件回弹现象定制回弹补偿件，并易于更换。
9.进一步的，凹模箱体包括设置有紧贴其内壁的限位块，转动凹模开设有与限位块配合的限位槽；转动凹模设置有由上台阶和下台阶构成的二级台阶，上台阶用于安放凹模补偿件，下台阶用于抵接凸模补偿板，下台阶向下延伸有转动弧面，凹模挡板设有与转动弧面相配合的挡板弧面，凹模补偿件的补偿面为凸状弧面，凸模补偿板设置有与凹模补偿件
相配合的凹状弧面。
10.凹模补偿件的补偿面采用凸状的圆弧形，凸模下行造成转动凹模转动，凹模补偿件对侧面的金属板料进行挤压，然后随着连接件移动到凹模箱体内部，凸模退模阶段将补偿件冲压处金属板料向外挤出，释放了金属板料折弯角处的内应力，完成金属板件弯曲回弹补偿控制。
11.进一步的，凹模补偿件通过螺钉与转动凹模连接，转动凹模的两端通过销轴与凹模箱体的两侧端转动连接，凹模箱体设置有箱体通孔，转动凹模设置有连接槽和与连接槽贯通的连接孔，还包括连接转动凹模与凹模箱体的连接件，连接件包括连接头和连接杆，连接头位于连接槽内，连接杆贯穿连接孔和箱体通孔，转动凹模与凹模箱体的内壁之间设有用于复位的弹簧。
12.转动凹模侧面与凹模箱体内部通过弹簧连接，在冲压前，连接件、螺栓、凹模箱体共同制约转动凹模的5个自由度，而弹簧将转动凹模向凹模箱体内部转动一定角度，不影响凸模下行为止，当凸模接触到转动凹模直角面时，转动凹模转动，带动凹模补偿件对金属板料侧向挤压；冲压结束后，连接件转动90
°
，然后向后移动，带动转动凹模和凹模补偿件向后位移，不影响凸模上行。
13.进一步的，凹模箱体与底座通过螺钉连接。
14.进一步的，凸模拆卸板厚度等于凹模拆卸板的厚度，且上下位置对应。
15.进一步的，还包括顶板以及与顶板连接的顶杆，底座的中部设置有凹槽以及与凹槽贯通的底孔。
16.进一步的，凹模挡板的上表面、凹模拆卸板的上表面与下台阶的台阶面水平，凹模挡板、凹模拆卸板与凹模箱体的两端通过双头螺栓连接，可随着底座内顶板上行而上升，随着凸模下行而下降，在冲压阶段开始时，顶板上行推动凹模拆卸板向上位移，凹模拆卸板上表面接触金属板件后，顶板、凹模拆卸板、凸模同步下行，保证了冲压过程的精度，预防了金属板件产生形变。
17.本发明提供的一种拼接式金属板梁类零件成形模具具有以下优点：
18.凹模箱体位置可根据冲压件宽度调节与底座的连接位置，凹模加装板可根据冲压深度增加或拆卸，凸模拆卸板、凹模拆卸板可根据冲压件宽度拆卸或增加，通过调整凹模箱体与底座的连接位置，以及增加或拆卸凸模拆卸板和凹模拆卸板以适应梁类零件冲压宽度需求，通过增加或拆卸凹模加装板以适应梁类零件的深度需求，零件可以重复使用，结构简单易于更换，减少生产成本。另外，预防了冲压过程中的形变，对冲压后工件直接进行回弹补偿控制；通过设置在底座上的凹槽以及顶板，预防了金属板件冲压过程中起皱现象。操作方便，提高了生产效率。
附图说明
19.图1为本发明提供的拼接式金属板梁类零件成形模具立体结构图；
20.图2为本发明提供的拼接式金属板梁类零件成形模具分解结构图；
21.图3为本发明提供的左部凹模分解结构图；
22.图4为本发明提供的右部凹模分解结构图；
23.图5为本发明提供的转动凹模和凹模箱体结构图；
24.图6为本发明提供的顶板和顶杆结构图；
25.图7为本发明提供的凹模剖视结构图；
26.图8为本发明提供的装置冲压前后剖视结构图。
27.图中：1、底座；2、凹模；3、凸模；a、冲压前结构图；b、冲压后结构图；c、上行状态；
28.11、凹槽；12、底孔；13、顶板；14、顶杆；15、固定孔；21、凹模箱体；211、限位块；212、箱体通孔；22、凹模加装板；23、连接件；24、转动凹模；241、限位槽；242、连接槽；243、连接孔；244、上台阶；245、下台阶；246、转动弧面；25、凹模补偿件；26、凹模挡板；27、凹模拆卸板；28、双头螺栓；29、弹簧；2a、螺钉；31、凸模母板；32、凸模拆卸板；33、凸模加装板；34、凸模补偿板。
具体实施方式
29.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
30.参阅图1至图8，本发明提供了一种拼接式金属板梁类零件成形模具，包括底座1、凹模2和凸模3，底座1上阵列有用于调节凹模2固定位置的固定孔15，凹模2包括分别固定在底座1左右顶面的两个凹模箱体21，凹模箱体21内设置有转动凹模24和凹模补偿件25，转动凹模24之间构成用于凸模3冲压的冲压槽，两个凹模箱体21相对的一侧设置有凹模挡板26，凹模挡板26之间还设有用于调节冲压槽宽度的凹模拆卸板27，凹模箱体21的顶部还设有用于调节冲压槽深度的凹模加装板22。
31.凸模3包括凸模母板31，凸模母板31的两侧设有凸模补偿板34，凸模母板34与凸模补偿板34之间还设有用于调节冲压宽度的凸模拆卸板32。
32.转动凹模24与凹模补偿件25各自独立设置，并通过螺钉2a连接，两者一起经销轴连接于凹模箱体两侧端，可根据梁类零件回弹现象定制回弹补偿件，并易于更换。
33.底座1和凹模箱体21通过螺钉连接，底座1上的多个固定孔15，可以根据冲压件宽度调节凹模箱体21在其上的安装位置。
34.凹模箱体21与凹模加装板22通过螺栓及螺母连接，凹模加装板22可根据冲压深度增加或拆卸。
35.凸模补偿板34、凸模加装板33、凸模母板31、凸模拆卸板32通过螺钉连接，凸模拆卸板32可根据冲压件宽度拆卸或增加。
36.综上所述，通过调整凹模箱体21与底座1的连接位置，以及增加或拆卸凸模拆卸板32和凹模拆卸板27以适应梁类零件冲压宽度需求，通过增加或拆卸凹模加装板22以适应梁类零件的深度需求，凸模拆卸板32和凹模拆卸板27根据冲压件宽度进行拆卸、增加，保证了调节凹模箱体21位置后的冲压精度。零件可以重复使用，结构简单易于更换，减少生产成本。
37.其中，凹模箱体21与底座1通过螺钉连接。凸模拆卸板32厚度等于凹模拆卸板27的厚度，且上下位置对应。凸模补偿板34与根据冲压经验或公式总结出的凹模补偿件25对应，凸模补偿板34厚度应大于凹模补偿件25的凸状弧面高度，凸模补偿板34与凸模加装板33总厚度小于等于凹模挡板26的厚度减去待加工金属板件的厚度即可。
38.在一实施方式中，凹模箱体21包括设置有紧贴其内壁的限位块211，转动凹模24开设有与限位块211配合的限位槽241，确保转动凹模24在凹模箱体21内不会发生较大位置偏移。
39.转动凹模24设置有由上台阶244和下台阶245构成的二级台阶，上台阶244用于安放凹模补偿件25，下台阶245用于抵接凸模补偿板34，下台阶245向下延伸有转动弧面246，凹模挡板26设有与转动弧面相配合的挡板弧面，凹模补偿件25的补偿面为凸状弧面，凸模补偿板34设置有与凹模补偿件25相配合的凹状弧面。
40.凹模箱体21设置有箱体通孔212，转动凹模21设置有连接槽242和与连接槽242贯通的连接孔243，还设置有连接件23，连接件23包括连接头和连接杆，连接头位于连接槽242内，连接杆贯穿连接孔243和箱体通孔212，参阅图7，转动凹模24与凹模箱体21的内壁之间设有用于复位的弹簧29。
41.转动凹模24通过销轴与凹模箱体21的两端壁转动连接，销轴优选为螺栓，凹模箱体21两侧壁设有长圆孔，螺栓贯穿长圆孔，长圆孔的宽度等于转动凹模24水平直角边露出凹模箱体21的宽度，也等于转动凹模24可以向后移动的距离。凹模补偿件25通过螺钉与转动凹模24连接，转动凹模24设有台阶，凹模补偿件25设有凸状弧面，凸模补偿板34设置有与凹模补偿件25相配合的凹状弧面，使凹模补偿件25沿凸模补偿板34的凹状弧面挤压金属板。
42.参阅图7和图8，转动凹模24侧面与凹模箱体21内部通过弹簧29连接，在冲压前，连接件23、螺栓、凹模箱体21共同制约转动凹模24的5个自由度，而弹簧29将转动凹模24向凹模箱体21内部转动一定角度，不影响凸模下行为止，当凸模接触到转动凹模24直角面时，转动凹模24转动，带动凹模补偿件25对金属板料侧向挤压；冲压结束后，连接件23转动90
°
，然后向后移动，带动转动凹模24和凹模补偿件25向后移动，不影响凸模上行。
43.冲压前弹簧29拉紧，使转动凹模24旋转，受凸模3下行的压力，转动凹模24回转，凹模补偿件25对金属板件折弯处进行挤压，冲压行程结束，连接件旋转90
°
后将转动凹模24沿着凹模箱体21两侧面壁上的长圆孔后拉，然后凸模3上行使侧壁变形处向外挤出，完成二次变形。弹簧29可在冲压前将转动凹模转动一定角度，不影响凸模下行；连接件23一部分置于转动凹模24内部，冲压前转动90
°
。
44.凸模3冲压下行时，在金属板件接触转动凹模24时，转动凹模24绕销轴转动到直角面水平，在此过程中，凹模补偿件25将凸模3下行的压力转化为对金属板件侧壁的压力，在冲压结束后，转动凹模24受连接件23拉力向凹模箱体21内移动，凸模3顺利上行，变形的金属板侧壁受凸模3挤压变形释放内应力，消除弯曲回弹，实现梁类零件回弹补偿控制。
45.拼接式金属板梁类零件成形模具还包括顶板13以及与顶板13的中心垂直连接的顶杆14，底座1的中部设置有凹槽11以及与凹槽11连通的通孔12，顶杆14插接于通孔12中，顶板13可容置于凹槽11中。
46.凹模箱体21、凹模挡板26、凹模拆卸板27通过双头螺栓28连接，凹模拆卸板27可根据冲压件宽度增加或拆卸，且可随着底座内顶板上行而上升，随着凸模下行而下降。
47.使用时，顶板13和顶杆14在冲压前上行推动凹模拆卸板27向上抵接金属板件，然后随着凸模3下行，凹模拆卸板27的上表面与凸模3的下表面制约了金属板件在冲压过程中的鼓包现象，预防了金属板件冲压过程中起皱缺陷。
48.综上所述，本发明提供的拼接式金属板梁类零件成形模具，增加或拆卸凸模拆卸板和凹模拆卸板可适应梁类零件冲压宽度需求，通过增加或拆卸凹模加装板可适应梁类零件的深度需求，适应不同金属板材梁类零件的冲压宽度和深度，满足了金属板材系列化梁类零件成形加工的复杂需求，零件可以重复使用且易于更换，降低了生产成本。另外，预防了冲压过程中的形变，对冲压后工件直接进行回弹补偿控制；通过设置在底座上的凹槽以及顶板，预防了金属板件冲压过程中起皱缺陷。操作方便，提高了生产效率。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。