(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 211437754 U(45)授权公告日 2020.09.08
(21)申请号 201921943403.4(22)申请日 2019.11.12
(73)专利权人 河南星光机械制造有限公司
地址 474150 河南省南阳市邓州市古城路1
号(72)发明人 李达 马皓生 侯继斌 归超
王蒙 李文绪 王占锋 (74)专利代理机构 郑州大通专利商标代理有限
公司 41111
代理人 孙力文(51)Int.Cl.
B21D 37/10(2006.01)B21D 45/02(2006.01)B21D 35/00(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利(54)实用新型名称
一种冷挤模具(57)摘要
本实用新型涉及精密冲裁领域，具体说是一种冷挤模具，包括凸模、与凸模配合工作的冷挤凹模以及顶料机构，所述冷挤凹模上部入模口处为喇叭口状的二次倒角结构，且所述冷挤凹模的底部直通敞口设置；所述顶料机构安装设置于所述冷挤凹模的底部中心处，用于冷挤凹模中的工件顶出；本实用新型的冷挤模具，加工精度高，能够实现塌角补料，从而减小塌角，甚至消除塌角，获得合格产品，从而提高精冲件的产品质量和使用寿命，达到提高产品品质的目的。
权利要求书1页 说明书4页 附图4页
CN 211437754 UCN 211437754 U
权 利 要 求 书
1/1页
1.一种冷挤模具，包括凸模、与凸模配合工作的冷挤凹模以及顶料机构，其特征在于：所述冷挤凹模上部入模口处为喇叭口状的二次倒角结构，且所述冷挤凹模的底部直通敞口设置；所述顶料机构安装设置于所述冷挤凹模的底部中心处，用于冷挤凹模中的工件顶出。
2.根据权利要求1所述的冷挤模具，其特征在于：所述二次倒角结构包括外倒角、过渡圆角和内倒角，所述外倒角为一次倒角，位于冷挤凹模的入模口处；所述内倒角分别为二次倒角，位于冷挤凹模的入模口的内侧；所述过渡圆角位于外倒角和内倒角之间，将外倒角和内倒角平滑过渡连接。
3.根据权利要求2所述的冷挤模具，其特征在于：所述外倒角与冷挤凹模轴向的夹角为13°-16°，内倒角与冷挤凹模轴向的夹角为3°-5°。
4.根据权利要求1所述的冷挤模具，其特征在于：所述顶料机构包括卸料块、中间板和氮气弹簧，所述卸料块位于冷挤凹模内底部，所述氮气弹簧位于冷挤凹模下方，所述中间板位于冷挤凹模和氮气弹簧之间。
2
CN 211437754 U
说 明 书一种冷挤模具
1/4页
技术领域
[0001]本实用新型涉及精密冲裁领域，具体说是一种冷挤模具。
背景技术
[0002]精冲件的圆/尖角处三角形的塌角改善是精冲业界十分重要的工作。塌角形成的原因是金属材料进入凹模时凹模刃口附近的材料发生塑性变形及金属流动而产生的塌陷现象。减小精冲件塌角对于提高精冲零件性能和寿命有非常重要意义，减小精冲塌角长期以来一直是实际生产中的技术难题；对于一些要求严格的精冲件啮合与配合，客户要求塌角小于料厚的10％以下；甚至是没有塌角；所以改善塌角，减小塌角是精冲行业重要的研究课题，否则，精冲件的零件性能和使用寿命将大打折扣，严重影响产品品质，但是目前的冷挤模具均不具有减小塌角方面的设计。因此，如何克服上述存在的技术问题和缺陷成为重点需要解决的问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型的发明目的在于克服背景技术中所描述的缺陷，从而实现一种冷挤模具，该冷挤模具能够实现塌角补料，从而减小塌角，甚至消除塌角，获得合格产品，从而提高精冲件的产品质量和使用寿命，达到提高产品品质的目的。[0004]为实现上述发明目的，本实用新型的技术方案是：一种冷挤模具，包括凸模、与凸模配合工作的冷挤凹模以及顶料机构，所述冷挤凹模上部入模口处为喇叭口状的二次倒角结构，且所述冷挤凹模的底部直通敞口设置；所述顶料机构安装设置于所述冷挤凹模的底部中心处，用于冷挤凹模中的工件顶出。[0005]进一步地，所述二次倒角结构包括外倒角、过渡圆角和内倒角，所述外倒角为一次倒角，位于冷挤凹模的入模口处；所述内倒角分别为二次倒角，位于冷挤凹模的入模口的内侧；所述过渡圆角位于外倒角和内倒角之间，将外倒角和内倒角平滑过渡连接。[0006]进一步地，所述外倒角与冷挤凹模轴向的夹角为13°-16°，内倒角与冷挤凹模轴向的夹角为3°-5°。[0007]进一步地，所述顶料机构包括卸料块、中间板和氮气弹簧，所述卸料块位于冷挤凹模内底部，所述氮气弹簧位于冷挤凹模下方，所述中间板位于冷挤凹模和氮气弹簧之间。[0008]本实用新型的冷挤模具生产小塌角精冲零件的加工方法，包括以下步骤：[0009]步骤1：对精冲件的圆/尖角大小、材料厚度进行测量，得到精冲件的圆/尖角大小a、材料厚度h1；[0010]步骤2：根据下表，查表得到不同精冲件的塌角高度h2和对应的补料面积的数值，对待加工精冲件进行补料，然后确定精冲料片大小；
3
CN 211437754 U
说 明 书
2/4页
[0011]
步骤3：根据精冲料片的大小，在精冲机上用精冲模具完成精冲料片的冲裁加工；
[0013]步骤4：把冲裁后的精冲料片放在如上所述的冷挤模具上完成冷挤，所述冷挤模具装在常规压力机上进行冷挤操作，最后获得复合图纸要求的小塌角精冲件。[0014]本实用新型的冷挤模具的有益效果：[0015]1.本实用新型的冷挤模具，能够减小塌角，甚至消除塌角，获得合格产品，从而提高精冲件的产品质量和使用寿命，利用本模具，可以得到精冲件塌角小于10％的精冲件，达到提高产品品质的目的。
[0016]2.本实用新型的冷挤模具，生产成本低廉，模具维护简便，并且生产工艺相对简单，适用性比较广，适用于各种几何形状较复杂的零件加工。[0017]3.本实用新型的冷挤模具，可以生产出产品质量非常高的精冲件，小塌角或无塌角的零件可直接用于机械装配，提高机械产品的强度和性能，省去繁琐的后处理加工工序。[0018]4.本实用新型的冷挤模具，二次倒角结构中一次倒角用于精冲件的导向，使精冲件更容易进入冷挤凹模，当精冲件经过角度较大的一次倒角底部进入冷挤凹模并定位后，精冲件再经过过渡圆角，从较大的冷挤尺寸逐渐过渡冷挤到接近精冲件的设计冷挤尺寸，最后，经过角度较小的二次倒角将接近设计尺寸的精冲件最终冷挤为符合设计尺寸的小塌角零件，能够最大限度的保证零件的加工精度。附图说明
[0019]图1是本实用新型的冷挤模具的结构示意图；[0020]图2是图1中A的放大结构示意图；[0021]图3是精冲件的补料示意图；
[0022]图4是精冲件的塌角构成和补料示意图。[0023]图中：1-凸模，2-冷挤凹模，3-顶料机构，301-卸料块，302-中间板，303- 氮气弹簧，4-二次倒角结构，401-外倒角，402-过渡圆角，403-内倒角。具体实施方式
[0024]下面结合附图并通过具体的实施方式对本实用新型的冷挤模具做更加详细的描
4
[0012]
CN 211437754 U
说 明 书
3/4页
述。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、
“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的。[0026]参见图1，本实施例的冷挤模具，包括凸模、与凸模配合工作的冷挤凹模以及顶料机构，本实用新型的冷挤模具对载体要求较低，本冷挤模具装在常规的压力机上即可；所述冷挤凹模上部入模口处为喇叭口状的二次倒角结构，且所述冷挤凹模的底部直通敞口设置。
[0027]在本实施中，参见图2，所述二次倒角结构包括外倒角、过渡圆角和内倒角，所述外倒角为一次倒角，位于冷挤凹模的入模口处；所述内倒角分别为二次倒角，位于冷挤凹模的入模口的内侧；所述过渡圆角位于外倒角和内倒角之间，将外倒角和内倒角平滑过渡连接；所述外倒角与冷挤凹模轴向的夹角为13° -16°，内倒角与冷挤凹模轴向的夹角为3°-5°；二次倒角结构中一次倒角用于精冲件的导向，使精冲件更容易进入冷挤凹模，当精冲件经过角度较大的一次倒角底部进入冷挤凹模并定位后，精冲件再经过过渡圆角，从较大的冷挤尺寸逐渐过渡冷挤到接近精冲件的设计冷挤尺寸，最后，经过角度较小的二次倒角将接近设计尺寸的精冲件最终冷挤为符合设计尺寸的小塌角零件，最大限度的保证零件的加工精度。
[0028]所述顶料机构安装设置于所述冷挤凹模的底部中心处，用于冷挤凹模中的工件顶出；所述顶料机构包括卸料块、中间板和氮气弹簧，所述卸料块位于冷挤凹模内底部，所述氮气弹簧位于冷挤凹模下方，所述中间板位于冷挤凹模和氮气弹簧之间。[0029]零件进入到冷挤凹模内，需要把零件顶出，顶出的方法很多，比如以压缩空气气缸和聚氨酯橡胶做为力源，我们都实验过，压缩空气的气缸力量大小不易控制；聚氨酯橡胶回弹力太小，体积太大，也不好用。通过实验我们选用氮气弹簧做为稳定可靠的力源来顶出零件，终于顺利顶出零件。[0030]利用本实施例的冷挤模具生产小塌角精冲零件的加工方法，包括以下步骤：[0031]步骤1：对精冲件的圆/尖角大小、材料厚度进行测量，得到精冲件的圆/尖角大小a、材料厚度h1，参见图4；[0032]步骤2：根据下表，查表得到不同精冲件的塌角高度h2和对应的补料面积的数值，对待加工精冲件进行补料，然后确定精冲料片大小；[0033]在本步骤中，精冲件的圆/尖角组成是一个三角形的形状，参见图3和图4；通过实验我们获得了圆/尖角大小a和材料厚度h1，与塌角高度h2、补料面积的关系的数据，见下表；通过查表我们方便地获得精冲件的塌角处补料面积。
[0025]
5
CN 211437754 U
说 明 书
4/4页
[0034]
例如，当材料厚度h1＝4毫米，零件圆/尖角大小a＝300时，则塌角高度h2＝1.6 毫
米，对应的塌角处补料面积S＝0.5平方毫米。[0036]又如：当材料厚度h1＝10毫米，零件圆/尖角大小a＝900时，塌角高度h2＝2.0 毫米，对应的塌角处补料面积S＝0.75平方毫米。[0037]步骤3：根据精冲料片的大小，在精冲机上用精冲模具完成精冲料片的冲裁加工；[0038]步骤4：把冲裁后的精冲料片放在如上所述的冷挤模具上完成冷挤，所述冷挤模具装在常规压力机上进行冷挤操作，最后获得复合图纸要求的小塌角精冲件。[0039]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中如使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0040]上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围。
[0035]
6
CN 211437754 U
说 明 书 附 图
1/4页
图1
7
CN 211437754 U
说 明 书 附 图
2/4页
图2
8
CN 211437754 U
说 明 书 附 图
3/4页
图3
9
CN 211437754 U
说 明 书 附 图
图4
10
4/4页
