一種板材沖孔模具及其沖孔方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種板材沖孔模具及其沖孔方法，屬于沖壓模具領域。該模具包括模架、沖頭、凹模、等高螺桿和凹模固定板；所述的模架為“C”字形結構，其開口處的兩端分別具有沖頭支撐部和凹模支撐部，沖頭支撐部設有沖頭容納孔，沖頭設置在沖頭容納孔內，沖頭的上端連接有打擊頭；所述的打擊頭與沖頭支撐部之間設有托板，托板與打擊頭之間和托板與沖頭支撐部之間分別設有卸料彈簧和支架彈簧；所述的等高螺桿的一端與托板連接，另一端穿過沖頭支撐部后與卸料板連接；所述的凹模通過凹模固定板安裝在凹模支撐部上。本發(fā)明沖孔效率高、精度高，更換方便，具有結構簡單，易操作，加工靈活，成本低，壽命長的優(yōu)點，且能沖壓多種規(guī)格制品。
【專利說明】
一種板材沖孔模具及其沖孔方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于沖壓模具領域，更具體地說，涉及一種板材沖孔模具及其沖孔方法。
【背景技術】
[0002] 沖床就是一臺沖壓式壓力機。在國民生產(chǎn)中，沖壓工藝由于比傳統(tǒng)機械加工來說 有節(jié)約材料和能源，效率高，對操作者技術要求不高及通過各種模具應用可以做出機械加 工所無法達到的產(chǎn)品這些優(yōu)點，因而它的用途越來越廣泛。沖壓生產(chǎn)主要是針對板材的，通 過模具，能做出落料，沖孔，成型，拉深，修整，精沖，整形，鉚接及擠壓件等等，廣泛應用于各 個領域。
[0003] 沖床上通過沖孔模具可以在板材上沖制出圓孔、方孔、長圓孔及各種異形孔。目前 沖床上的沖孔模具由上模架、沖頭、下模座、凹模及退料裝置組成，沖頭固定在上模架上，凹 模固定在下模座上，退料裝置裝在上模架上，有的在上模架和下模座之間設有導柱。工作 時，要將上模架安裝在沖床滑塊上，下模座固定在工作臺上，調整好沖頭和凹模的位置及間 隙。這種模具在沖床上安裝比較麻煩，沖頭和凹模的位置及間隙的調整費時費力，沖孔易變 形、錯位，更換模具非常不便，不能滿足批量生產(chǎn)的需求;且板材上沖孔處邊緣的受力難以 保持均衡，容易在沖孔周圍產(chǎn)生裂痕，影響沖壓件的質量。
[0004] 經(jīng)檢索，中國專利申請?zhí)枮?03217000.9，申請日為:2003年5月13日的專利文獻， 公開了一種新型沖孔模具，它由上模架、凸模、下模座、凹模及退料裝置組成，凹模固定安裝 在下模座上，凸模裝在上模架上，可在上模架上滑動，退料裝置裝在上模架與凸模之間，上 模架與下模座安裝在一起。該實用新型將上模架和下模座安裝在一起，可將凸模和凹模的 位置及間隙預先調整好，一起安裝在沖床工作臺上，無需將上模架安裝在沖床滑塊上，只需 將沖床滑塊壓在凸模上，靠凸模的向下滑動完成沖孔，使模具裝卸容易、凸模和凹模更換調 整方便，但是其凸模和凹模的相對位置難以保證，從而加工的孔發(fā)生變形，凸模下行時可能 會與凹模發(fā)生碰撞，造成沖頭斷裂，板材上沖孔處邊緣不均衡，孔邊板面不平整，易于產(chǎn)生 裂痕，有毛邊，沖壓件質量差。
[0005] 又如，中國專利公開號為:CN 204448995U，【公開日】為：2015年7月8日的專利文獻， 公開了 一種沖孔落料模具，它包括:模座，所述模座具有沖頭支撐部分和凹模支撐部分，沖 頭支撐部分和凹模支撐部分之間形成板材放置區(qū)域;嵌入凹模，所述嵌入凹模安裝在模座 的凹模支撐部分上;沖頭組件，所述沖頭組件具有沖頭，并且所述沖頭穿過模座的沖頭支撐 部分，并且沖頭可相對于沖頭支撐部分移動，沖頭與嵌入凹模相配合以便用于板材落料；回 復彈簧，所述回復彈簧設置在沖頭組件和沖頭支撐部分之間。該實用新型可快速更換沖頭， 還可以沖壓多種規(guī)格制品，效率高，成本低，但同樣的，沖頭和凹模之間易錯位，沖孔發(fā)生變 形，沖孔邊緣板材不平整，易于產(chǎn)生裂痕，有毛邊，板材沖孔質量差。

【發(fā)明內容】

[0006] 1、要解決的問題
[0007] 針對現(xiàn)有板材在沖床上沖孔時，模具更換繁瑣、沖孔效率低、沖孔精度差的問題， 本發(fā)明提供一種板材沖孔模具及其沖孔方法，該模具可快速更換沖頭和凹模，沖頭和凹模 之間相對位置準確，沖孔效率高、精度高，具有結構簡單，便于操作，加工靈活，生產(chǎn)成本低， 壽命長的優(yōu)點，且能沖壓多種規(guī)格制品。
[0008] 2、技術方案
[0009] 為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術方案。
[0010] 一種板材沖孔模具，包括模架、沖頭、凹模、等高螺桿和凹模固定板;所述的模架為 "c"字形結構，其開口處的兩端分別具有沖頭支撐部和凹模支撐部;所述的沖頭支撐部設有 沖頭容納孔，沖頭設置在沖頭容納孔內，沖頭的上端連接有打擊頭;所述的打擊頭與沖頭支 撐部之間的沖頭上套設有托板;所述的托板與打擊頭之間設有卸料彈簧，托板與沖頭支撐 部之間設有支架彈簧;所述的等高螺桿的一端與托板連接，另一端穿過沖頭支撐部后與卸 料板連接;所述的凹模通過凹模固定板安裝在凹模支撐部上。
[0011] 進一步地，所述的沖頭的側面上設有限位槽，沖頭容納孔的孔壁上設有與限位槽 相配合的限位銷;所述的凹模固定板設有上銷孔，凹模支撐部設有下銷孔，上銷孔和下銷孔 組成為定位銷孔，定位銷孔內安裝有定位銷。
[0012] 進一步地，所述的凹模支撐部上與凹模相對應的位置設有落料孔。
[0013] 進一步地，所述的卸料彈簧的彈性系數(shù)大于支架彈簧的彈性系數(shù)。
[0014]進一步地，所述的沖頭的下端面到凹模的上表面的距離為A，則
，其中：b是以毫米為單位的板材厚度的數(shù)值，b的取值范圍為2-20_，β和λ為常系數(shù)，β = 4.8-5.2，λ = 37-41。
[0015] -種板材沖孔方法，其操作步驟為：
[0016] 1)將模架安裝到?jīng)_床的工作臺上，并根據(jù)需要沖孔的形狀選擇相應的沖頭和凹 模；
[0017] 2)將凹模通過凹模固定板安裝在凹模支撐部上;將沖頭安裝到?jīng)_頭支撐部的沖頭 容納孔內，并與打擊頭連接，調整等高螺桿改變托板和卸料板的距離，以調節(jié)支架彈簧的預 壓縮量，以及調整打擊頭與托板的距離，以調節(jié)卸料彈簧的預壓縮量，使得沖頭的下端面與 凹模的上表面距離符合要求；
[0018] 3)將待沖孔的板材放置到凹模上，確定沖孔位置后將板材固定；
[0019] 4)沖程:沖床工作，沖床壓力作用在打擊頭上，打擊頭通過卸料彈簧將力傳遞給托 板，托板壓縮支架彈簧，等高螺桿推動卸料板向下運動，同時沖頭一起下行；當卸料板與板 材接觸時停止下行，并壓緊板材，此時，卸料彈簧被壓縮，沖頭繼續(xù)向下運動，沖頭在板材上 沖壓出孔；
[0020] 5)回程:在板材上沖壓出孔后，沖頭在卸料彈簧的彈性回復力作用下向上運動，并 與板材脫離，沖頭繼續(xù)上行，支架彈簧彈性回復，帶動托板上行，托板通過等高螺桿帶動卸 料板向上運動，并與板材分離，直至支架彈簧恢復到初始位置沖頭停止運動，整個沖孔過程 完成；
[0021 ] 6)重復上述步驟4)和5)，可在板材上沖壓多個孔；
[0022] 7)取下板材，對孔邊緣進行磨邊、去毛刺處理。
[0023]進一步地，所述的步驟2)中，沖頭的下端面與凹模的上表面距離為Α，則
其中：b是以毫米為單位的板材厚度的數(shù)值，b的取值范圍為2-20_，β和λ為常系數(shù)，β = 4.8-5.2，λ = 37-41。
[0024] 進一步地，所述步驟4)的沖程中，沖頭在板材上沖孔時的速度ν，
m/s， 其中:b是以毫米為單位的板材厚度的數(shù)值，α為常系數(shù)，且α = 5_5.5。
[0025] 3、有益效果
[0026] 相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果為：
[0027] (1)本發(fā)明的一種板材沖孔模具，沖頭和凹模不直接安裝在沖床上，而是安裝在模 架上，此種方式，沖頭與凹模的安裝極其方便，沖頭與凹模之間的相對位置易于調整，通過 改變支架彈簧和卸料彈簧的預壓縮量即可實現(xiàn)，沖孔操作時，只需將模架固定到?jīng)_床的工 作臺上，這樣，在沖壓不同形狀的孔時，沖頭與凹模容易更換，用時少，加工效率高；
[0028] (2)本發(fā)明的一種板材沖孔模具，沖頭上的限位槽與限位銷相配合，可防止沖頭上 下運動時發(fā)生轉動，保證沖孔時，沖頭與凹模的相對位置，提高沖孔的準確性;凹模固定板 的上銷孔，凹模支撐部的下銷孔組成為定位銷孔，定位銷孔內安裝有定位銷，可以保證在凹 模安裝時的位置精度，每次更換凹模后位置確定；
[0029] (3)本發(fā)明的一種板材沖孔模具，凹模支撐部上與凹模相對應的位置設有落料孔， 板材上沖壓的廢料通過該落料孔排出，避免廢料對加工產(chǎn)生干擾，使模具可連續(xù)沖壓操作；
[0030] (4)本發(fā)明的一種板材沖孔模具，卸料彈簧的彈性系數(shù)大于支架彈簧的彈性系數(shù)， 保證卸料板壓緊板材后，沖頭再對板材進行沖壓操作；
[0031] (5)本發(fā)明的一種板材沖孔模具，沖頭在沖頭容納孔內下行過程中，會出現(xiàn)擺動傾 斜等問題，導致沖壓的孔位置發(fā)生偏移，以及加工孔的孔壁與豎直方向不平行，具有傾角， 直接影響板材沖孔質量，為解決上述問題，可以根據(jù)不同的板材厚度確定沖頭下行的距離 來解決，經(jīng)過長期的摸索，我們發(fā)現(xiàn)，當沖頭的下端面到凹模的上表面的距離A滿足
(其中：b是以毫米為單位的板材厚度的數(shù)值β和λ為常系數(shù)# = 4.8_ 5.2，λ = 37-41)，上述誤差達到最小，可保證沖孔位置偏差在0.1mm之內，孔壁與豎直方向的 傾斜角度在〇. 3°之內，且尤其適合厚度在2-20mm板材的沖孔加工，沖孔精度高；
[0032] (6)本發(fā)明的一種板材沖孔方法，能夠快速地在板材上加工出所需形狀的孔，可連 續(xù)加工，效率高，由于在模架的"C"字形結構，沖孔操作時其受到力矩產(chǎn)生微小的彎曲變形 及震動，導致沖壓的孔壁表面光潔度差，具有細微的折皺，且沖頭的沖壓會導致孔邊緣附近 板材表面向下凹陷，嚴重影響板材沖孔質量差，本發(fā)明通過控制沖頭沖壓板材時的速度力 求解決上述問題，經(jīng)過不斷的試驗以及偶然的發(fā)現(xiàn)，當控制沖頭在板材上沖孔時的速度V滿 足
（其中：b是以毫米為單位的板材厚度的數(shù)值，α為常系數(shù)，且α = 5_5.5)時，上 述問題得到很好的解決，孔壁表面光潔度可高達1.6,孔邊緣附近板材表面基本不凹陷。
【附圖說明】
[0033] 圖1為本發(fā)明的一種板材沖孔模具的主視剖視結構圖；
[0034]圖2為本發(fā)明的一種板材沖孔模具的模架結構圖。
[0035]圖中：1、模架;2、沖頭支撐部;3、凹模支撐部;4、沖頭容納孔;5、支架彈簧;6、托板； 7、沖頭;8、卸料彈簧;9、打擊頭；10、等高螺桿；11、卸料板；12、限位槽；13、限位銷；14、凹模 固定板;15、凹模;16、上銷孔;17、下銷孔;18、落料孔。
【具體實施方式】
[0036]下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明型進一步進行描述。
[0037] 實施例1
[0038]如圖1和圖2所示，本實施例的一種板材沖孔模具，包括模架1、沖頭7、凹模15、等高 螺桿10和凹模固定板14。其中，所述的模架1為"C"字形結構，其開口處的兩端分別具有沖頭 支撐部2和凹模支撐部3;所述的沖頭支撐部2設有沖頭容納孔4,沖頭7設置在沖頭容納孔4 內，沖頭7的上端螺紋連接有打擊頭9;所述的打擊頭9與沖頭支撐部2之間的沖頭7上套設有 托板6;所述的托板6與打擊頭9之間設有卸料彈簧8,托板6與沖頭支撐部2之間設有支架彈 簧5,卸料彈簧8的彈性系數(shù)大于支架彈簧5的彈性系數(shù)。所述的等高螺桿10的一端與托板6 通過螺栓連接，另一端穿過沖頭支撐部2后與卸料板11螺紋連接。所述的凹模15通過凹模固 定板14安裝在凹模支撐部3上，凹模支撐部3上與凹模15相對應的位置設有落料孔18。
[0039]在本實施例中，為保證沖孔時，沖頭7與凹模15的相對位置準確，以及保證它們更 換后相對位置保持不變，在所述的沖頭7的側面上設有限位槽12,沖頭容納孔4的孔壁上設 有與限位槽12相配合的限位銷13;所述的凹模固定板14設有上銷孔16,凹模支撐部3設有下 銷孔17,上銷孔16和下銷孔17組成為定位銷孔，定位銷孔內安裝有定位銷。
[0040] 所述的沖頭7的下端面到凹模15的上表面的距離為A， 其中：b是以毫米為單位的板材厚度的數(shù)值，b的取值范圍為2-2Omm，0和λ為常系數(shù)，0 = 4.8_ 5.2,λ = 37-41。具體到本實施例中，對厚度b = 2mm的板材進行沖孔加工，并取β = 4.8,λ = 41，則 A = 6.6mm。
[0041 ]采用上述的板材沖孔模具對厚度b = 2mm的板材沖壓，并且沖壓出一個直徑為20mm 的圓形孔，其操作步驟為：
[0042] 1)將模架1安裝到?jīng)_床的工作臺上，并根據(jù)需要沖壓的直徑為20mm的孔選擇相應 的沖頭7和凹模15;
[0043] 2)將凹模15通過凹模固定板14安裝在凹模支撐部3上;將沖頭7安裝到?jīng)_頭支撐部 2的沖頭容納孔4內，并與打擊頭9連接，調整等高螺桿10改變托板6和卸料板11的距離，以調 節(jié)支架彈簧5的預壓縮量，以及調整打擊頭9與托板6的距離，以調節(jié)卸料彈簧8的預壓縮量， 使得沖頭7的下端面與凹模15的上表面距離為A，且A = 6.6mm;
[0044] 3)將待沖孔的板材放置到凹模15上，確定沖孔位置后將板材固定，此時，沖頭7的 下端面到板上表面的距離為4.6mm;
[0045] 4)沖程:沖床工作，沖床壓力作用在打擊頭9上，打擊頭9通過卸料彈簧8將力傳遞 給托板6,托板6壓縮支架彈簧5,等高螺桿10推動卸料板11向下運動，同時沖頭7-起下行； 當卸料板11與板材接觸時停止下行，并壓緊板材，此時，卸料彈簧8被壓縮，沖頭7繼續(xù)向下 運動，沖頭7在板材上沖壓出孔；在本步驟中，控制沖頭7在板材上沖孔時的速度V滿足 K .= ni/s，其中：b是以毫米為單位的板材厚度的數(shù)值，α為常系數(shù)，且α = 5-5.5;在本實 施例中，b = 2mm，取α = 5 · 5，貝丨Jv = 6 · 9m/s;
[0046] 5)回程:在板材上沖壓出孔后，沖頭7在卸料彈簧8的彈性回復力作用下向上運動， 并與板材脫離，沖頭7繼續(xù)上行，支架彈簧5彈性回復，帶動托板6上行，托板6通過等高螺桿 10帶動卸料板11向上運動，并與板材分離，直至支架彈簧5恢復到初始位置沖頭7停止運動， 沖壓廢料從凹模支撐部3的落料孔18中排出，整個沖孔過程完成；
[0047] 6)取下板材，對孔邊緣進行磨邊、去毛刺處理。
[0048] 若是需要加工多個孔，調整板材位置，在步驟6)之前重復步驟4)和5)即可。
[0049] 對上述沖壓板材進行檢測，沖孔的實際位置與設計要求位置偏差為0.09mm，孔壁 邊緣處板材面肉眼看不出凹陷，且孔壁表面粗糙度為3.2,孔壁與豎直方向的傾斜角度為 0.3。。
[0050] 本發(fā)明可快速在板材上沖孔，沖孔效率高、精度高，沖頭7和凹模15更換方便，縮短 操作時間，具有結構簡單，便于操作，加工靈活，生產(chǎn)成本低，壽命長的優(yōu)點，且能沖壓多種 形狀規(guī)格制品。
[0051 ] 實施例2
[0052] 本實施例的一種板材沖孔模具，基本結構與實施例1相同，不同之處在于:所述的 沖頭7的下端面到凹模15的上表面的距離為A，
，其中:b是以毫米 為單位的板材厚度的數(shù)值，b的取值范圍為2-20mm，i3和λ為常系數(shù)，β = 4.8-5.2，λ = 37-41; 具體到本實施例中，對厚度b = I Omm的板材進行沖孔加工，并取β = 5，λ = 39,則A=15.7mm。
[0053] 采用上述的板材沖孔模具對厚度b = IOmm的板材沖壓，并且沖壓出一個直徑為 20mm的圓形孔，其操作步驟為：
[0054] 1)將模架1安裝到?jīng)_床的工作臺上，并根據(jù)需要沖壓的直徑為20mm的孔選擇相應 的沖頭7和凹模15;
[0055] 2)將凹模15通過凹模固定板14安裝在凹模支撐部3上;將沖頭7安裝到?jīng)_頭支撐部 2的沖頭容納孔4內，并與打擊頭9連接，調整等高螺桿10改變托板6和卸料板11的距離，以調 節(jié)支架彈簧5的預壓縮量，以及調整打擊頭9與托板6的距離，以調節(jié)卸料彈簧8的預壓縮量， 使得沖頭7的下端面與凹模15的上表面距離為A，且A=15.7mm;
[0056] 3)將待沖孔的板材放置到凹模15上，確定沖孔位置后將板材固定，此時，沖頭7的 下端面到板上表面的距離為5.7mm;
[0057] 4)沖程:沖床工作，沖床壓力作用在打擊頭9上，打擊頭9通過卸料彈簧8將力傳遞 給托板6,托板6壓縮支架彈簧5,等高螺桿10推動卸料板11向下運動，同時沖頭7-起下行； 當卸料板11與板材接觸時停止下行，并壓緊板材，此時，卸料彈簧8被壓縮，沖頭7繼續(xù)向下 運動，沖頭7在板材上沖壓出孔；在本步驟中，控制沖頭7在板材上沖孔時的速度V滿足
,其中：b是以毫米為單位的板材厚度的數(shù)值，α為常系數(shù)，且α = 5_5.5;在本實 施例中，b = 10mm，取α = 5·2,則v = ll .2m/s;
[0058] 5)回程:在板材上沖壓出孔后，沖頭7在卸料彈簧8的彈性回復力作用下向上運動， 并與板材脫離，沖頭7繼續(xù)上行，支架彈簧5彈性回復，帶動托板6上行，托板6通過等高螺桿 10帶動卸料板11向上運動，并與板材分離，直至支架彈簧5恢復到初始位置沖頭7停止運動， 沖壓廢料從凹模支撐部3的落料孔18中排出，整個沖孔過程完成；
[0059] 6)取下板材，對孔邊緣進行磨邊、去毛刺處理。
[0060] 對上述沖壓板材進行檢測，沖孔的實際位置與設計要求位置偏差為0.08mm，孔壁 邊緣處板材面肉眼看不出凹陷，且孔壁表面粗糙度為1.6,孔壁與豎直方向的傾斜角度為 0.1。。
[0061 ] 實施例3
[0062] 本實施例的一種板材沖孔模具，基本結構與實施例1相同，不同之處在于:所述的 沖頭7的下端面到凹模15的上表面的距離為A，
其中:b是以毫米 為單位的板材厚度的數(shù)值，b的取值范圍為2-20mm，i3和λ為常系數(shù)，β = 4.8-5.2，λ = 37-41; 具體到本實施例中，對厚度b = 20mm的板材進行沖孔加工，并取β = 5.2，λ = 37，則A = 26.4mm〇
[0063] 采用上述的板材沖孔模具對厚度b = 20mm的板材沖壓，并且沖壓出一個直徑為 20mm的圓形孔，其操作步驟為：
[0064] 1)將模架1安裝到?jīng)_床的工作臺上，并根據(jù)需要沖壓的直徑為20mm的孔選擇相應 的沖頭7和凹模15;
[0065] 2)將凹模15通過凹模固定板14安裝在凹模支撐部3上;將沖頭7安裝到?jīng)_頭支撐部 2的沖頭容納孔4內，并與打擊頭9連接，調整等高螺桿10改變托板6和卸料板11的距離，以調 節(jié)支架彈簧5的預壓縮量，以及調整打擊頭9與托板6的距離，以調節(jié)卸料彈簧8的預壓縮量， 使得沖頭7的下端面與凹模15的上表面距離為A，且A = 26.4mm;
[0066] 3)將待沖孔的板材放置到凹模15上，確定沖孔位置后將板材固定，此時，沖頭7的 下端面到板上表面的距離為6.4mm;
[0067] 4)沖程:沖床工作，沖床壓力作用在打擊頭9上，打擊頭9通過卸料彈簧8將力傳遞 給托板6,托板6壓縮支架彈簧5,等高螺桿10推動卸料板11向下運動，同時沖頭7-起下行； 當卸料板11與板材接觸時停止下行，并壓緊板材，此時，卸料彈簧8被壓縮，沖頭7繼續(xù)向下 運動，沖頭7在板材上沖壓出孔；在本步驟中，控制沖頭7在板材上沖孔時的速度V滿足
,其中：b是以毫米為單位的板材厚度的數(shù)值，α為常系數(shù)，且α = 5_5.5;在本實 施例中，b = 20mm，取α = 5，貝丨Jv = 13 · 5m/s;
[0068] 5)回程:在板材上沖壓出孔后，沖頭7在卸料彈簧8的彈性回復力作用下向上運動， 并與板材脫離，沖頭7繼續(xù)上行，支架彈簧5彈性回復，帶動托板6上行，托板6通過等高螺桿 10帶動卸料板11向上運動，并與板材分離，直至支架彈簧5恢復到初始位置沖頭7停止運動， 沖壓廢料從凹模支撐部3的落料孔18中排出，整個沖孔過程完成；
[0069] 6)取下板材，對孔邊緣進行磨邊、去毛刺處理。
[0070] 對上述沖壓板材進行檢測，沖孔的實際位置與設計要求位置偏差為0.1mm，孔壁邊 緣處板材面肉眼看不出凹陷，且孔壁表面粗糙度為3.2,孔壁與豎直方向的傾斜角度為 0.2。。
[0071] 本發(fā)明所述實例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明構思和 范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計思想的前提下，本領域工程技術人員對本發(fā)明的技術 方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種板材沖孔模具，包括模架（1)、沖頭(7)和凹模(15);所述的模架（1)為"0-字形結 構，其開口處的兩端分別具有沖頭支撐部(2)和凹模支撐部(3)，其特征在于:還包括等高螺 桿(10)和凹模固定板(14);所述的沖頭支撐部(2)設有沖頭容納孔(4)，沖頭(7)設置在沖頭 容納孔(4)內，沖頭(7)的上端連接有打擊頭(9);所述的打擊頭(9)與沖頭支撐部(2)之間的 沖頭(7)上套設有托板(6);所述的托板(6)與打擊頭(9)之間設有卸料彈簧(8)，托板(6)與 沖頭支撐部(2)之間設有支架彈簧(5);所述的等高螺桿（10)的一端與托板(6)連接，另一端 穿過沖頭支撐部(2)后與卸料板（11)連接;所述的凹模（15)通過凹模固定板（14)安裝在凹 模支撐部(3)上。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種板材沖孔模具，其特征在于:所述的沖頭（7)的側面上設 有限位槽(12)，沖頭容納孔(4)的孔壁上設有與限位槽(12)相配合的限位銷（13);所述的凹 模固定板（14)設有上銷孔(16)，凹模支撐部(3)設有下銷孔(17)，上銷孔(16)和下銷孔(17) 組成為定位銷孔，定位銷孔內安裝有定位銷。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種板材沖孔模具，其特征在于:所述的凹模支撐部（3)上與 凹模(15)相對應的位置設有落料孔(18)。4. 根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的一種板材沖孔模具，其特征在于:所述的卸料彈 簧(8)的彈性系數(shù)大于支架彈簧(5)的彈性系數(shù)。5. 根據(jù)權利要求1所述的一種板材沖孔模具，其特征在于:所述的沖頭（7)的下端面到 凹模（15)的上表面的距離為A，其中：b是以毫米為單位的板材 厚度的數(shù)值，b的取值范圍為2-20mm，f3和λ為常系數(shù)，β = 4.8-5.2，λ = 37-41。6. -種板材沖孔方法，其操作步驟為： 1) 將模架（1)安裝到?jīng)_床的工作臺上，并根據(jù)需要沖孔的形狀選擇相應的沖頭(7)和凹 模(15); 2) 將凹模(15)通過凹模固定板(14)安裝在凹模支撐部(3)上;將沖頭(7)安裝到?jīng)_頭支 撐部(2)的沖頭容納孔(4)內，并與打擊頭(9)連接，調整等高螺桿（10)改變托板(6)和卸料 板（11)的距離，以調節(jié)支架彈簧(5)的預壓縮量，以及調整打擊頭(9)與托板(6)的距離，以 調節(jié)卸料彈簧(8)的預壓縮量，使得沖頭(7)的下端面與凹模(15)的上表面距離符合要求； 3) 將待沖孔的板材放置到凹模(15)上，確定沖孔位置后將板材固定； 4) 沖程:沖床工作，沖床壓力作用在打擊頭(9)上，打擊頭(9)通過卸料彈簧(8)將力傳 遞給托板(6)，托板(6)壓縮支架彈簧(5)，等高螺桿（10)推動卸料板（11)向下運動，同時沖 頭(7)-起下行；當卸料板（11)與板材接觸時停止下行，并壓緊板材，此時，卸料彈簧(8)被 壓縮，沖頭(7)繼續(xù)向下運動，沖頭(7)在板材上沖壓出孔； 5) 回程:在板材上沖壓出孔后，沖頭(7)在卸料彈簧(8)的彈性回復力作用下向上運動， 并與板材脫離，沖頭(7)繼續(xù)上行，支架彈簧(5)彈性回復，帶動托板(6)上行，托板(6)通過 等高螺桿（10)帶動卸料板(11)向上運動，并與板材分離，直至支架彈簧(5)恢復到初始位置 沖頭(7)停止運動，整個沖孔過程完成； 6) 重復上述步驟4)和5 )，可在板材上沖壓多個孔； 7) 取下板材，對孔邊緣進行磨邊、去毛刺處理。7. 根據(jù)權利要求6所述的一種板材沖孔方法，其特征在于:所述的步驟2)中，沖頭(7)的 下端面與凹模（15)的上表面距離為A，，其中：b是以毫米為單位 的板材厚度的數(shù)值，b的取值范圍為2-20mm，β和λ為常系數(shù)，β = 4.8-5.2，λ = 37-41。8.根據(jù)權利要求6所述的一種板材沖孔方法，其特征在于:所述步驟4)的沖程中，沖頭 (7)在板材上沖孔時的速度V，則v = m,/s，其中：b是以毫米為單位的板材厚度的數(shù)值，α 為常系數(shù)，且α = 5-5.5。
【文檔編號】B21D28/26GK105921604SQ201610299201
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】袁洋, 袁飛, 袁佐鈿, 石靜云
【申請人】馬鞍山市金申數(shù)控模具有限公司