悬置支撑座多工位级进模

摘要

本发明涉及一种悬置支撑座多工位级进模，包括上模组件、下模组件、卸料板、卸料板垫板和误送料检测装置，所述的上模组件沿进料方向依次设置有相应的凸模，所述的下模组件沿进料方向依次设置有与上模组件凸模配合的凹模镶套，所述的卸料板和卸料板垫板上对应位置开有可穿过上模组件上凸模的通孔，卸料板安装在卸料板垫板上，卸料板垫板通过卸料弹簧安装在上模组件上。采用本发明可通过连续拉深的级进模的方式生产悬置支撑座，本发明结构紧凑，导向精度高，卸料平稳，定距精确，送料、出料方便。冲孔凸模采用快换式结构，有效缩短模具的维修、更换时间。经过试用，使用效果反映良好，满足了高效率、高精度的冲压生产要求。

说明书

技术领域

本发明涉及一种模具，特别涉及一种悬置支撑座多工位级进模。>

背景技术

悬置支撑座材质为DC54D+AZ，料厚t为0.6mm。DC54D+AZ是一种热镀铝锌板，是以热轧钢带或冷轧钢带为基板，经过连续热浸镀锌工艺而生产出来的，其屈服强度为120～220 MPa；抗拉强度为260～350 MPa；断后伸长率≥36%，具有良好的拉深成形性能、耐腐蚀、表面质量好、经济实用等优点，主要用于建筑、电器仪表、家电、汽车等领域的深冲加工。>

悬置支撑座属于汽车零件，为阶梯状盒形拉深件，外形尺寸为162mm×169mm×19mm，表面质量和精度要求高，形状较为复杂。在小阶梯表面有一个120mm×120mm×1mm的矩形凹槽，两处标记，在大阶梯表面有一圈半径为1mm的半圆形加强筋，侧壁四周有多处缺口，4×φ7+0.1mm孔的位置精度有IT9级公差要求。由于制件的整体形状为盒形拉深件，需多次拉深，产量又大，因此采用连续拉深的级进模生产方式比较经济和合理。>

原悬置支撑座的生产工艺为采用多套单工序模生产，不但需制造多副模具，机床占用率高，且存在展开料形状尺寸误差、二次定位误差，造成产品质量不稳定，零件质量无法保障。而且工人劳动强度大，生产成本高，不利于大批量生产。>

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种可实现连续拉深的级进模生产方式制备悬置支撑座的悬置支撑座多工位级进模，以解决上述现有技术中存在的问题。>

解决上述技术问题的技术方案是：一种悬置支撑座多工位级进模，包括上模组件、下模组件、卸料板、卸料板垫板和误送料检测装置，>

所述的上模组件沿进料方向依次设置有2个冲导正销孔凸模、2个冲右侧V形缺口凸模、2个横向大V形局部冲切外形凸模、2个冲左侧V形缺口凸模、1个冲相邻工位间的工艺缺口凸模、2个横向小V形局部冲切外形凸模、1个盒状小阶梯拉深凸模、1个盒状小阶梯压筋整形凸模、1个横向下局部外形冲切凸模、1个前局部外形冲切凸模、1个后局部外形冲切凸模、1个横向上局部外形冲切凸模、4个冲φ7mm孔凸模、1个大阶梯拉深凸模和2个废料切断凸模，大阶梯拉深凸模上下两侧分别设置有2个载体切断凸模，

所述的下模组件沿进料方向依次设置有与上模组件凸模配合的2个冲导正销孔凹模镶套、2个冲右侧V形缺口凹模镶套、2个横向大V形局部冲切外形凹模镶套、2个冲左侧V形缺口凹模镶套、1个冲相邻工位间的工艺缺口凹模镶套、2个横向小V形局部冲切外形凹模镶套、1个盒状小阶梯拉深凹模镶套、1个盒状小阶梯压筋整形凹模镶套、1个横向下局部外形冲切凹模镶套、1个前局部外形冲切凹模镶套、1个后局部外形冲切凹模镶套、1个横向上局部外形冲切凹模镶套、4个冲φ7mm孔凹模镶套、1个大阶梯拉深凹模镶套和2个废料切断凹模镶套，大阶梯拉深凹模镶套上下两侧分别设置有2个载体切断凹模镶套，

所述的卸料板和卸料板垫板上对应位置开有可穿过上模组件上凸模的通孔，卸料板与卸料板垫板连接，卸料板垫板通过卸料弹簧和卸料螺栓安装在上模组件上，

所述的误送料检测装置包括触杆、微动开关和相互配合的浮动检测导正销、浮动检测导正销镶套，所述的浮动检测导正销通过弹簧安装在上模组件上，微动开并安装在上模组件上，浮动检测导正销上开有凹槽，触杆一端位于浮动检测导正销的凹槽内，触杆另一端位于微动开关的正前方。

所述的上模组件的前局部外形冲切凸模与后局部外形冲切凸模之间设置有1个标记压印Ⅰ凸模，后局部外形冲切凸模与冲φ7mm孔凸模之间设置有1个标记压印Ⅱ凸模，所述的下模组件上设置有与标记压印Ⅰ凸模、标记压印Ⅱ凸模配合的标记压印Ⅰ凹模镶套、标记压印Ⅱ凹模镶套。>

所述的上模组件包括上模座、安装在上模座上的上垫板和与上垫板连接的凸模固定板，所述的导正销孔凸模通过螺塞和垫柱安装在上模座上，盒状小阶梯拉深凸模、盒状小阶梯压筋整形凸模、大阶梯拉深凸模直接用螺栓和销钉固定在凸模固定板上，前局部外形冲切凸模和后局部外形冲切凸模穿过凸模固定板固定安装在上模座上，其余凸模用铆接方式固定在凸模固定板上；所述的下模组件包括下模板、下垫块、下模座、下垫板和凹模板，所述的下垫块安装在下模板上，下模座安装在下垫块上，下垫板安装在下模座上，凹模板安装在下垫板上，所述的凹模板进料端还设置有导料板，所述的下模组件上设置有浮料杆，该浮料杆通过弹簧安装在下模座上，所述的下模组件的凹模镶套镶嵌安装在凹模板上。>

所述的凸模固定板两侧还设置有导正销，凹模板上对应设置有与导正销配合的导正销镶套。>

所述的上模座两侧设置有大导套，所述的下模座上对应设置有与大导套配合的大导柱。>

所述的凸模固定板两侧还设置有小导柱，凹模板上对应设置有与小导柱配合的小导套。>

所述的上模座两侧设置有上限位柱，所述的下模座上对应位置设置有下限位柱。>

所述的载体切断凸模的长度比大阶梯拉深凹模镶套的深度大1个料厚以上。>

本发明多工位级进模采用带工艺切口的连续拉深工艺，将冲孔、拉深、整形、切边等工序很好的结合在一起，排样设计合理。在成形困难处预冲工艺切口，保证了后续工序的成形质量；模具结构紧凑，导向精度高，卸料平稳，定距精确，送料、出料方便。冲孔凸模采用快换式结构，有效缩短模具的维修、更换时间，凸、凹模镶块材料采用性能优越的DC53高级模具钢，提高了模具寿命。经过试用，使用效果反映良好，满足了高效率、高精度的冲压生产要求。>

下面，结合附图和实施例对本发明之悬置支撑座多工位级进模的技术特征作进一步的说明。>

附图说明

图1：本发明之悬置支撑座多工位级进模结构示意图（闭模状态）。>

图2：本发明之凸模与凹模镶套配合后的结构示意图（俯视图）。>

图3：图2的C-C剖视图。>

图4：图2的F-F剖视图。>

图4-1：图4的H部放大图。>

图5：图2的K-K剖视图。>

图6：本发明之凸模与凹模镶套配合后的结构示意图（立体图）。>

图7：本发明之冲导正销孔凸模结构示意图。>

图8：本发明之冲导正销孔凹模镶套结构示意图。>

图9：本发明之V形缺口凸模结构示意图。>

图10：本发明之V形缺口凹模镶套结构示意图。>

图11：本发明之横向大V形局部冲切外形凸模结构示意图。>

图12：本发明之横向大V形局部冲切外形凹模镶套结构示意图。>

图13：本发明之横向小V形局部冲切外形凸模结构示意图。>

图14：本发明之横向小V形局部冲切外形凹模镶套结构示意图。>

图15：本发明之纵向局部外形冲切凸模结构示意图。>

图16：本发明之纵向局部外形冲切凹模镶套结构示意图。>

图17：本发明之盒状小阶梯拉深凸模结构示意图。>

图18：本发明之盒状小阶梯拉深凹模镶套结构示意图。>

图19：本发明之大阶梯拉深凸模结构示意图。>

图20：本发明之大阶梯拉深凹模镶套结构示意图。>

图21：本发明之标记压印凸模结构示意图。>

图22：本发明之标记压印凹模镶套结构示意图。>

图23：本发明之卸料板结构示意图。>

图24-图27：悬置支撑座结构示意图。>

图24：主视图，图25：图24的I部放大图，图26：俯视图，图27：立体图。>

图28：排样图。>

图29：排样轴测图。>

图中：1-下模板，2-下垫块，3-下模座，4-下垫板，5-凹模板，6-导料板，7-卸料板，8-卸料板垫板，9-凸模固定板，10-上垫板，11-上模座，12-卸料弹簧，13-冲相邻工位间的工艺缺口凹模镶套，14-冲相邻工位间的工艺缺口凸模，15-盒状小阶梯拉深凹模镶套，16-盒状小阶梯拉深凸模，17-盒状小阶梯压筋整形凹模镶套，18-盒状小阶梯压筋整形凸模，19-大阶梯拉深凹模镶套，20-大阶梯拉深凸模，21-冲导正销孔凹模镶套，22-导正销孔凸模，23-冲右侧V形缺口凹模镶套，24-冲右侧V形缺口凸模，25-横向大V形局部冲切外形凹模镶套，26-横向大V形局部冲切外形凸模，27-横向小V形局部冲切外形凹模镶套，28-横向小V形局部冲切外形凸模，29-横向下局部外形冲切凹模镶套，30-横向下局部外形冲切凸模，31-前局部外形冲切凹模镶套，32-前局部外形冲切凸模，33-标记压印Ⅰ凹模镶套，34-标记压印Ⅰ凸模，35-横向上局部外形冲切凹模镶套，36-横向上局部外形冲切凸模，37-冲φ7mm孔凹模镶套，38-冲φ7mm孔凸模，39-载体切断凹模镶套，40-载体切断凸模，41-废料切断凹模镶套，42-废料切断凸模，43-冲左侧V形缺口凹模镶套，44-冲左侧V形缺口凸模，45-后局部外形冲切凹模镶套，46-后局部外形冲切凸模，47-标记压印Ⅱ凹模镶套，48-标记压印Ⅱ凸模，49-小导套，50-小导柱，51-浮料杆，52-螺塞，53-垫柱，54-大导套，55-大导柱，56-微动开关，57-触杆，58-浮动检测导正销，59-浮动检测导正销镶套，60-导正销，61-导正销镶套，62-上限位柱，63-下限位柱。>

图28中打有剖面线和加粗的部分为成形步骤，图中的数字表示相应的工位。>

具体实施方式

实施例1：一种悬置支撑座多工位级进模，包括上模组件、下模组件、卸料板、卸料板垫板和误送料检测装置，>

所述的上模组件包括上模座11、安装在上模座上的上垫板10和与上垫板连接的凸模固定板9，所述的凸模固定板9上沿进料方向依次设置有2个冲导正销孔凸模22、2个冲右侧V形缺口凸模24、2个横向大V形局部冲切外形凸模26、2个冲左侧V形缺口凸模44、1个冲相邻工位间的工艺缺口凸模14、2个横向小V形局部冲切外形凸模28、1个盒状小阶梯拉深凸模16、1个盒状小阶梯压筋整形凸模18、1个横向下局部外形冲切凸模30、1个前局部外形冲切凸模32、1个后局部外形冲切凸模46、1个横向上局部外形冲切凸模36、4个冲φ7mm孔凸模38、1个大阶梯拉深凸模20和2个废料切断凸模42，大阶梯拉深凸模上下两侧分别设置有2个载体切断凸模40，所述的导正销孔凸模22通过螺塞52和垫柱53安装在上模座上，盒状小阶梯拉深凸模16、盒状小阶梯压筋整形凸模18、大阶梯拉深凸模20直接用螺栓和销钉固定在凸模固定板上，前局部外形冲切凸模32和后局部外形冲切凸模46穿过凸模固定板固定安装在上模座上（凸模固定板在此处仅起到定位的作用），其余凸模用铆接方式固定在凸模固定板上。

所述的下模组件包括下模板1、下垫块2、下模座3、下垫板4和凹模板5，所述的下垫块安装在下模板上，下模座安装在下垫块上，下垫板安装在下模座上，凹模板安装在下垫板上，所述的凹模板5沿进料方向依次设置有与上模组件凸模配合的2个冲导正销孔凹模镶套21、2个冲右侧V形缺口凹模镶套23、2个横向大V形局部冲切外形凹模镶套25、2个冲左侧V形缺口凹模镶套43、1个冲相邻工位间的工艺缺口凹模镶套13、2个横向小V形局部冲切外形凹模镶套27、1个盒状小阶梯拉深凹模镶套15、1个盒状小阶梯压筋整形凹模镶套17、1个横向下局部外形冲切凹模镶套29、1个前局部外形冲切凹模镶套31、1个后局部外形冲切凹模镶套45、1个横向上局部外形冲切凹模镶套35、4个冲φ7mm孔凹模镶套37、1个大阶梯拉深凹模镶套19和2个废料切断凹模镶套41，大阶梯拉深凹模镶套上下两侧分别设置有2个载体切断凹模镶套39。所述的下模组件的凹模镶套镶嵌安装在凹模板上。>

所述的卸料板7和卸料板垫板8上对应位置开有可穿过上模组件上凸模的通孔，卸料板与卸料板垫板8连接，卸料板垫板通过卸料弹簧12和卸料螺栓（图中未画出）安装在上模组件上。>

所述的误送料检测装置包括触杆57、微动开关56和相互配合的浮动检测导正销58、浮动检测导正销镶套59，所述的浮动检测导正销通过弹簧安装在上模组件的上模座11上，微动开并安装在上模组件的上模座11上，浮动检测导正销上开有凹槽，模具正常工作时，触杆一端位于浮动检测导正销的凹槽内，触杆的另一端位于微动开关的正前方但与微动开关不接触。但当条料发生送进误差时，检测导正销58的头部无法进入条料的导正销孔内，而是接触到条料的上面，使检测导正销后退的同时，迫使触杆57往外移，促动固定在固定板外侧的微动开关56发出信号，压力机接收到微动开关发出的信号时即自动停止冲压。>

所述的上模组件的前局部外形冲切凸模32与后局部外形冲切凸模46之间设置有1个标记压印Ⅰ凸模34，后局部外形冲切凸模46与冲φ7mm孔凸模38之间设置有1个标记压印Ⅱ凸模48，所述的下模组件上设置有与标记压印Ⅰ凸模、标记压印Ⅱ凸模配合的标记压印Ⅰ凹模镶套33、标记压印Ⅱ凹模镶套47。>

所述的凹模板进料端还设置有导料板6，所述的下模组件上设置有浮料杆51，该浮料杆通过弹簧安装在下模座3上。所述的凸模固定板两侧还设置有导正销60，凹模板上对应设置有与导正销配合的导正销镶套61。所述的上模座两侧设置有大导套54，所述的下模座上对应设置有与大导套配合的大导柱55。所述的凸模固定板两侧还设置有小导柱50，凹模板上对应设置有与小导柱配合的小导套49。所述的载体切断凸模的长度比大阶梯拉深凹模镶套的深度大1个料厚以上。所述的上模座两侧设置有上限位柱62，所述的下模座上对应设置有下限位柱63（上、下限位柱的关系是当下模下到下止点时，上限位柱的下表面与上限位柱的上表面刚好接触，直径大小是相同的），用于限制上模下压的距离。>

闭模状态时，上模组件的凸模位于下模组件对应的凹模镶套内。>

作为本发明的一种实施例，也可以不设置标记压印或是根据需要设置标记压印的数量。>

本发明材料的选用：为保证凸、凹模具有足够的强度、硬度和耐磨性，经得住在高速、长时间连续工作状态下的考验，凸模、凹模镶套材料均选用性能优越的DC53高级模具钢。DC53是在SKD11(Crl2MoV)基础上改进的冷作模具钢，常规热处理条件下，残余奥氏体几乎全部分解，一般可省略深冷处理，在较强硬度下仍可保持较高的韧性。 DC53经1040℃淬火和520～530℃高温回火后，硬度可达62～63HRC，韧性为Crl2MoV的2倍，是目前常用的冷作模具钢中最高的，硬度和耐磨性均优于SKD11，且切削性、磨削性较好，电加工变质层残余应力小，避免了其他模具钢线切割产生的龟裂、变形缺陷，大大提高了使用寿命。卸料板是弹性卸料装置的主要零件。其结构和加工质量关系到模具的精度和使用寿命，对于它的要求是刚性好，导向部位有较好的耐磨性和耐疲劳性，工作时弹压力大且上、下活动灵活、平稳。在尺寸精度和制造精度方面往往需要高于凹模才能满足要求，因此，卸料板材料选用CrWMn制造，热处理硬度为58～62HRC，采用分段式结构，由四块拼合而成，如图23所示。采用慢走丝线切割和成形磨削，以确保形孔和孔距精度、形孔和凸模的配合精度及较高的表面质量要求。>

本发明的成形过程如图28-29所示，工位1为冲2-Φ4mm导正销孔（通过冲导正销孔凸模22和冲导正销孔凹模镶套21）和V形工艺缺口（通过冲右侧V形缺口凸模24和冲右侧V形缺口凹模镶套23）；工位2为局部冲切外形（通过横向大V形局部冲切外形凸模26和横向大V形局部冲切外形凹模镶套25）和冲另一V形工艺缺口（通过冲左侧V形缺口凸模44和冲左侧V形缺口凹模镶套43）；工位3为冲相邻工位间的工艺缺口（通过冲相邻工位间的工艺缺口凸模14和冲相邻工位间的工艺缺口凹模镶套13）和局部外形冲切（通过横向小V形局部冲切外形凸模28和横向小V形局部冲切外形凹模镶套27）；工位4为盒状小阶梯拉深（盒状小阶梯拉深凸模16和盒状小阶梯拉深凹模镶套15）；工位5为压筋、整形（通过盒状小阶梯压筋整形凸模18和盒状小阶梯压筋整形凹模镶套17）；工位6为局部外形冲切（通过横向下局部外形冲切凸模30和横向下局部外形冲切凹模镶套29）；工位7为局部外形冲切（通过前局部外形冲切凸模32和前局部外形冲切凹模镶套31）、标记压印（通过标记压印Ⅰ凸模34和标记压印Ⅰ凹模镶套33）；工位8为局部外形冲切（分别冲切2处外形，一处通过后局部外形冲切凸模46和后局部外形冲切凹模镶套45，另一处通过横向上局部外形冲切凸模36和横向上局部外形冲切凹模镶套35）、另一处标记压印（通过标记压印Ⅱ凸模48和标记压印Ⅱ凹模镶套47）；工位9为冲4×φ7^+0.1mm孔（通过冲φ7mm孔凸模38和冲φ7mm孔凹模镶套37）；工位10为切断载体（通过载体切断凸模40和载体切断凹模镶套39）、大阶梯拉深（通过大阶梯拉深凸模20和大阶梯拉深凹模镶套19）及切断废料（通过废料切断凸模42和废料切断凹模镶套41）。>

本发明模具的主要特点如下：>

（1）因为工位间距大，模具面积亦相对较大，为保证步距精度和方便加工装配，模具分别由4个部分拼合而成。第1部分从工位1至工位4，包含有冲导正销孔、冲工艺缺口、局部外形切边工序内容；第2部分从工位5至工位6，为小阶梯拉深和压筋、整形部分；第3部分从工位7至工位8，包含局部外形冲切、标记压印工序内容；第4部分从工位9至工位10，包含冲孔、切断、大阶梯拉深工序内容，由于载体切断和大阶梯拉深同在工位10上完成，为确保先切断后拉深，切断凸模的长度应比拉深凹模高出1个料厚以上的高度；凹模板5、卸料板7、垫板4、10和固定板9均设计成4个大模块镶拼的结构形式。

（2）模具采用气动自动送料器送料兼预定位，通过导料板、槽式浮料杆导向兼抬料，由导正销60作精定位。模具的进距精度为±0.01mm，采用的自动送料装置精度为±0.05mm，为此，设置了双侧载体并将22个Φ4mm的工艺定位孔设在带料两侧每个工位两边载体的对称位置上，并配以合适的导正销，实现对带料的精确定位，导正销与卸料板的配合选用H7/h6。导料板6装在工位1的前端，在模具各工位间分别设置有23组共46个浮料杆51。为保证带料一定的导向精度和在冲压过程的顺畅送进，带料宽度与槽式浮料杆间应有0.05～0.25mm的单面间隙。浮料杆装配后高度必须在同一高度平面内，因此要求每个浮料杆的尺寸大小一致。由于制件小阶梯的成形高度为8mm，大阶梯成形时制件已与载体分离，其成形高度不影响条料的送进，所以浮料杆将条料浮离凹模面的距离设计为10mm，具体结构见图2中的K—K剖视图。>

（3）考虑到料厚仅有0.6mm，故对于冲工艺切口、外形冲切、切断等冲裁工序除保证良好导向外，特别关注其稳定性。为了提高模具的精度，采用弹性卸料装置。弹性卸料装置不仅在冲压完后起卸料作用，冲压开始前还起到压料作用，有效防止冲压过程中材料的滑移或扭曲。分段的各部分在凸模固定板、卸料板、凹模板间还各设置有4对辅助导向装置，即小导柱50、小导套49导向，使整个冲模导向精度高、刚度大、动作稳定性好，同时，对小凸模还有导向保护作用。凸模与卸料板的配合间隙为0.012mm，小导柱与小导套的配合间隙为0.006mm。卸料板行程为16mm，根据卸料力的大小及行程要求，一共选用中型矩形弹簧SWM35mm×75mm72个，SWM25mm×85mm 27个。>

（4）在工位8位置上安装有误送料检测装置。当条料发生送进误差时，不到位，检测导正销58的头部无法进入条料的导正销孔内，而是接触到条料的上面，使检测导正销后退的同时，迫使触杆57，往外移，使固定在固定板外侧的微动开关56发出信号，压力机接收到微动开关发出的信号时即自动停止冲压，此时固定在上模中的凸模尚未进入凹模，从而防止误冲，保护了模具，也防止生产大量废品。>

（5）凸、凹模的结构设计：易损小凸模采用快换安装固定结构。如冲制2-Φ4mm导正销孔对应的小凸模22是比较易断的易损件。通常情况下，更换凸模必须把凸模固定板与上模座拆开，非常麻烦，同时，拆装次数多了，还会影响模具精度。本模具小凸模的固定采用螺塞和垫柱顶压的快换式结构。当需要维修和更换凸模时，只需把螺塞52拆下，然后从卸料板向凸模固定板方向推出垫柱53和凸模。换了小凸模后，再依次从上模座方向装入垫柱和螺塞，具体结构见图2中的C—C剖视图，凸模与固定板采用H6/h5配合。>

为了便于加工、装配、调整和维修，除圆形凸模外，各异形冲裁凸模均设计成直通式，以便于线切割加工成形，部分凸模结构如图7、9、11、13、15、17、19、21所示。尺寸较小的异形凸模，用铆接方式固定在凸模固定板上，工作部分热处理硬度为58～62HRC，与凸模固定板3部分硬度则为32～38HRC，以利于铆接。尺寸较大的凸模通过固定板吊装在上模座上，长度尺寸比小凸模高出2mm，实现阶梯冲裁，有利于降低冲裁力。>

所有冲孔、冲切及成形凹模均采用直通镶套（或镶块）的结构形式，凹模镶套与凹模板采用H7/n6过渡配合，部分凹模镶套如图8、10、12、14、16、18、20、22所示。>