一种冲缺模具及其冲缺方法、冲缺加工装置

技术领域

本申请属于机加工技术领域，具体涉及一种冲缺模具及其冲缺方法、冲缺加工装置。

背景技术

待冲缺型材在制造各行业应用广泛，待冲缺型材截面成型方法有热轧、冷弯、折弯等方法，根据产品结构需要，很多待冲缺型材工件在翼边上有缺口，典型直边缺口示意图见图1。现有的待冲缺型材进行冲缺一般采用平板冲缺法：将工件展开，先下毛坯料，在平板状态下采用压力机模具冲缺，然后折弯。

然而，平板冲缺法需要专门制作模具，通用性差，一般加工简单的缺口，且仅能对平板折弯件加工缺口，加工范围受限，工件主要装配尺寸F在冲缺误差、折弯误差的影响下，容易存在两翼边不等高的情况。

发明内容

为解决现有技术中平板冲缺法通用性差、加工范围受限，工件主要装配尺寸F在冲缺误差、折弯误差的影响下，容易存在两翼边不等高的情况的技术问题，本申请提供一种冲缺模具及其冲缺方法、冲缺加工装置。

本申请的第一方面，提供一种冲缺模具，用于对待冲缺型材的第一翼板和第二翼板进行冲缺，所述待冲缺型材还包括分别与所述第一翼板和所述第二翼板连接而形成开口槽的腹板，所述冲缺模具包括：

下模单元，用于部分放置于所述开口槽中，所述第一翼板和所述第二翼板，其中的一个位于所述下模单元的上方；

定位单元，安装于所述下模单元上，设置于待冲缺型材的外侧，以使所述腹板贴合所述下模单元；

上模单元，与所述下模单元连接且位于所述下模单元上方，所述上模单元能够沿竖直方向移动，以与所述下模单元配合对所述第一翼板或所述第二翼板进行冲缺操作。

在一些可选的实施方式中，所述定位单元包括安装于所述下模单元上的第一定位销和第二定位销，所述第一定位销用于贴合所述腹板的外表面，所述下模单元贴合所述腹板的内表面；所述第二定位销用于定位所述待冲缺型材的端面。

在一些可选的实施方式中，所述下模单元包括安装座和下镶块，所述安装座用于放置于所述开口槽中，所述第一翼板和所述第二翼板，其中的一个位于所述安装座的上方，另一个位于所述安装座的下方；所述下镶块安装于所述安装座中，且位于待冲缺的所述第一翼板或第二翼板下方。

在一些可选的实施方式中，所述安装座的顶面上设置有卡槽，所述下镶块安装于所述卡槽中。

在一些可选的实施方式中，所述下模单元还包括下模体，所述安装座安装于所述下模体上，所述安装座的底面与所述下模体的顶面之间设有间隙，位于所述安装座的下方的所述第一翼板或所述第二翼板悬空置于所述间隙中。

在一些可选的实施方式中，所述下模体的顶面设置有安装槽，所述安装座包括安装本体和安装凸块，所述安装凸块设置于所述安装本体的底面，所述安装凸块卡接于所述安装槽中，以使得所述安装本体的底面与所述下模体的顶面之间形成所述间隙。

在一些可选的实施方式中，所述下镶块设置有两个，所述安装座的顶面上对称设置有两个卡槽，两个所述下镶块分别安装于两个所述卡槽中，所述上模单元用于对两个所述待冲缺型材同时进行冲缺操作。

在一些可选的实施方式中，所述上模单元包括上模体和上镶块；所述上模体与所述下模单元连接，且能够沿竖直方向移动；所述上镶块与所述上模体的顶面连接，位于所述下模单元的上方，以在所述上模体的驱动下与所述下模单元配合对所述第一翼板或所述第二翼板进行冲缺操作。

在一些可选的实施方式中，所述上模单元还包括压料弹性体和压料板，所述压料弹性体的顶面和底面分别与所述上模体和所述压料板连接，所述压料板用于在所述上模体下移过程中压紧所述待冲缺型材，所述压料弹性体用于允许所述压料板压紧所述待冲缺型材后所述上模体仍能继续下移完成冲缺操作。

在一些可选的实施方式中，所述上模单元还包括垫板，所述垫板的顶面与所述上模体连接，所述上镶块安装于所述垫板的底面上。

在一些可选的实施方式中，还包括挡块和导向块，所述挡块安装于所述上模体上，用于抵靠所述垫板的侧面；所述导向块安装于所述下模单元上，以在所述上镶块与所述下模单元配合的过程中，抵靠所述挡块远离所述垫板的侧面。

在一些可选的实施方式中，还包括导向柱，所述导向柱包括导柱本体和导套，所述导柱本体的下端与所述下模体单元连接，所述导套与所述上模体连接，所述导柱本体的上端滑动连接于所述导套中。

本申请的第二方面，提供一种冲缺加工装置，包括压力机和第一方面所述的冲缺模具，所述压力机与所述上模单元连接，用于驱动所述上模单元沿竖直方向运动。

本申请的第三方面，提供一种基于第一方面所述的冲缺模具的冲缺方法，包括：

将待冲缺型材放置于定位单元和下模单元之间，使待冲缺型材的腹板贴合所述下模单元，所述待冲缺型材的第一翼板位于所述下模单元的上方；

通过所述上模单元沿竖直方向下压，与所述下模单元配合对所述第一翼板进行冲缺操作；

第一翼板冲缺完成后，取出待冲缺型材并翻转180度，将待冲缺型材放置于定位单元和下模单元之间，使待冲缺型材的腹板贴合所述下模单元，所述待冲缺型材的第二翼板位于所述下模单元的上方；

通过所述上模单元沿竖直方向下压，与所述下模单元配合对所述第二翼板进行冲缺操作。

在一些可选的实施方式中，所述下模单元包括安装座和两个下镶块；

所述将待冲缺型材放置于定位单元和下模单元之间，使待冲缺型材的腹板贴合所述下模单元，所述待冲缺型材的第一翼板位于所述下模单元的上方，具体包括：将两个待冲缺型材放置于定位单元和下模单元之间，使两个待冲缺型材的腹板均贴合所述下模单元，两个所述待冲缺型材的第一翼板分别位于两个所述下镶块的上方；

所述通过所述上模单元沿竖直方向下压，与所述下模单元配合对所述第一翼板进行冲缺操作，具体包括：所述上模单元与两个所述下镶块配合同时对两个所述待冲缺型材的第一翼板进行冲缺操作。

根据本申请一个或多个实施例提供的一种冲缺模具，相较于现有技术具有以下有益效果：

通过下模单元部分放置于所述开口槽中，所述第一翼板位于所述下模单元的上方，定位单元设置于待冲缺型材的外侧，以使所述腹板贴合所述下模单元，所述上模单元沿竖直方向下压，以与所述下模单元配合对所述第一翼板或所述第二翼板进行冲缺操作，需要对第二翼板进行冲缺时，将工件旋转180度，使所述第一翼板位于所述下模单元的上方，仍然保证腹板贴合所述下模单元，两翼板的加工基准均为腹板，不会出现冲缺误差，且在折弯后进行冲缺，也不存在折弯误差的影响，避免了两翼边不等高的情况，提高工件的冲缺质量。

附图说明

图1示出了本申请的背景技术中，典型直边缺口的结构示意图；

图2示出了本申请的一个或多个实施例中，冲缺模具隐去上模体的结构示意图；

图3示出了本申请的一个或多个实施例中，冲缺模具在图2中A-A位置的剖视图；

图4示出了本申请的一个或多个实施例中，冲缺模具中放置的待冲缺型材的结构示意图；

图5示出了本申请的一个或多个实施例中，冲缺模具在图2中B-B位置的剖视图；

图6示出了本申请的一个或多个实施例中，冲缺模具的上镶块与下镶块冲裁待冲缺型材的结构示意图；

图7示出了本申请的一个或多个实施例中，冲缺模具的下模体的结构示意图；

图8示出了本申请的一个或多个实施例中，冲缺模具的安装座的结构示意图。

附图标记说明：100-待冲缺型材，110-腹板，120-第一翼板，130-第二翼板；1-下模体，101-安装槽；2-安装座，201-卡槽，202-安装本体，203-安装凸块；3-定位单元，31-第一定位销，32-第二定位销；4-下镶块；5-上模体；6-上镶块；7-压料弹性体；8-压料板；9-垫板；10-挡块；11-导向块；12-导向柱，121-导柱本体，122-导套；13-托料架。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图2-图8，本申请的第一方面实施例，提供一种冲缺模具，用于对待冲缺型材100的第一翼板120和第二翼板130进行冲缺，所述待冲缺型材100包括分别与第一翼板120和第二翼板130连接而形成开口槽的腹板110，所述冲缺模具包括下模单元、定位单元3和上模单元，其中：

下模单元，用于部分放置于所述开口槽中，所述第一翼板120和所述第二翼板130，其中的一个位于所述下模单元的上方；

具体的，所述下模单元包括下模体1、安装座2和下镶块4，所述安装座2安装于所述下模体1上，所述安装座2用于放置于所述开口槽中，所述第一翼板120和所述第二翼板130，其中的一个位于所述安装座2的上方，另一个位于所述安装座2的下方；所述下镶块4安装于所述安装座2中，且位于待冲缺的所述第一翼板120或第二翼板130下方；

定位单元3，安装于所述下模单元上，设置于待冲缺型材100的外侧，以使所述腹板110贴合所述下模单元；

上模单元，与所述下模单元连接且位于所述下模单元上方，所述上模单元能够沿竖直方向移动，以与所述下模单元配合对所述第一翼板120或所述第二翼板130进行冲缺操作；

具体的，所述上模单元包括上模体5和上镶块6；所述上模体5与所述下模单元连接，且能够沿竖直方向移动；所述上镶块6与所述上模体5的顶面连接，位于所述下模单元的上方，以在所述上模体5的驱动下与所述下模单元配合对所述第一翼板120或所述第二翼板130进行冲缺操作。

本申请实施例提供的冲缺模具，通过下模单元部分放置于所述开口槽中，所述第一翼板120位于所述下模单元的上方，定位单元3设置于待冲缺型材100的外侧，以使所述腹板110贴合所述下模单元，所述上模单元沿竖直方向下压，以与所述下模单元配合对所述第一翼板120或所述第二翼板130进行冲缺操作，需要对第二翼板130进行冲缺时，将工件旋转度，使所述第一翼板120位于所述下模单元的上方，仍然保证腹板110贴合所述下模单元，两翼板的加工基准均为腹板110，不会出现冲缺误差，且在折弯后进行冲缺，也不存在折弯误差的影响，避免了两翼边不等高的情况，提高工件的冲缺质量。

在一些可选的实施方式中，所述定位单元3包括安装于所述下模单元上的第一定位销31和第二定位销32，所述第一定位销31用于贴合所述腹板110的外表面，所述下模单元贴合所述腹板110的内表面；所述第二定位销32用于定位所述待冲缺型材100的端面。具体的，如图2所示，多个第一定位销31沿待冲缺型材100的长度方向安装于下模单元上，对所述腹板110的外表面进行贴合，使腹板110的内表面抵靠所述安装座2的侧面，将腹板110夹持于第一定位销31和安装座2之间；第二定位销32对所述待冲缺型材100的端面进行定位，以确定冲缺的长度；待冲缺型材100在重力作用下，第一翼板120或第二翼板130的下表面贴合所述安装座2的顶面。

在一些可选的实施例中，所述安装座2的顶面上设置有卡槽201，所述下镶块4安装于所述卡槽201中。通过下镶块4安装于卡槽201中，使下镶块4的顶面没入卡槽201中，卡槽201对下镶块4进行固定，同时，可以实现上镶块6与下镶块4错位配合时对待冲缺型材100进行冲缺操作。

在一些可选的实施例中，所述安装座2的底面与所述下模体1的顶面之间设有间隙，位于所述安装座2的下方的所述第一翼板120或所述第二翼板130悬空置于所述间隙中。通过位于所述安装座2的下方的所述第一翼板120或所述第二翼板130悬空置于所述间隙中，在进行冲缺操作时，可以对未进行冲缺的所述第一翼板120或所述第二翼板130有一定的缓冲作用，避免冲缺操作使得待冲缺型材100变形，提高装置的可靠性和稳定性。

在一些可选的实施例中，所述下模体1的顶面设置有安装槽101，所述安装座2包括安装本体202和安装凸块203，所述安装凸块203设置于所述安装本体202的底面，所述安装凸块203卡接于所述安装槽101中，以使得所述安装本体202的底面与所述下模体1的顶面之间形成所述间隙。具体的，如图7和图8所示，安装座2的横截面呈“匚”字形，三个安装凸块203分别位于安装本体202底面的腰部和两端部，形成三个支点，所述下模体1的顶面对应设置有三个安装槽101，所述安装凸块203的高度大于所述安装槽101的深度，以使得所述安装本体202的底面与所述下模体1的顶面之间形成所述间隙。为了进一步加固，还可以通过螺栓连接安装座2和下模体1。

在一些可选的实施例中，所述下镶块4设置有两个，所述安装座2的顶面上对称设置有两个卡槽201，两个所述下镶块4分别安装于两个所述卡槽201中，所述上模单元用于对两个所述待冲缺型材100同时进行冲缺操作。具体的，下镶块4设置有两个，两个所述待冲缺型材100的所述第一翼板120分别放置于两个所述下镶块4上方，一次冲压行程同时完成两件待冲缺型材100的单面缺口冲缺，工件为对称放置，冲缺压力中心在中心轴上受力较好，既提高了加工效率，又增大了上镶块6的尺寸，提高了镶上块的强度和刚度，同时使模具左右两侧的冲缺侧向力相互抵消，提高了模具精度和使用寿命。所述下镶块4安装于两个所述卡槽201中后，为了进一步加固，还可以通过螺栓连接下镶块4和安装座2。

在一些可选的实施例中，所述冲缺模具还包括压料弹性体7和压料板8，所述压料弹性体7的顶面和底面分别与所述上模体5和所述压料板8连接，所述压料板8用于在所述上模体5下移过程中压紧所述待冲缺型材100，所述压料弹性体7用于允许所述压料板8压紧所述待冲缺型材100后所述上模体5仍能继续下移完成冲缺操作。通过所述压料板8抵压待冲缺型材100，对所述待冲缺型材100的竖直方向进行限位，且可以对待冲缺型材100的表面施力更加均匀；压料弹性体7位于上模体5和压料板8之间，使得所述压料板8压紧所述待冲缺型材100后所述上模体5仍能继续下移完成冲缺操作。压料弹性体7可以采用橡胶、硅胶、树脂等材质。

在一些可选的实施例中，所述冲缺模具还包括垫板9，所述垫板9的顶面与所述上模体5连接，所述上镶块6安装于所述垫板9的底面上。通过垫板9的顶面与所述上模体5连接，所述上镶块6安装于所述垫板9的底面上，考虑到上镶块6和上模体5的硬度差异，将垫板9设置于上镶块6和上模体5之间，避免上模体5局部受力变形，增加装置的使用寿命，提高装置的稳定性和可靠性。

在一些可选的实施例中，所述冲缺模具还包括挡块10，所述挡块10安装于所述上模体5上，用于抵靠所述垫板9的侧面。根据工件缺口形状，冲裁时上镶块6可能受到工件缺口朝前方向的力，所述挡块10抵靠所述垫板9面向缺口方向的的侧面，对所述垫板9进行限位，从而限制上镶块6沿缺口朝前方向运动，使上镶块6位置牢靠，提高装置的稳定性和可靠性。

在一些可选的实施例中，所述冲缺模具还包括导向块11，所述导向块11安装于所述下模体1上，以在所述上镶块6与所述下镶块4配合的过程中，抵靠所述挡块10远离所述垫板9的侧面。通过导向块11安装于所述下模体1上，在所述上镶块6与所述下镶块4配合的过程中，导向块11抵靠所述挡块10远离所述垫板9的侧面，避免上模体5和下模体1运动配合时垫板9因受力发生位移，从而避免垫板9上的上镶块6受力发生位移，且可以在上模体5和下模体1运动配合过程中对垫板9进行导向。

在一些可选的实施方式中，冲缺模具还包括导向柱12，所述导向柱12包括导柱本体121和导套122，所述导柱本体121的下端与所述下模体1连接，所述导套122与所述上模体5连接，所述导柱本体121的上端滑动连接于所述导套122中。导柱本体121的下端与所述下模体1连接，导柱本体121竖直放置，导套122与所述上模体5连接，所述导柱本体121的上端滑动连接于所述导套122中，对上模体5和下模体1的运动配合进行导向并保证了配合精度，提高装置的可靠性和稳定性。

在一些可选的实施方式中，冲缺模具还包括托料架13，所述托料架13设置于所述下模体1的侧面，所述托脱料架的顶面用于托住所述第二翼板130。通过所述托料架13设置于所述下模体1的侧面，托架的顶面与下模体1的顶面齐平，在较长的待冲缺型材100上料时，托脱料架的顶面托住所述第二翼板130，避免待冲缺型材100托地造成损伤，且可以较方便的使待冲缺型材100安装于安装座2上，便于待冲缺型材100的上料，提高装置的使用寿命，提高装置的稳定性和可靠性。

本申请实施例提出的冲缺模具的工作原理是：多个第一定位销31沿待冲缺型材100的长度方向安装于下模体1上，对所述腹板110的外表面进行定位，使所述腹板110贴合所述安装座2的侧面，待冲缺型材100在重力作用下，第一翼板120的下表面贴合所述安装座2的顶面，第二定位销32对所述待冲缺型材100的端面进行定位，以确定冲缺的长度，上镶块6在所述上模体5的驱动下与所述下镶块4配合对所述第一翼板120进行冲缺操作；需要对第二翼板130进行冲缺时，将工件旋转度，使第二翼板130贴合所述安装座2的顶面，仍然保证腹板110贴合所述安装座2的侧面，两翼板的加工基准均为腹板110，不会出现冲缺误差，且在折弯后进行冲缺，也不存在折弯误差的影响，避免了两翼边不等高的情况，提高工件的冲缺质量。

本申请的第二方面实施例，提供一种冲缺加工装置，包括压力机和第一方面实施例所述的冲缺模具，所述压力机与所述上模体5连接，用于驱动上模体5沿竖直方向运动。

本申请实施例提供的冲缺加工装置，通过压力机驱动上模体5沿竖直方向运动，驱动上镶块6与所述下镶块4配合对所述第一翼板120进行冲缺操作，冲缺的加工基准均为腹板110，不会出现冲缺误差，且在折弯后进行冲缺，也不存在折弯误差的影响，避免了两翼边不等高的情况，提高工件的冲缺质量。

100-待冲缺型材，110-腹板，120-第一翼板，130-第二翼板；1-下模体，101-安装槽；2-安装座，201-卡槽，202-安装本体，203-安装凸块；3-定位单元，31-第一定位销，32-第二定位销；4-下镶块；5-上模体；6-上镶块；7-压料弹性体；8-压料板；9-垫板；10-挡块；11-导向块；12-导向柱，121-导柱本体，122-导套；13-托料架

本申请的第三方面实施例，提供一种基于第一方面所述的冲缺模具的冲缺方法，包括以下步骤：

步骤S1：将待冲缺型材100放置于定位单元3和下模单元之间，使待冲缺型材100的腹板110贴合所述下模单元，所述待冲缺型材100的第一翼板120位于所述下模单元的上方；

步骤S2：通过所述上模单元沿竖直方向下压，与所述下模单元配合对所述第一翼板120进行冲缺操作；

步骤S3：第一翼板120冲缺完成后，取出待冲缺型材100并翻转180度，将待冲缺型材100放置于定位单元3和下模单元之间，使待冲缺型材100的腹板110贴合所述下模单元，所述待冲缺型材100的第二翼板130位于所述下模单元的上方；

步骤S4：通过所述上模单元沿竖直方向下压，与所述下模单元配合对所述第二翼板130进行冲缺操作。

在一些可选的实施方式中，所述下模单元包括安装座2和两个下镶块4；

所述步骤S1中，所述将待冲缺型材100放置于定位单元3和下模单元之间，使待冲缺型材100的腹板110贴合所述下模单元，所述待冲缺型材100的第一翼板120位于所述下模单元的上方，具体包括：将两个待冲缺型材100放置于定位单元3和下模单元之间，使两个待冲缺型材100的腹板110均贴合所述下模单元，两个所述待冲缺型材100的第一翼板120分别位于两个所述下镶块4的上方；

所述步骤S2中，所述通过所述上模单元沿竖直方向下压，与所述下模单元配合对所述第一翼板120进行冲缺操作，具体包括：所述上模单元与两个所述下镶块4配合同时对两个所述待冲缺型材100的第一翼板120进行冲缺操作。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。