一种冲压校直工装及工件校直方法

技术领域

本发明涉及一种冲压校直工装及工件校直方法，属于金属棒的矫直或复形技术领域。

背景技术

部分标准件用直条棒料在加工成型过程中，棒料通常由于种种原因弯曲，或经过热处理而弯曲变形。由于棒料装夹在机床后旋转跳动严重，不能直接进行数控车或无心磨加工，需要对棒料进行校直，对于直径较小的棒料，可通过钳工手工校直。而对于一些直径8毫米以上或热处理后材料强度较硬的棒料，传统钳工手工校直就显得吃力，且锤敲击后影响棒料的表面质量，需要利用冲床校直工装对棒料进行校直。

目前，在授权公告号为CN218744063U的中国实用新型专利中公开了一种电机轴校直装置，其用于对电机轴(即一种棒料)进行冲压校直的校直工装包括设置在工作台上的限位架，限位架用于对电机轴进行横向限位；校直工装还包括用于对电机轴校直部位进行支撑的支撑座(即工装的下模)，以及与支撑座相对应并对校直部位输出冲压力的冲压块(即工装的上模)。

该校直工装的支撑座与冲压块开设有用于与电机轴外周面相配合的凹槽，然而，在对电机轴进行冲压校直时，冲压块在压力设备的带动下直接与电机轴的校直部位相接触，工件受到巨大的冲压力并会对工件表面留压印痕。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冲压校直工装及工件校直方法，以解决现有技术中进行冲压校直时、工件受到巨大的冲压力从而使工件表面留压印痕的问题。

为实现上述目的，本发明中的冲压校直工装采用如下技术方案：

一种冲压校直工装，包括上模，上模包括模柄，模柄上设置有用于与压力设备相连的连接结构，模柄上还设置有安装孔或安装槽，安装孔或安装槽内设置有锤头，锤头具有伸出安装孔或安装槽且用于与工件相接触以锤击工件的锤击端，锤击端上设置有弹性件或者锤击端自身具有弹性或者锤头与模柄之间设置有弹性件，以实现弹性冲压工件，模柄上连接有用于防止锤头脱出安装孔或安装槽的限位件。

上述技术方案的有益效果在于：本发明对现有技术进行了改进，在对工件(棒料)进行冲压校直时，工件会受到巨大的冲压力。相比现有技术中冲压块(锤头)在压力设备的带动下直接与工件的校直部位刚性接触而言，本发明在锤击端上设置有弹性件或者锤击端自身具有弹性或者锤头与模柄之间设置有弹性件，以在冲压校直时起缓冲作用，使锤头既能释放大量的压力，又不会对棒料表面留压印痕。

进一步地，所述限位件为连接在模柄外部的限位套，限位套的一端封闭、另外一端敞口，限位套的封闭端上设置有供锤头的锤击端伸出的中心孔；锤头呈阶梯柱状，包括位于安装孔或安装槽内部的大径段以及伸出限位套的小径段，大径段与小径段之间形成台阶面，台阶面与限位套的封闭端的内壁挡止配合。

上述技术方案的有益效果在于：采用锤头的台阶面与限位套的封闭端的内壁挡止配合的限位方式，防止了锤头从模柄的安装孔或安装槽中脱出，且限位套结构简单，限位效果稳定。

进一步地，所述模柄呈柱状，其包括靠近锤头的螺纹段，螺纹段上设置有外螺纹，所述限位套侧面内壁上设置有内螺纹，模柄与限位套通过螺纹配合连接。

上述技术方案的有益效果在于：螺纹配合结构简单、连接强度高；同时，限位套在转动时会沿轴线方向移动，从而压紧锤头的台阶面，使锤头安装更加牢固。

进一步地，所述限位套侧面上开设有紧定孔，紧定孔为螺纹孔，紧定孔内安装有紧定螺钉，所述模柄的螺纹段上设置有供紧定螺钉端部顶压的紧定槽。

上述技术方案的有益效果在于：避免了上模模柄和限位套之间的螺纹相对旋转，起自锁作用，进而防止了锤头台阶面与限位套之间的松动。

进一步地，所述限位套的外周设置有用于与旋拧工具止转配合的止转面。

上述技术方案的有益效果在于：止转面的设置，便于限位套的旋拧以压紧锤头的台阶面。

进一步地，所述模柄上设置有所述的安装孔，安装孔为盲孔或者安装孔内具有台阶，所述弹性件为压缩弹性件，压缩弹性件顶装在盲孔的孔底壁和锤头之间或者是所述台阶和锤头之间。

上述技术方案的有益效果在于：安装孔的结构易于加工成型，同时，采用在盲孔的孔底壁和锤头之间或者是所述台阶和锤头之间顶装压缩弹性件的缓冲方式，弹性效果好、不易损坏锤头，且便于对压缩弹性件的更换。

进一步地，所述压缩弹性件为弹性橡皮。

上述技术方案的有益效果在于：弹性橡皮能够与锤头均匀接触，同时，弹性橡皮弹性系数较大，以适配巨大的冲压力。

进一步地，所述冲压校直工装还包括下模，下模包括用于放置工件的下模板，所述下模板上设有内凹结构，内凹结构与锤头的锤击端对应布置。

上述技术方案的有益效果在于：内凹结构使工件在冲压校直时，工件朝弯曲方向的反向有一定的形变压力及形变弧度，使工件经弹性形变回归到原有的直线性，进而便于对弯曲工件的冲压校直。

进一步地，所述下模板上设置有用于安装紧固件以将下模板固定在压力设备工作台上的U形槽。

上述技术方案的有益效果在于：U形槽便于加工成型，同时，U形槽内安装紧固件的固定连接方式结构简单且固定效果稳定。

本发明中的工件校直方法采用如下技术方案：

一种工件校直方法，通过将冲压工件的锤头的锤击端设置为自身具有弹性或者是在锤击端上设置弹性件或者是在锤头与上模的其他零部件之间设置弹性件，实现锤击端的弹性冲压，同时在下模上设置与锤击端对应的内凹结构，以使工件先反向形变然后再恢复至校直状态。

上述技术方案的有益效果在于：本发明对现有技术进行了改进，在对工件(棒料)进行冲压校直时，将工件放置在下模的内凹结构上，锤头的锤击端在与工件的校直部位相接触并对工件施加冲压力时，工件会朝弯曲方向的反向有一定的形变压力及形变弧度，使工件经反向形变后回归到原有的直线性，进而便于对弯曲工件的冲压校直。同时，弹性件在冲压校直时起缓冲作用，避免了锤头直接与工件的校直部位刚性接触，使锤头既能释放大量的压力，又不会对棒料表面留压印痕。

附图说明

图1为本发明中冲压校直工装的实施例1在压力设备中的的安装示意图；

图2为图1所示下模的面的结构示意图；

图3为图1所示上模的面的结构示意图；

图4为工件的变形过程示意图；

图中：1、工作台；2、下模；201、下模板；202、内凹结构；203、U形槽；204、螺栓；205、螺母；3、上模；301、模柄；302、盲孔；303、锤头；304锤击端；305、锤头尾端；306、限位套；307、封闭端；308、紧定螺钉；309、弹性橡皮；4、动力机构；5、工件。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明所提供的冲压校直工装的具体实施例1：

本实施例的主要构思是将冲压校直工装设计为上、下模的结构，下模包括用于放置工件的下模板，下模板具有能使弯曲工件反向弯曲的内凹结构，上模包括模柄，模柄上设置有盲孔，盲孔内设置有锤头，锤头具有伸出安装孔且用于与工件相接触以锤击工件的锤击端，锤头与模柄之间设置有弹性件以实现弹性冲压工件；模柄上通过螺纹配合连接有用于防止锤头从盲孔中脱出的限位套。

具体如图1和图4所示，冲压校直工装包括下模2和上模3，下模2与压力设备的工作台1固定连接，下模2包括用于放置工件5的下模板201。如图3所示，由于该冲压校直工装主要用于对弯曲工件5进行校直，将下模板201的中心设置有内凹结构202，在对弯曲部位进行校直时，将工件5的弯曲部位放置在内凹结构202上并将弯曲面朝上。

为了便于下模板201安装在工作台1上，在下模板201的左右两侧各开设有两个U形槽203，对应地，压力设备的工作台1开设有至少两条相互平行的T形槽，单侧的两个U形槽203之间的距离与工作台1上相邻两个T形槽之间的距离相等。在T形槽内安装螺栓204，螺栓204穿过U形槽203并通过与螺栓204相配合的螺母205将下模板201在工作台1上定位并固定。

内凹结构202的上方对应设置有冲压校直工装的上模3，上模3与压力设备的动力机构4固定连接，本实施例中，动力机构4可提供二十吨的压力。如图2所示，上模3包括与动力机构4固定连接的模柄301，模柄301呈柱状，其靠近下模2的一端设置有安装孔，本实施例中，安装孔为盲孔302，盲孔302内设置有锤头303，锤头303具有伸出盲孔302且用于与工件5相接触以锤击工件5的锤击端304，以及位于盲孔内部的锤头尾端305，锤击头304与下模板201的内凹结构202对应布置。

为了防止锤头303从模柄301的盲孔302中脱出，在模柄301上设置有连接在模柄301外部的限位件，本实施例中，限位件为限位套306，限位套306的一端封闭、另外一端敞口，限位套的封闭端307上设置有供锤头303的锤击端304伸出的中心孔；锤头303呈阶梯柱状，其包括位于盲孔302内部的大径段以及伸出限位套306的小径段，大径段与小径段形成台阶面，台阶面与封闭端307的内壁挡止配合，以使锤头303的大径段不能从封闭端307的中心孔穿出。

本实施例中，限位套306与模柄301之间采用结构简单且连接强度高的螺纹连接方式，模柄301具有靠近锤头303的螺纹段，螺纹段上设置有外螺纹，限位套306侧面内壁上设置有内螺纹，模柄与限位套306通过螺纹配合连接。限位套306在转动时会沿其轴线方向移动，从而将封闭端307的内壁压紧锤头303。为了便于限位套306的旋拧，在定位套306的外周设置有用于与旋拧工具止转配合的止转面，本实施例中，止转面为四角螺母结构的四个侧面。同时，为了防止模柄301和限位套306之间螺纹相对旋转而发生松动，在限位套306侧面上开设有紧定孔，紧定孔为螺纹孔，紧定孔内安装有紧定螺钉308，所述模柄301的螺纹段上设置有供紧定螺钉308端部顶压的紧定槽，紧定槽沿模柄301的轴向方向具有大于紧定螺钉308螺纹大径的槽宽，以使限位套306沿轴向移动时，紧定螺钉308能顶压在紧定槽上。

由于在对工件5的校直部位进行进行冲压时，工件5会受到巨大的冲压力，为了防止在工件5的表面留压印痕，在锤头尾端305和盲孔302的孔底壁之间设置有压缩弹性件，本实施例中，压缩弹性件为弹性系数较大的弹性橡皮309，以适配巨大的冲压力。

冲压校直工装的工作原理如图4所示，先将上模3安装在冲床的动力机构4上，并将下模2固定安装在工作台1上；如图4(a)所示，调节锤击端304的位置与下模板的内凹结构202相对应，然后手握工件5并将工件5的弯曲面朝上。

如图4(b)所示，调整冲床上下行程至合适点位，上下调整冲床行程时观察冲床压力对材料产生的弯曲变化情况，使工件5在受到锤头303的冲压力后，弯曲部位的反向有一定弯曲的形变压力及形变弧度。

如图4(c)所示，锁紧冲床行程，打开冲床连续冲压模式，手工翻转工件5使工件5弯曲点位朝上，每次使锤头303落在弯曲点位上，进而使工金属流线经反向弹性变形后恢复至直线位置。

本发明所提供的冲压校直工装的具体实施例2：本实施例所提供的下模板与压力设备工作台的固定方式不同，与具体实施例1的区别在于，下模板上未设置U形槽，此时，工作台上设置有用于压紧下模板前后两侧面的顶压机构。在其他实施例中，下模板上的左右两侧各钻有两个通孔，两个通孔之间的距离与工作台上相邻两个T形槽之间的距离相等，在通孔、工作台的T形槽内安装螺栓螺母将下模板固定在工作台上。

本发明所提供的冲压校直工装的具体实施例3：本实施例所提供的下模板的上平面形状不同，与具体实施例1的区别在于，下模板的上平面为平面，此时，可通过增加冲压次数实现对工件的校直。

本发明所提供的冲压校直工装的具体实施例4：本实施例所提供的弹性件的种类不同，与具体实施例1的区别在于，弹性件为弹簧或者橡胶圈。在其他实施例中，弹性件为拉伸弹性件，此时，在盲孔的孔壁上开设轴向延伸的凹槽，凹槽内设置受拉弹簧，弹簧的一端连接锤头尾端，另外一端连接锁紧套封闭端的内壁。

本发明所提供的冲压校直工装的具体实施例5：本实施例所提供的锤头的缓冲方式不同，与具体实施例1的区别在于，在锤头尾端和盲孔的孔底壁之间未设置压缩弹性件，此时，锤击端自身具有弹性。在其他实施例中，将弹性件设置在锤击端上。在其他实施例中，在锤头尾端和盲孔的孔底壁之间以及锤击端上均设置弹性件。

本发明所提供的冲压校直工装的具体实施例6：本实施例所提供的限位套的旋拧方式不同，与具体实施例1的区别在于，限位套的侧面呈六角螺母结构。在的其他实施例中，限位套的侧面固定连接有手柄，并通过手柄对限位套进行旋拧。

本发明所提供的冲压校直工装的具体实施例7：本实施例所提供的限位套与模柄的防松方式不同，与具体实施例1的区别在于，本实施例未设置紧定螺钉，并在安装限位套之前，将一个螺母与模柄的螺纹段螺纹配合，限位套与螺母之间相互挤压，进而避免了限位套的松动。在其他实施例中，未设置紧定螺钉也未设置与限位套相互挤压的螺母，此时限位套与模柄之间通过螺纹的自锁作用以限制松动。

本发明所提供的冲压校直工装的具体实施例8：本实施例所提供的模柄与限位套的连接方式不同，与具体实施例1的区别在于，在限位套的外侧设置凸缘，对应地，在模柄上固定连接卡扣，卡扣卡接在限位套的凸缘上。

本发明所提供的冲压校直工装的具体实施例9：本实施例所提供的锤头的固定方式不同，与具体实施例1的区别在于，本实施例未设置限位套，而是在模柄的盲孔侧壁上开设有凹槽，凹槽内安装孔用弹性挡圈以防止锤头从模柄的盲孔中脱出，此时孔用弹性挡圈构成限位件。

本发明所提供的冲压校直工装的具体实施例10：本实施例所提供的模柄用于安装锤头的结构不同，与具体实施例1的区别在于，采用安装槽结构以安装锤头，此时，锤头与安装槽相配合的部分设置为方柱状。

本发明所提供的冲压校直工装的具体实施例11：本实施例所提供的模柄用于安装弹性件的结构不同，与具体实施例1的区别在于，安装孔设置为台阶孔，此时，压缩弹性件顶装在台阶孔的台阶和锤头之间。

本发明所提供的工件校直方法的具体实施例：

如图1-4所示，使用上述任意冲压校直工装实施例中的冲压校直工装对工件进行校直，先将上模3安装在冲床的动力机构4上，并将下模2固定安装在工作台1上；如图4(a)所示，调节锤击端304的位置与下模板的内凹结构202相对应，然后手握工件5并将工件5的弯曲面朝上。

如图4(b)所示，调整冲床上下行程至合适点位，上下调整冲床行程时观察冲床压力对材料产生的弯曲变化情况，使工件5在受到锤头303的冲压力后，弯曲部位的反向有一定弯曲的形变压力及形变弧度。

如图4(c)所示，锁紧冲床行程，打开冲床连续冲压模式，手工翻转工件5使工件5弯曲点位朝上，每次使锤头303落在弯曲点位上，进而使工金属流线经反向弹性变形后恢复至直线位置。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。