一種u形插板沖壓模具及一種u形插板的沖壓方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于模具設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種U形插板沖壓模具，為了解決現(xiàn)有U形插板沖壓模具在對鋼板進行沖壓后，需要浪費一定鋼板的問題，本發(fā)明提供了一種U形插板沖壓模具，包括上模以及中部設(shè)有沖壓通孔的下模，所述U形插板沖壓模具還包括定位部件，所述定位部件包括對稱設(shè)置在沖壓通孔橫向兩側(cè)并與下模共面或平行的兩個移動板，兩個移動板上均設(shè)有定位銷，同時本發(fā)明還提供了一種U形插板的沖壓方法，采用以上技術(shù)方案后即可有效的解決上述技術(shù)問題。
【專利說明】一種U形插板沖壓模具及一種U形插板的沖壓方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于模具設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種U形插板沖壓模具，本發(fā)明還提供了一種U形插板的沖壓方法，作為一個特例，所述U形插板為兩臂開孔的U形插板，可用于連接鋼管塔眾多段別斜材。
【背景技術(shù)】
[0002]許多機械結(jié)構(gòu)都用到U形插板，例如鋼管塔有其特有的結(jié)構(gòu)形式，以眾多段別斜材為鋼管結(jié)構(gòu)，其連接方式各異，有C形插板、十字插板、U形插板等連接方式，前兩種類型插板加工方便，而U形插板的加工一直以來都是一個難點。
[0003]目前U形插板一般采用沖壓模具對鋼板進行沖壓后完成，通常沖壓模具包括帶有沖頭的上模以及帶有沖壓孔的下模，先將鋼板放在下模上，然后再進行沖壓即可，但沖壓后的U形插板往往存在以下問題:沖壓后的U形插板并不完全對稱，沖壓后還需要對U形插板進行裁剪，浪費鋼材。正是因為這一問題得不到解決，并且用于鋼管塔眾多段斜材連接的U形插板兩臂需要鉆孔孔，因此U形插板的加工步驟必須是:I) U型插板下料長度需按理論長度加長60mm ;2)根據(jù)U形插板開口大小選用壓制模具,先初壓成型；3)按U形插板開口大小內(nèi)襯一塊鋼板，再根據(jù)打孔樣板對插板進行鉆孔；4)最后根據(jù)氣割樣板將插板端頭多余部分割除。顯然，這種加工工序需要沖壓成形以后再對U形插板兩臂進行鉆孔，操作難度大，效率低下，并且因為U形插板加工無法精確定位而導(dǎo)致每塊U形插板的加工都須浪費一定的材料。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有U形插板沖壓模具在對鋼板進行沖壓后，需要浪費一定鋼板的問題，并針對該問題提供了一種U形插板沖壓模具，具體技術(shù)方案是:
[0005]一種U形插板沖壓模具，包括上模以及中部設(shè)有沖壓通孔的下模，其特征在于所述U形插板沖壓模具還包括定位部件，所述定位部件包括對稱設(shè)置在沖壓通孔橫向兩側(cè)并與下模共面或平行的兩個移動板，兩個移動板上均設(shè)有定位銷。作為一種優(yōu)選，所述兩個移動板與下模共面。
[0006]該方案在現(xiàn)有U形插板沖壓模具上增加了定位部件，定位部件包括對稱設(shè)置在沖壓通孔橫向兩側(cè)并與下模共面或平行的兩個移動板，并且在兩個移動板上均設(shè)置了定位銷。
[0007]所述定位銷可以呈圓柱狀，技術(shù)人員可以在鋼板兩側(cè)至少各鉆一個定位孔，以定位銷穿過定位孔的形式利用定位銷的定位功能，對于本發(fā)明的特例(即兩臂開孔的U形插板)來說，可以直接將定位孔作為現(xiàn)有技術(shù)中要求U形插板在成形后在U形插板兩臂開的孔。所述定位銷也可以呈塊狀，技術(shù)人員可以使鋼板兩端距離與兩個移動板上的定位銷之間的距離相等，以定位銷抵住鋼板兩端的形式利用定位銷的定位功能。
[0008]當(dāng)需要將定位銷插入鋼板上的定位孔時，所述定位銷的高度不超過50mm，以防沖壓時，定位孔卡在定位銷上。
[0009]這一方案所帶來的效果相當(dāng)明顯，至少有兩個方面的有益效果，一方面，鋼板在沖壓時被定位在定位銷上，不會發(fā)生移動，確保沖壓的精確性，事實上，傳統(tǒng)沖壓模具在沖壓瞬間，作用在鋼板上的作用力可能并不平衡，造成鋼板產(chǎn)生瞬時位移，降低了 U性插板的沖壓精度，從而需要在沖壓結(jié)束后對U形插板進行適當(dāng)?shù)那懈睿谝苿影迳显O(shè)置定位銷，SP可以防止鋼板瞬時位移的產(chǎn)生，一次成形，不需要進行后續(xù)切割；另一方面，使用上述U形插板沖壓模具將徹底改變沖壓兩臂開孔的U形插板的工序，對于本發(fā)明的特例(兩臂開孔的U形插板)來說，以往U形插板兩臂鉆孔往往放置在插板沖壓成形之后，而這種開孔方式因U形插板的形狀結(jié)構(gòu)，難度大大增加，而如果將鉆孔作業(yè)事先安排在沖壓成形之前，則又會因為沖壓精度不高，嚴重影響鉆孔的精度，使得U形插板成形加工失敗。相反，采用上述方案后，技術(shù)人員完全可以在對鋼板進行沖壓之前，完成鉆孔，而不用擔(dān)心出現(xiàn)沖壓偏差而帶來先前鉆的孔位置不精確的技術(shù)問題，這樣，無論是加工精度還是加工簡易程度均較現(xiàn)有技術(shù)有大幅的提升。
[0010]有鑒于上述技術(shù)效果，本發(fā)明進一步提供了一種U形插板的沖壓方法，包括:
[0011]a、對鋼板兩側(cè)開與所述U形插板沖壓模具中的定位銷相對應(yīng)匹配的定位孔；
[0012]b、將鋼板放置在所述U形插板沖壓裝置的下模上，并使移動板上的定位銷插入所述定位孔；
[0013]C、使上模穿過沖壓通孔完成對鋼板的沖壓成形。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是實施例1所述一種U形插板沖壓模具的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是實施例1所述一種U形插板沖壓模具的正視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是實施例1所述一種U形插板沖壓模具中上模的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是圖2的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]本【具體實施方式】是對
【發(fā)明內(nèi)容】
部分的詳細說明。
[0019]一、對
【發(fā)明內(nèi)容】
部分所述一種U形插板沖壓模具的詳細說明
[0020]
【發(fā)明內(nèi)容】
部分所述U形插板沖壓模具能夠?qū)︿摪暹M行一次沖壓成形，本【具體實施方式】也將這種U形插板沖壓模具用于U形插板的沖壓作業(yè)，但經(jīng)過大量沖壓實踐后，本【具體實施方式】發(fā)現(xiàn)，有些鋼板在經(jīng)過所述U形插板沖壓模具沖壓后，沖壓部位存在比較明顯的裂痕，影響了成形后U形插板的強度。
[0021]本【具體實施方式】在所述U形插板沖壓模具的沖壓通孔頂端橫向兩側(cè)設(shè)置了 90°圓弧倒角，使鋼板在沖壓彎折時能夠以滑動的形式通過，不會產(chǎn)生太大的阻力而劃傷鋼板，并且所述上模包括沖入沖壓通孔的沖頭，所述沖頭包括沖頭端以及沖頭本體。進一步的，本【具體實施方式】發(fā)現(xiàn)圓弧倒角的半徑對U形插板的沖壓質(zhì)量存在一定的關(guān)系。具體說來，U形插板的沖壓質(zhì)量至少與三個方面的因素有關(guān):第一、沖壓通孔頂端橫向兩側(cè)90°圓弧倒角的半徑；第二、沖壓通孔的寬度；第三、沖頭端的厚度；其中沖壓通孔的寬度與沖頭端的厚度之差約為鋼板厚度的兩倍，也即給所述圓弧半徑與鋼板的厚度賦予適當(dāng)?shù)臄?shù)值范圍，可以確保沖壓成形的U形插板沒有裂痕。為確保這一技術(shù)效果的實現(xiàn)，所述圓弧倒角的半徑為5.8mm-8.2mm,沖壓通孔的寬度為30.8mm-54mm,所述沖頭端的厚度為14mm-24mm。
[0022]沖壓實踐中，沖頭端對鋼板沖壓瞬間，鋼板兩側(cè)的定位孔就與移動板上的定位銷脫離，因此，此時的鋼板就存在因沒有定位結(jié)構(gòu)進行定位而發(fā)生移動的風(fēng)險，雖然從沖壓通孔的橫向方向上看，鋼板已經(jīng)發(fā)生形變，從而不會在橫向方向上發(fā)生移動，但從沖壓通孔的縱向方向上看，鋼板仍然有可能沿著沖壓通孔頂端兩側(cè)的圓弧倒角發(fā)生移動。為了防止沖壓過程中，鋼板發(fā)生沖壓通孔縱向方向上的移動，本【具體實施方式】對上模做了進一步的改進，增設(shè)兩個由夾持段和伸出沖頭端并在沖壓時抵住鋼板的抵擋段組成的夾持臂以及固定兩個夾持臂和沖頭的上模座，沖頭兩端分別由兩個夾持臂的夾持段夾持。
[0023]沖頭端對鋼板進行沖壓時，兩個夾持臂的抵擋段首先穿過并抵住鋼板位于沖壓通孔縱向方向上的兩端，然后沖頭端才沖壓鋼板，使鋼板發(fā)生形變，從而在整個沖壓過程中，鋼板始終由兩個夾持臂的抵擋段抵住，不會發(fā)生任何移動，進一步確保了沖壓的精度。
[0024]當(dāng)然，由于本【具體實施方式】所述U形插板沖壓模具具有良好的沖壓精度，因此應(yīng)當(dāng)擴大所述U形插板沖壓模具的應(yīng)用范圍，其中最主要的是使所述U形插板沖壓模具能夠?qū)θ魏纬叽绲匿摪暹M行沖壓，而得到不同規(guī)格的U形插板，實現(xiàn)這一技術(shù)目的的一個技術(shù)方案是為定位部件增設(shè)位于沖壓通孔縱向兩側(cè)并與下模相對固定的兩個導(dǎo)向支撐臂以及一個兩端螺紋旋向相反并與下模相對固定的絲桿；另外，可以在導(dǎo)向支撐臂兩側(cè)均開設(shè)一個導(dǎo)向槽，而在移動板兩側(cè)均設(shè)置一個插入導(dǎo)向槽的導(dǎo)向柱，使兩個移動板在兩個導(dǎo)向臂上移動。
[0025]顯然，為了確保兩個移動板始終相對于沖壓通孔對稱，兩個移動板的移動應(yīng)當(dāng)是同步協(xié)調(diào)的，因此技術(shù)人員可以在兩個移動板上分別設(shè)置與絲桿兩端螺紋匹配的螺紋孔，并且使絲桿與導(dǎo)向槽相互平行。
[0026]滿足上述設(shè)置要求后，轉(zhuǎn)動絲桿就可以同步協(xié)調(diào)的調(diào)整兩個移動板之間的距離，技術(shù)人員可以直接在絲桿一端裝一個手柄進行手動轉(zhuǎn)動，也可以再另外增設(shè)一個絲桿電機，并使絲桿通過減速齒輪副與絲桿電機連接。
[0027]考慮到下模中的沖壓通孔寬度是影響沖壓質(zhì)量的因素，需要在適當(dāng)?shù)臅r候進行替換，而導(dǎo)向支撐臂通常無需替換，因此盡管可以將導(dǎo)向支撐臂直接固定在下模上，但這并不是最優(yōu)的選擇。
[0028]二、對
【發(fā)明內(nèi)容】
部分所述一種U形插板的沖壓方法的詳細說明
[0029]鑒于本發(fā)明主要針對兩臂需要開孔的U形插板的沖壓，因此所提供的U形插板的沖壓方法應(yīng)用于兩臂需要開孔的U形插板的沖壓。所沖壓的鋼板為Q345B型或Q235B型碳素結(jié)構(gòu)鋼，鋼板的厚度為8mm-14mm。
[0030]正如本【具體實施方式】在第一部分所述的那樣，U形插板的沖壓質(zhì)量至少與三個方面的因素有關(guān)，因此所述沖壓方法在具體設(shè)置上應(yīng)當(dāng)充分的考慮這三個方面的因素，本【具體實施方式】主要通過替換所述U形插板沖壓模具的部件來調(diào)節(jié)這三個方面因素的參數(shù)，具體是在a步驟和b步驟之間增設(shè)替換步驟，所述替換步驟包括:
[0031]確定鋼板的厚度為K，然后替換沖頭端，使得替換后的沖頭端厚度D與U形插板成形后的開口大小相等；
[0032]將沖壓通孔寬度設(shè)為E，沖壓通孔頂端兩側(cè)的90°圓弧倒角半徑設(shè)為R ;[0033]將沖壓時，鋼板、沖壓通孔以及沖頭端之間的總和間隙量設(shè)為P，K、P以及R滿足下
面的要求；
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種U形插板沖壓模具，包括上模以及中部設(shè)有沖壓通孔的下模，其特征在于所述U形插板沖壓模具還包括定位部件，所述定位部件包括對稱設(shè)置在沖壓通孔橫向兩側(cè)并與下模共面或平行的兩個移動板，兩個移動板上均設(shè)有定位銷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種U形插板沖壓模具，其特征在于所述沖壓通孔頂端橫向兩側(cè)設(shè)有90°圓弧倒角，所述圓弧倒角的半徑為5.8mm-8.2mm,沖壓通孔的寬度為30.8mm-54mm,所述上模包括沖入沖壓通孔的沖頭,所述沖頭包括沖頭端以及沖頭本體,所述沖頭端的厚度為14mm-24mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種U形插板沖壓模具，其特征在于所述上模還包括兩個由夾持段和伸出沖頭端并在沖壓時抵住鋼板的抵擋段組成的夾持臂以及固定兩個夾持臂和沖頭的上模座，所述沖頭兩端分別由兩個夾持臂的夾持段夾持。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種U形插板沖壓模具，其特征在于所述定位銷的高度不超過 50mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種U形插板沖壓模具，其特征在于所述定位部件還包括位于沖壓通孔縱向兩側(cè)并與下模相對固定的兩個導(dǎo)向支撐臂以及一個兩端螺紋旋向相反并與下模相對固定的絲桿； 導(dǎo)向支撐臂兩側(cè)均開有一個導(dǎo)向槽，移動板兩側(cè)均設(shè)有一個插入導(dǎo)向槽的導(dǎo)向柱，所述絲桿與導(dǎo)向槽平行，兩個移動板分別設(shè)有與絲桿兩端螺紋匹配的螺紋孔。
6.—種U形插板的沖壓方法，包括: a、對鋼板兩側(cè)開與權(quán)利要求1所述U形插板沖壓模具中的定位銷相對應(yīng)匹配的定位孔；· b、將鋼板放置在權(quán)利要求1所述U形插板沖壓裝置的下模上，并使移動板上的定位銷插入所述定位孔； C、使上模穿過沖壓通孔完成對鋼板的沖壓成形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種U形插板的沖壓方法，其特征在于所述鋼板為Q345B型或Q235B型碳素結(jié)構(gòu)鋼,鋼板的厚度為8mm-14mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種U形插板的沖壓方法，其特征在于c步驟中的上模包括沖入沖壓通孔的沖頭，所述沖頭包括沖頭本體和沖頭端，所述U形插板的沖壓方法還包括位于a步驟和b步驟之間的替換步驟，所述替換步驟包括: 確定鋼板的厚度為K,然后替換沖頭端,使得替換后的沖頭端厚度D與U形插板成形后的開口大小相等； 將沖壓通孔寬度設(shè)為E，沖壓通孔頂端兩側(cè)的90°圓弧倒角半徑設(shè)為R ； 將沖壓時，鋼板、沖壓通孔以及沖頭端之間的總和間隙量設(shè)為P，K、P以及R滿足下面的要求；KPR 8mm0.85mm-0.97mm5.8mm-6.0mm IOmm1.27mm-1.44mm6.2mm-6.5mm 12mm1.58mm-1.83mm6.9mm-7.4mm 14mm1.96mm-2.23mm8.2mm-8.9mm 根據(jù)P=E-2K-D計算得到E，并最終根據(jù)E和R選定下模進行替換。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的一種U形插板的沖壓方法，其特征在于a步驟所述的U形插板沖壓模具還包括位于沖壓通孔縱向兩側(cè)并固定在下模上的兩個導(dǎo)向支撐臂以及一個兩端螺紋旋向相反并與下模相對固定的絲桿；導(dǎo)向支撐臂兩側(cè)均開有一個導(dǎo)向槽，移動板兩側(cè)均設(shè)有一個 插入導(dǎo)向槽的導(dǎo)向柱，所述兩個移動板分別設(shè)有與絲桿兩端螺紋匹配的螺紋孔，所述U形插板的沖壓方法還包括位于a步驟和b步驟之間的轉(zhuǎn)動絲桿的步驟。
【文檔編號】B21D37/10GK103706709SQ201410015909
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】戴剛平, 王洪, 王淑紅 申請人:國家電網(wǎng)公司, 浙江欣達電力鋼管有限公司, 浙江盛達鐵塔有限公司, 浙江盛達江東鐵塔有限公司, 常州江能電氣裝備有限公司