一种金属三通零件用冲压模具制造技术

本发明专利技术属于冲压模具领域，具体涉及一种金属三通零件用冲压模具。本发明专利技术包括上模和下模；还包括：定位杆以及可放入预冲零件管腔内的滚珠；可沿定位杆的径向作往复动作以夹持定位杆处预冲零件的夹持块；冲压杆，冲压杆由上模的模面处铅垂向下的延伸设置，冲压杆外径等于或小于预冲零件内径且与定位杆轴线彼此同轴，冲压杆底部设有用来将滚珠由预冲零件管壁的三通预冲孔推进至夹持块内退珠孔的斜切面。本模具适用面广，能够在保证产品的成品强度和表面质量的同时，生产成本亦可得到进一步降低，材料利用率依靠得到有效提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冲压模具领域，具体涉及一种金属三通零件用冲压模具。
技术介绍
三通为管道连接件的一种，用于安装在管道有分支的地方。目前的金属三通零件，通常采用金属切削或压铸的方法进行制造。就金属切削方法而言，首先需要利用铣床铣出零件外形，再用钻床钻出里面通孔；采用这种方法，生产效率极其低下，而且材料浪费也较多。当采用压铸的方法进行金属三通的生产时，对零件的材料种类则有所限制。由于适合压铸的材料主要是某些特定的铜、铝合金，但某些有特殊使用要求场合的零件所需的材料又往往不属于上述压铸材料范围内，从而给设计人员带来困扰。比如需要耐酸、耐碱、耐腐蚀的场合的零件就必须使用特定的镍合金材料，该类材料因熔点高，显然就不适合进行压铸生产。而又有一些材料本身强度就比较低，这也会极大的影响压铸后成品零件的产品表面质量。如何寻求一种结构合理可靠的金属三通零件用冲压模具，能够在保证产品的成品强度和表面质量的同时，进一步降低其生产成本，增加材料利用率，并能提升其生产效率，为本领域近年来所亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构合理可靠的金属三通零件用冲压模具，其适用面广，能够在保证产品的成品强度和表面质量的同时，生产成本亦可得到进一步降低，材料利用率依靠得到有效提升。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种金属三通零件冲压模具，包括彼此间可作铅垂向的相近及远离动作的上模和下模；其特征在于还包括：供管壁处预开有三通预冲孔的直管状的预冲零件插接定位的定位杆，所述定位杆由下模的模面处铅垂向上延伸设置；可放入预冲零件管腔内的滚珠，当滚珠搁置于定位杆的顶端面处时，滚珠的圆心所在水平面高度与三通预冲孔的水平轴线高度一致；可沿定位杆的径向作往复动作以夹持定位杆处预冲零件的夹持块，所述夹持块至少为两个且沿定位杆轴线轴对称分布，至少一个夹持块的用于抵靠预冲零件外壁的端面处凹设或贯穿块体布置退珠孔，所述退珠孔内径等于三通预冲孔冲压后的翻边外径，退珠孔的孔深大于或等于上述翻边高度；冲压杆，所述冲压杆由上模的模面处铅垂向下的延伸设置，所述冲压杆外径等于或小于预冲零件内径且与定位杆轴线彼此同轴，冲压杆底部设有用来将滚珠由预冲零件管壁的三通预冲孔推进至夹持块内退珠孔的斜切面。滚珠直径为翻边高度的两倍以上。本模具包括两段式阶梯轴状的凸柱，下模处设置有与之外形匹配的阶梯孔；凸柱的小直径段构成所述定位杆，且凸柱的轴肩高度低于下模的模面高度；位于阶梯孔上段处的小孔径段构成穿插定位杆的配合段，且小孔径段孔径大于或等于预冲零件的外径。所述定位杆的顶端设置有与冲压杆底部斜切面配合的倾斜切面，倾斜切面与定位杆的顶端面间的交线所构成弦的弦长小于该顶端面的直径。所述夹持块有两块，两个夹持块可移动地固定在下模上端面上，两个夹持块用于抵靠预冲零件外壁的内侧端面设有适配并抱紧预冲零件外壁的弧形凹槽，贯穿夹持块的退珠孔与其中一个弧形凹槽间彼此正交；两个夹持块在设置弧形凹槽所在端面相对的外侧端面布置有楔形面，该楔形面朝向上模模面；上模上固定有通过斜面机构分别推动两个夹持块相对移动来夹持预冲零件的两个推杆，两个推杆底端分别设有与
两个夹持块上的楔形面配合的楔形抵压面，两个推杆的长度足以保证合模时冲压杆底部在接触滚珠之前，两个夹持块由两侧将定位在定位杆上的预冲零件通过夹持固定；本模具还包括驱使夹持块作远离预冲零件动作的弹性组件，当上模和下模处于合模状态时，楔形抵压面与楔形面克服弹性组件的弹性回复力而彼此滑移交错，此时两夹持块与预冲零件间构成夹持配合。所述弹性组件为拉伸弹簧组，弹性组件和预冲零件分别位于夹持块的两端处，弹性组件包括固定于下模模面处的固定块，由固定块处沿预冲零件的径向向夹持块处延伸并固定有拉簧；拉簧的布置位置与推杆的活动路径间彼此避让。所述每一个夹持块均布置两组拉簧，两组拉簧以三通预冲孔的轴线所在的铅垂面而面对称设置，各夹持块上还以该铅垂面而面对称的贯穿布置两个导向孔；两夹持块上的各导向孔彼此一一对应并同轴布置，导向孔内的穿设用于定向夹持块行进路径的导向柱。下模模面处布置燕尾滑槽，夹持块的底端面处设置导向卡轨，两者间构成滑轨导向配合。上模和下模间以导柱作为引导两者动作的导向元件；所述上模以由上而下彼此层叠布置的上模板、上模垫板及凸模固定板构成，凸模固定板上相应布置用于穿行及固定导柱、推杆以及冲压杆的固定孔；下模包括下而上的彼此层叠布置的下模板、下模垫板以及凹模固定板，凹模固定板上布置阶梯孔以及用于导柱穿行的导向轴套孔。本专利技术的有益效果在于：1)、不同于传统的效率低下的金属切削成型以及对原材料要求苛刻的压铸成型方式。本专利技术通过以定位杆来轴向的穿插定位预冲零件，以夹持块来径向的抱紧固定预冲零件，以冲压杆的由上而下铅垂动作来向滚珠施力，进而使球形滚珠在特定的时间向特定的方向(也即三通预冲孔方向)作挤压动作，最终实现了对于三通零件的在线的高效冲压生产。
在整个冲压过程中，由于三通预冲孔处的翻边成型，完全依赖滚珠挤压配合退珠孔的孔型约束来实现，因此材料完全不存在损耗性，材料的利用率极高。此外的，每次的三通冲压操作，仅需重复定位杆处插料-合模-开模-取料四个动作即可，其生产效率显然也极高。综上，本专利技术操作极为便捷可靠，适用面广；其能够在保证产品的成品强度和表面质量的同时，生产成本亦可得到进一步降低，材料利用率依靠得到有效提升。2)、作为上述方案的进一步优选方案，滚珠直径的限制，保证了每次由冲压杆滚珠对滚珠施力，且滚珠挤压三通预冲孔并使其翻边成型后，滚珠都能够自然的沿翻边滚出并落于退珠孔内。之后，滚珠即可自然出料并留待下次使用。通过上述结构，避免了因滚珠直径选择问题而出现的滚珠与翻边孔型间的卡死和无法脱料状况，从而进一步的提升模具的工作效率。3)、定位杆实际上是由凸柱的伸出下模模面的部分构成。凸柱的轴肩位于下模模面以下；也即预冲零件在穿插定位杆时，该零件的底端面实际上是位于下模模面以下的。之所以采用该种结构，一方面是便于在夹持部尚未抱紧预冲零件时，预冲零件能够自然的与定位杆间实现径向方向上的预约束。另一方面，该种结构能够使得定位杆的直径更细，也即预冲零件相对定位杆的径向间隙更宽。上述径向间隙变宽，也就使得冲压杆能够下压的深度更大，甚至使得冲压杆处斜切面能够在与倾斜切面交错后，还能继续下沉一段距离，直至冲压杆与定位杆间彼此母线接触。这样，在倾斜切面与定位杆的顶端面间的交线所构成弦的弦长一定的情况下，滚珠的沿三通预冲孔轴向的活动距离可得到进一步的提升，其三通翻边的成型效果也就更好。4)、实际上，定位杆可以采用更小的直径，以使得上述预冲零件相对定位杆的径向间隙增大，此时甚至不采用倾斜切面也能实现冲压杆对于滚珠的径向推动目的。当然，本专利技术优选采用具备倾斜切面的定位杆，
以进一步提升滚珠的径向动作可靠性。5)、两相对动作的夹持块上均布置弧形凹槽，从而使得两弧形凹槽在围合后能够形成可紧紧抱住预冲零件外壁的箍紧套，以保证在冲压杆下压时的预冲零件的位置固定效果。退珠孔优选为贯穿孔，以实现滚珠沿翻边挤出后的快速退珠目的。楔形面的设置，配合推杆，从而实现了夹持块在合模时自然可作向预冲零件处的位移动作。弹性组件的布置位置则相反：弹性组件利用自身的弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属三通零件用冲压模具，包括彼此间可作铅垂向的相近及远离动作的上模和下模；其特征在于还包括：供管壁处预开有三通预冲孔的直管状的预冲零件(a)插接定位的定位杆(11)，所述定位杆(11)由下模的模面处铅垂向上延伸设置；可放入预冲零件(a)管腔内的滚珠(30)，当滚珠(30)搁置于定位杆(11)的顶端面处时，滚珠(30)的圆心所在水平面高度与三通预冲孔的水平轴线高度一致；可沿定位杆(11)的径向作往复动作以夹持定位杆(11)处预冲零件(a)的夹持块(40)，所述夹持块(40)至少为两个且沿定位杆(11)轴线轴对称分布，至少一个夹持块(40)的用于抵靠预冲零件(a)外壁的端面处凹设或贯穿块体布置退珠孔(41)，所述退珠孔(41)内径等于三通预冲孔冲压后的翻边(a1)外径，退珠孔(41)的孔深大于或等于上述翻边(a1)高度；冲压杆(20)，所述冲压杆(20)由上模的模面处铅垂向下的延伸设置，所述冲压杆(20)外径等于或小于预冲零件(a)内径且与定位杆(11)轴线彼此同轴，冲压杆(20)底部设有用来将滚珠(30)由预冲零件(a)管壁的三通预冲孔推进至夹持块(40)内退珠孔(41)的斜切面(21)。...

【技术特征摘要】
1.一种金属三通零件用冲压模具，包括彼此间可作铅垂向的相近及远离动作的上模和下模；其特征在于还包括：供管壁处预开有三通预冲孔的直管状的预冲零件(a)插接定位的定位杆(11)，所述定位杆(11)由下模的模面处铅垂向上延伸设置；可放入预冲零件(a)管腔内的滚珠(30)，当滚珠(30)搁置于定位杆(11)的顶端面处时，滚珠(30)的圆心所在水平面高度与三通预冲孔的水平轴线高度一致；可沿定位杆(11)的径向作往复动作以夹持定位杆(11)处预冲零件(a)的夹持块(40)，所述夹持块(40)至少为两个且沿定位杆(11)轴线轴对称分布，至少一个夹持块(40)的用于抵靠预冲零件(a)外壁的端面处凹设或贯穿块体布置退珠孔(41)，所述退珠孔(41)内径等于三通预冲孔冲压后的翻边(a1)外径，退珠孔(41)的孔深大于或等于上述翻边(a1)高度；冲压杆(20)，所述冲压杆(20)由上模的模面处铅垂向下的延伸设置，所述冲压杆(20)外径等于或小于预冲零件(a)内径且与定位杆(11)轴线彼此同轴，冲压杆(20)底部设有用来将滚珠(30)由预冲零件(a)管壁的三通预冲孔推进至夹持块(40)内退珠孔(41)的斜切面(21)。2.根据权利要求1所述的一种金属三通零件冲压模具，其特征在于：滚珠(30)直径为翻边(a1)高度的两倍以上。3.根据权利要求1或2所述的一种金属三通零件冲压模具，其特征在于：本模具包括两段式阶梯轴状的凸柱(10)，下模处设置有与之外形匹配的阶梯孔(12)；凸柱(10)的小直径段构成所述定位杆(11)，且凸柱(10)的轴肩高度低于下模的模面高度；位于阶梯孔(12)上段处的小孔径段(12a)构成穿插定位杆(11)的配合段，且小孔径段孔径大于或等于预冲零件(a)的外径。4.根据权利要求1或2所述的一种金属三通零件冲压模具，其特
\t征在于：所述定位杆(11)的顶端设置有与冲压杆(20)底部斜切面(21)配合的倾斜切面(11a)，倾斜切面(11a)与定位杆(11)的顶端面间的交线所构成弦的弦长小于该顶端面的直径。5.根据权利要求1或2所述的一种金属三通零件冲压模具，其特征在于：所述夹持块(40)有两块，两个夹持块(40)可移动地固定在下模上端面上，两个夹持块(40)用于抵靠预冲零件(a)外壁的内侧端面设有适配并抱紧预冲零件(a)外壁的弧形凹槽(42)，贯穿夹持块(40)的退珠孔(41)与其中一个弧形凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：李挺，
申请(专利权)人：铜陵市晶赛电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34