申请/专利权人：武汉思瑞法机器人制造有限公司

申请日：2017-09-27

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN107716838B

主分类号：B21K1/14

分类号：B21K1/14;B21J13/02;B21J13/03;B21J13/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2018.03.20#实质审查的生效;2018.02.23#公开

摘要：本发明公开了一种用于管料冷镦加工的冲模头，包括同轴布置的模座、模套和冲模，模套与模座固接，冲模设置于模套内且与模座固接；模套内楔面配合连接有滑动夹模；滑动夹模包括两个夹模块；每个夹模块包括一个用于与模套配合的夹模楔面、一个用于夹持管料的凹槽和一个用于与模套配合径向限位夹模块的限位弧面，两个夹模块之间设置有第一压缩弹簧；滑动夹模和模座之间设置有第二压缩弹簧。本发明结构简单、安装使用方便、能够一次性对在同一管料上加工两个同轴布置的凸台，且无须调整管料的夹持位置，从而提高了管料镦台的效率；同时，其能够根据不同管径的管料快速地实现冲模的替换，从而缩短提高管料镦台时换模时间。

主权项：1.一种用于管料冷镦加工的冲模头，其特征在于：其能够在变直径的管料端部加工两个凸台且两个凸台位于不同直径段，包括模座（1），所述模座（1）上同轴固接有冲模（3），还包括模套（2）和滑动夹模（4），所述滑动夹模（4）的外径与所述模套（2）内径相匹配，所述滑动夹模（4）的内径与管料的外径相匹配；所述模套（2）与所述模座（1）同轴并通过螺栓固接且所述模套（2）位于所述冲模（3）外侧；所述模套（2）和所述滑动夹模（4）楔形配合；所述滑动夹模（4）包括多个夹模块（4.1）；每个所述夹模块（4.1）包括一个用于与所述模套（2）配合的斜楔副（4.1-1）和一个用于夹持管料的凹槽（4.1-2），所述斜楔副（4.1-1）的末端设置有导向段（4.1-3），相邻所述夹模块（4.1）之间设置有第一压缩弹簧（11）；所述滑动夹模（4）和所述模座（1）之间设置有第二压缩弹簧（12）；所述模套（2）包括导套（2.1）和导套锁罩（2.2），所述导套锁罩（2.2）上设置有用于限位所述滑动夹模（4）的限位挡圈（2.2-1）；所述导套（2.1）的一端设置有可与所述斜楔副（4.1-1）配合的导套楔面（2.1-1），所述导套（2.1）的内径等于所述导向段（4.1-3）的半径；所述导套锁罩（2.2）螺纹连接于所述导套（2.1）的端部；滑动夹模（4）沿其轴向的移动是靠管料夹具（B）来推动的，当模座（1）向管料夹具（B）运动时，管料夹具（B）的端部穿过模套（2）伸入模套（2）的内孔内并推动滑动夹模（4）移动，当滑动夹模（4）水平移动并配合模套（2）的楔面作用从而夹紧管料后，滑动夹模（4）就会滑入模套（2）的内孔并在其内孔的作用下径向限位，为管料的中间段提高了第二个支点，此时，模座（1）继续运动，滑动夹模（4）由于径向限位、轴向非限位，所以滑动夹模（4）在内孔的导向限位作用下会相对于模套（2）位置变化，即冲模（3）相对于滑动夹模（4）运动，从而实现对管料的第二个镦。

全文数据：一种用于管料冷镦加工的冲模头、冲模及冷镦机技术领域[0001]本发明涉及一种管料冷镦加工的冲模，属于管道端部成型设备技术领域，具体涉及一种用于管料冷镦加工的冲模头及可快速更换的冲模。、背景技术[0002]现有技术中，对管料端部进行镦台加工通常是采用冷镦机实现，而对于变直径的管料_端部加工两个凸台且两个凸台位于不同直径段且两个凸台之间的间距较大时（如附图1所不），常规方法是首先利用一套夹具对管料进行夹持，利用冷镦机配合冲头实现第一个凸台的加工，当第一个凸台加工完成后，人工调整夹具管料的夹持位置，从而实现第二个凸台的加工如附图2所示）。上述技术方案所存在的技术问题是：1•对同一根管料，若一次性在其端部完成两个凸台的冷镦加工，由于一般只有一套夹具对管料进行夹持，此时对于距离夹持点较远的一个凸台冷镦时必然会产生形变，因为该管料只存在一个夹持点没有其余的支撑点，冷镦时的冲头不可能保证其中心轴线与管料百分之百的同轴度，故冷镦时镦头对管料广生的力会相对其夹持产生相应的偏转力矩，从而造成管料的形变，特别是对于一些直径较细、材料易变形的管料;2•对同一根管料，若分两次在其端部完成两个凸台的冷镦加工，则必然会增加管料的加工耗时，提高技术人员的劳动强度;3.对于各种管径的管料，每次都需要更替与其对应的冲模头，因此在冷镦机上对应替换冲摸头也需要消耗大量时间，从而降低了加工效率。发明内容[0003]针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种用于管料冷镦加工的冲模头，其不仅结构简单，而且能够保证管料双凸台的冷镦加工时不弯折，且能够高效快速地实现适用于各种直径管料的冷镦加工。[0004]为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种用于管料冷镦加工的冲模头，包括模座，所述模座上同轴固接有冲模，还包括模套和滑动夹模，所述滑动夹模的外径与所述模套内径相匹配，所述滑动夹模的内径与管料的外径相匹配;所述模套与所述模座同轴固接且所述模套位于所述冲模外侧。需要指出，滑动夹模可以支撑住管料即可用于解决本发明所要求解决的技术问题。[0005]本发明采用了这样一种用于管料冷镦加工的冲模头，包括同轴布置的模座、模套和冲模，所述模套与所述模座固接，所述冲模设置于所述模套内且与所述模座固接;所述模套内楔面配合连接有滑动夹模;所述滑动夹模包括多个夹模块;所述每个夹模块包括一个用于与所述模套配合的斜楔副、一个用于夹持管料的凹槽和一个用于与所述模套配合径向限位所述夹模块的导向段，相邻所述夹模块之间设置有第一压缩弹簧;所述滑动夹模和所述模座之间设置有第二压缩弹簧。[0006]在本发明的一种优选实施方案中，所述模套包括导套和导套锁罩，所述导套锁罩上设置有用于限位所述滑动夹模的限位挡圈;所述导套的一端设置有可与所述斜楔副配合的导套楔面，所述导套的内径等于所述导向段的半径;所述导套锁罩螺纹连接十所还寸甚的端部。_[0007]在本发明的一种优选实施方案中，所述模座包括快换座和冲模锁块，所述快换座一端设置有沿其周向布置的快换槽，另一端设置有沿其轴向布置的冲模安装槽。#[0008]本发明还公开了一种用于管料端部冷镦加工且可快速更换的冲模，包括冲模头和冲模底座，所述冲模头的模座上设置有沿其周向布置的快换槽;所述冲模底座端部套装有弹珠滑套，所述弹珠滑套的内壁上设置有沿其轴向布置的换模凹槽;所述冲模底座上设置有沿其径向布置的通孔，所述通孔内设置有可与所述快换槽配合限位所述冲模头的弹珠；所述弹珠滑套沿其径向设置有用于锁止弹珠滑套转动的紧定螺丝。[0009]在本发明的一种优选实施方案中，所述弹珠滑套沿其径向设置有换模螺丝;所述冲模底座上设置有可与所述换模螺丝配合的换工位槽;所述换工位槽沿所述冲模底座的周向布置。[0010]在本发明的一种优选实施方案中，所述冲模底座上设置有沿其周向布置的限位凸台；所述冲模底座的端部连接有锁紧螺母;所述弹珠滑套安装于所述锁紧螺母和所述限位凸台之间。[0011]在本发明的一种优选实施方案中，所述通孔的深度小于所述弹珠的直径;所述快换槽的半径小于所述弹珠的半径。[0012]在本发明的一种优选实施方案中，所述通孔包括导向段和限位段;所述导向段的半径等于所述弹珠的半径，所述限位段的最小半径小于所述弹珠的半径。[0013]在本发明的一种优选实施方案中，所述冲模底座上沿其径向布置的通孔有三个；所述三个通孔相对于所述冲模底座的中心轴线旋转对称布置。[0014]在本发明的一种优选实施方案中，所述快换槽最底端至所述弹珠滑套内壁之间的直线距离等于所述弹珠的直径。[0015]本发明还公开了一种用于管料加工的冷镦机，其冷镦机安装有如权利要求1-4任一项权利要求所述的冲模头。[0016]本发明还公开了一种可实现管料一次性双镦台的加工设备，包括用于夹持管料的管料夹具和冷镦机，所述冷镦机安装有如权利要求i-4任一项权利要求所述的冲模头，管料镦台时，所述管料夹具的端部穿过所述冲模头的模套与所述冲模头的滑动夹模的端面贴合。[0017]本发明的有益效果是:本发明结构简单、安装使用方便、能够一次性对在同一管料上加工两个同轴布置的凸台，且无须调整管料的夹持位置，从而提高了管料镦台的效率；同时，其能够根据不同管径的管料快速地实现冲模的替换，从而缩短提高管料镦台时换模时间。本发明通过在模套内设置滑动夹模，加工时，使得滑动夹模在管料夹模端部的作用下发生位移，由于模套端部设置有楔面从而使得滑动夹模逐渐在楔面作用下逐渐收拢从而夹持住管料，为管料的中间段提高了第二个支点，从而使得其由原来的单支点（由管料夹模提供变成了现在的双支点（由管料夹模和滑动夹模共同提供），从而缩短了管料第二个凸台距离其夹持点的距离，有效地提高了管料夹持的稳定性，防止了其镦台过程中的形变;本发明主要是通过滑动夹模为管料提供了额外的支点，从而有效地缩短了管料镦台加工时镦头相对于管料夹持点所产生的力臂，减小了管料的弯曲力矩在为管料提供了一额外支点的同时增加了管料的支撑面积，缩短了管料中心支点距离管料加工点的力臂，因此在同时加工受力的情形下，力臂减小，对管料夹持部分的力矩自然会明显减小，因而使得管料环槽加工过程中不易变形，特别是对于直径较细、材料易变形的管料），避免了管料镦台时发生的弯曲废料现象;本发明同时还通过冲模头和冲模底座的分体式结构，有效地免去了换模所需的调试工作，从而有效地提高了冲头的换模效率。本发明通过弹珠滑套配合弹珠有效地实现了模头的快速切换，通过换模螺丝和换工位槽的设置，实现了冲模的两个工位的迅速切换，方便了技术人员对模头的更换;通过在模具外设置导套，保证了模具的同轴度。附图说明[0018]图1是现有技术中待加工的双凸台管料结构示意图；[0019]图2是现有技术中加工图1所示的双凸台管料时的夹持状态示意图；[0020]图3是本发明实施例一种用于官料冷缴加工的冲模头的结构示意图；[0021]图4是本发明实施例一种用于管料冷镦加工的冲模头的剖视图（非工作状态）；[0022]图5是本发明实施例一种用于管料冷镦加工的冲模头的剖视图（工作状态）；[0023]图6是本发明实施例一种用于管料冷镦加工的冲模头的滑动夹模结构示意图；[0024]图7是本发明实施例一种用于管料冷镦加工的冲模头的滑动夹模结构示意图；[0025]图8是本发明实施例一种用于管料端部冷镦加工且可快速更换的冲模的冲模底座结构示意图；[0026]图9是本发明实施例一种用于管料端部冷镦加工且可快速更换的冲模的剖视图非快换状态）；[0027]图10是本发明实施例一种用于管料端部冷镦加工且可快速更换的冲模的剖视图快换状态）；[0028]图11是本发明实施例一种用于管料端部冷镦加工且可快速更换的冲模的结构示意图；[0029]图中：1-模座，2-模套，3-冲模，4-滑动夹模，5-冲模底座，6-弹珠滑套，7-弹珠，8-紧定螺丝，9-换模螺丝，10-锁紧螺母，11-第一压缩弹簧，12-第二压缩弹簧，1.1-快换座，1.2-冲模锁块，1.1-1-快换槽，1.1-2-冲模安装槽，2•1-导套，2•2-导套锁罩，2.H-导套楔面，2.2-1-限位挡圈，4.1-夹模块，4.1-1-斜楔副，4.1-2-凹槽，5.1-限位凸台，5.2-通孔，5.3-换工位槽，5.2-1-导向段，5.2-2-限位段，6.1-换模凹槽，A-双凸台管料，A-1-第一凸台，A-2-第二凸台，B-管料夹具。具体实施方式[0030]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0031]由本发明说明书附图所示的一种用于管料冷镦加工的冲模头可知，本发明包括同轴布置的模座1、模套2中空模套和冲模3,模套2与模座1通过螺栓固接，冲模3设置于模套2内且与模座1固接;模套2内楔面配合连接有滑动夹模4;滑动夹模4包括多个夹模块4•1;每个夹模块4.1包括一个用于与模套2配合的斜楔副4_1-1、一个用于夹持管料的凹槽4.1-2和一个用于与模套2配合径向限位夹模块4.1的导向段4.1-3导套2.1的内径等于导向段4.1-3的半径，即多个夹模块4.1配合楔紧管料后导套2.1的内孔用于限位夹模块4.1，从而能够保证管料夹持的同时，冲模3仍可以相对于滑动夹模4继续运动，即夹模块4.1会相对于模套2产生轴向的运动但是不会产生径向的运动），多个二夹模块4.1之间设置有第一压缩弹簧11;滑动夹模4和模座1之间设置有第二压缩弹簧12,其中多个夹模块4.1配合合拢后，2个凹槽4•1-2配合形成一个通孔，且其直径等于管料的直径，2个斜楔副4•1-1配合形成一个锥台，2个导向段4•1-3配合形成一个圆柱体并且可与模套2的内孔配合限位，夹模块4.1的结构设计以楔面配合运动完毕、导向段4.1-3模套2的内孔配合可以楔紧管料的同时且冲模3可镦管料为基准。模套2包括导套2•1和导套锁罩2.2，导套锁罩2.2上设置有用于限位滑动夹模4的限位挡圈2.2-1;导套2.1的一端设置有可与斜楔副4.1-1配合的导套楔面2.1-1;导套锁罩2•2螺纹连接于导套2•1的端部。模座1包括快换座1•1和冲模锁块1.2，快换座1.1一端设置有沿其周向布置的快换槽1•1-1，另一端设置有沿其轴向布置的冲模安装槽1.1-2。需要指出，滑动夹模4沿其轴向的移动是靠管料夹具B来推动的，当模座1向管料夹具B运动时，管料夹具B的端部穿过模套2伸入模套2的内孔内并推动滑动夹模4移动，当滑动夹模4水平移动并配合模套2的楔面作用从而夹紧管料后，滑动夹模4就会滑入模套2的内孔并在其内孔的作用下径向限位，此时，模座1继续运动，滑动夹模4由于径向限位、轴向非限位，所以滑动夹模4在内孔的导向限位作用下会相对于模套2位置变化，即冲模3相对于滑动夹模4运动，从而实现对管料的第二个镦台。[0032]本发明还公开一种用于管料端部冷镦加工且可快速更换的冲模，其包括如权利要求1-3任意一项权利要求书的冲模头和冲模底座5,冲模头的模座1上设置有沿其周向布置的快换槽1.1-1;冲模底座5端部套装有弹珠滑套6,弹珠滑套6的内壁上设置有沿其轴向布置的换模凹槽6•1;冲模底座5上设置有沿其径向布置的通孔5•2，通孔5.2内设置有可与快换槽1.1-1配合限位冲模头的弹珠7;弹珠滑套6沿其径向设置有用于锁止弹珠滑套转动的紧定螺丝8。弹珠滑套6沿其径向设置有换模螺丝9;冲模底座5上设置有可与换模螺丝9配合的换工位槽5•3;换工位槽5•3沿冲模底座5的周向布置。冲模底座5上设置有沿其周向布置的限位凸台5•1;冲模底座5的端部连接有锁紧螺母10;弹珠滑套6安装于锁紧螺母1〇和限位凸台5•1之间。通孔5•2的深度小于弹珠7的直径;快换槽1•1-1的半径小于弹珠7的半径。通孔5•2包括导向段5.2-1和限位段35.2-2;导向段5•2-1的半径等于弹珠7的半径，限位段5•2-2的最小半径小于弹珠7的半径。冲模底座5上沿其径向布置的通孔5.2有三个;三个通孔5•2相对于冲模底座5的中心轴线旋转对称布置。快换槽1.1-1最底端至弹珠滑套6内壁之间的直线距离等于弹珠7的直径。使用本发明的冲模时，不同的冲模头内安装有不同的滑动夹模每组滑动夹模与每根管料的外径相匹配），更换时整体更换冲模头。弹珠7与快换座1.1上的快换槽1•1-1接触，可使上述部分与冲模底座5锁紧;弹珠7与快换座1.1上的快换槽1.1-1分离，可使上述部分与冲模底座5分离、从而实现上述部分的快速更换。锁紧螺母1〇、弹珠滑套6均套在冲模底座5外部的前端，冲模底座5的前端设置有可与锁紧螺母10配合的外螺纹。换模螺丝9可控制弹珠滑套6的位置，冲模底座5上有三个洞，可分别放入3颗弹珠7，同时冲模底座5上还有换工位槽5.3，换模螺丝9卡在换工位槽5•3，可在其中沿顺时针或逆时针方向滑动，换模螺丝9滑到换工位槽5•3—端时，弹珠7落入快换座i〖上的快换槽丨•卜1，从而使冲模头固定;换模螺丝9滑动到换工位槽5.3另一端时，人工将冲模头拔出，弹珠7卡入弹珠滑套6内圆的换模凹槽6_1内，从而可使快速换模部分可以取出；其中紧定螺丝8的作用，是用来固定弹珠滑套6的位置。当换模螺丝9滑动到非换模工位时，锁紧紧定螺丝8,可固定整个弹珠滑套6。当换模螺丝9滑动到换模工位时，放松紧定螺丝8,可旋转整个弹珠滑套6实现换模。[0033]需要指出，针对本发明的技术问题，解决其问题的实质性方案就是为管料第一凸台A-1和第二凸台A-2之间的轴段提供一个支撑，所以本发明的权利要求1所记载的上位技术方案:包括模座（1，模座1上同轴固接有冲模3,还包括模套2和滑动夹模4,滑动夹模4的外径与模套2内径相匹配，滑动夹模4的内径与管料的外径相匹配;模套2与模座1同轴固接且模套2位于冲模3外侧完全可以解决本发明所记载的技术问题。使用时，可以首先将滑动夹模4套装在管料A上，然后再在冷镦设备上安装带有模套2和冲模3的冲摸头，通过冷镦设备带动冲摸头的运动使得冲模3完成镦台，由于滑动夹模4与模套2的配合，既保证了两者的同轴度同时又为管料提供了支撑，从而有效地解决了本发明所记载的技术问题。[0034]应当理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种用于管料冷镦加工的冲模头，包括模座（1，所述模座（1上同轴固接有冲模3，其特征在于:还包括模套⑵和滑动夹模4，所述滑动夹模⑷的外径与所述模套2内径相匹配，所述滑动夹模⑷的内径与管料的外径相匹配;所述模套⑵与所述模座⑴同轴固接且所述模套2位于所述冲模03外侧。2.根据权利要求1所述的一种用于管料冷镦加工的冲模头，其特征在于:所述模套（2和所述滑动夹模4楔形配合;所述滑动夹模4包括多个夹模块4•1;所述每个夹模块4.1包括一个用于与所述模套（2配合的斜楔副（4.1-1和一个用于夹持管料的凹槽4.1-2，所述斜楔副4.1-1的末端设置有导向段4.1-3，相邻所述夹模块4.1之间设置有第一压缩弹簧11;所述滑动夹模⑷和所述模座1之间设置有第二压缩弹簧12。3.根据权利要求2所述的一种用于管料冷镦加工的冲模头，其特征在于:所述模套2包括导套2.1和导套锁罩2•2，所述导套锁罩2•2上设置有用于限位所述滑动夹模4的限位挡圈（2.2-1;所述导套2.1的一端设置有可与所述斜楔副4.1-1配合的导套楔面2.1-1，所述导套2•1的内径等于所述导向段4•1-3的半径;所述导套锁罩2.2螺纹连接于所述导套2.1的端部。4.根据权利要求3所述的一种用于管料冷镦加工的冲模头，其特征在于：所述模座（1包括快换座（1.1和冲模锁块（1.2，所述快换座（1.1一端设置有沿其周向布置的快换槽1.1-1，另一端设置有沿其轴向布置的冲模安装槽1.1-2。5.—种用于管料端部冷镦加工且可快速更换的冲模，其特征在于:包括如权利要求1-4任意一项权利要求书所述的冲模头和冲模底座5，所述冲模头的模座（1上设置有沿其周向布置的快换槽（1•1-1;所述冲模底座5端部套装有弹珠滑套6，所述弹珠滑套6的内壁上设置有沿其轴向布置的换模凹槽6.1;所述冲模底座5上设置有沿其径向布置的通孔5.2，所述通孔5.2内设置有可与所述快换槽（1•1-1配合限位所述冲模头的弹珠7;所述弹珠滑套6沿其径向设置有用于锁止弹珠滑套转动的紧定螺丝8。6.根据权利要求5所述的一种用于管料端部冷镦加工且可快速更换的冲模，其特征在于:所述弹珠滑套¢3沿其径向设置有换模螺丝9;所述冲模底座⑸上设置有可与所述换模螺丝9配合的换工位槽5•3;所述换工位槽5•3沿所述冲模底座5的周向布置。7.根据权利要求5所述的一种用于管料端部冷镦加工且可快速更换的冲模，其特征在于:所述冲模底座⑸上设置有沿其周向布置的限位凸台（5.1;所述冲模底座5的端部连接有锁紧螺母（10;所述弹珠滑套6安装于所述锁紧螺母（10和所述限位凸台（5.D之间。8.根据权利要求5所述的一种用于管料端部冷镦加工且可快速更换的冲模，其特征在于:所述通孔5•2的深度小于所述弹珠7的直径;所述快换槽1•1-1的半径小于所述弹珠⑺的半径。9.一种用于管料加工的冷镦机，其特征在于:所述冷镦机安装有如权利要求卜4任一项权利要求所述的冲模头。10.—种可实现管料一次性双镦台的加工设备，包括用于夹持管料的管料夹具⑻和冷镦机，其特征在于:所述冷镦机安装有如权利要求1-4任一项权利要求所述的冲模头，管料镦台时，所述管料夹具⑻的端部穿过所述冲模头的模套2与所述冲模头的滑动夹模4的端面贴合。

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