一种散热扇叶冲压模具的制作方法

本发明涉及散热扇叶制造，尤其是提供了一种散热扇叶冲压模具。

背景技术：

1、散热扇叶工作在温度较高环境中，并且受高速旋转而产生的较大离心力作用，对强度要求较高，因此多采用薄钢板冲压而成。传统的散热扇叶的冲压模具包括一个下模具和一个上模具，下模具的上端面设有下模腔，上模具的下端面设有上模腔，驱动两个模具合模，将薄钢板冲压成散热扇叶。现有的冲压模具在使用中存在如下不足：

2、坯料放入、冲压后脱模在同一工位顺次进行，无法分开进行、同时完成，坯料放入、冲压后脱模占用冲压时间，进一步降低了整体冲压工作效率，不便于自动化操作的进行，并且，在冲压加工生产过程中，工人手动将作为坯料的薄钢板从上模具和下模具之间放入，手动控制上模具和下模具的开合时间，各工件的冲压时间难以精确控制，影响产品质量的一致性，并且上述操作存在一定危险性，万一模具头不慎启动，可能引起砸伤；

3、并且，坯料的加热、冲压成型不在同一位置，坯料的加热在加热炉进行，把加热之后的坯料自加热炉之中取出放进热成型模具之中去，需要确定坯料加热到成型温度后尽量快地转移到模具之中，手工操作速度慢，高温之下的坯料氧化、坯料温度不易把控，难以准确掌握具有良好的塑性的时间，把坯料放进模具后，要立刻坯料进行冲压成型，工艺难度大，不然，温度下降快会影响散热扇叶的成型质量。

技术实现思路

1、基于此，本发明提供了一种散热扇叶冲压模具，实现坯料放入、冲压成型、冲压后脱模的分别进行、同时完成，同时实现坯料的加热和冲压成型在同一成型槽内进行，提高散热扇叶的冲压成品质量，降低工艺难度，并提高冲压工作效率。

2、本发明提供了一种散热扇叶冲压模具，包括机架、步进转筒单元、径向冲压单元和控制单元。步进转筒单元包括转筒体和步进旋转马达，所述转筒体的中心轴水平设置在机架上，转筒体的外圆表面周向阵列的设置有多个成型槽，各所述成型槽的槽底设置有定模板，所述步进旋转马达与中心轴驱动连接。径向冲压单元包括模具头和冲压缸，所述模具头设置在所述筒体外侧并且前端设置有与所述定模板适配的动模板，所述冲压缸沿着转筒体的径向布置并与模具头驱动连接。控制单元与所述步进旋转马达及冲压缸控制连接，被配置为通过控制步进旋转马达驱动筒体绕中心转轴转动，使得各成型槽依次朝向模具头，并通过控制冲压缸驱动所述动模板移向定模板，依次对各所述朝向模具头的成型槽内的坯料冲压成型操作，并同时在不朝向模具头的各成型槽进行放入坯料及取出成品操作。

3、进一步的，所述定模板设置有与散热扇叶的底面设计弧形一致的上弧形面，所述动模板设置有与散热扇叶的顶面设计弧形一致的下弧形面。

4、进一步的，所述定模板位于远离成型槽的一侧设置有封闭的加热空腔，所述加热空腔内设置有加热器，所述控制单元与所述加热器控制连接，被配置为通过控制加热机构对坯料加热。

5、基于上述加热技术方案，在定性槽内进行坯料加热，包括加热与保温两个阶段，的目的在于把坯料加热到一个适当的温度，使坯料全部奥氏体化，并具有良好的塑性。

6、进一步的，所述动模板远离圆柱体的一侧设置有封闭的冷却空腔，所述冷却空腔的第一端与冷却循环泵的吸入端连接、第二端与冷却循环泵的排出端连接，所述控制单元与所述冷却循环泵控制连接，被配置为在完成坯料加热后，通过控制所述冷却循环泵驱动冷却介质在冷却空腔内循环流动，进行加热及冲压的坯料快速冷却定型。

7、进一步的，各所述成形槽设置有定位机构，包括活动夹板和夹紧缸，所述活动夹板相对的设置于所述定模板的外侧并与定模板相垂直，所述夹紧缸与活动夹板驱动连接，所述控制单元与夹紧缸控制连接，被配置为驱动活动夹板向内移动而对成型槽内的坯料扶正定位。

8、进一步的，所述转筒体的圆周表面周向阵列的设置有多个工作面，各所述工作面分别与转筒体的切面平行布置，所述成型槽布置在所述工作面上并沿着中心轴方向延伸，各所述工作面分别沿着垂直于中心轴的方向并排设置有多个成型槽，各所述成型槽内分别设置有定模板，所述冲压头的前端设置有多个动模板，各所述动模板与定模板一一对应。

9、进一步的，各所述成型槽底部附近还设置有辅助振击机构，包括设置在成型槽壁外侧的振击锤和振击缸，所述振击锤通过弹簧件连接在所述振击驱动缸的动力输出端，所述控制单元与振击缸控制连接，被配置为通过控制振击缸驱动振击锤敲击所述成型槽的槽壁，辅助冲压前的坯料定位及冲压后的坯料离开所述定模板。

10、进一步的，所述转筒体上方还设置有切料单元，包括刀板、刀头和切料缸，所述刀板与所述复合冲压辊筒的水平切向面平行设置，所述刀板和刀头分别设置有与扇叶外廓适配的切割刃，所切料缸与刀头驱动连接，用于切割坯料的板材由所述刀板与刀头之间穿过，所述控制单元与切料缸控制连接，被配置为驱动刀头向刀板移动，切割出坯料并推动进入成型槽内；所述切料缸输出的压力为：

11、f＝2(a+b)τt

12、其中，f—切料缸输出的压力，τ—散热扇叶板材抗剪强度,a—刀板切割刃轮廓长边长度，b-刀板切割刃轮廓的短边长度，t—散热扇叶的板材厚度。

13、基于切料单元的技术方案，通过切料单元进行落料，将板材冲压出所需轮廓坯料，也就是散热扇叶冲压前的轮廓坯料。

14、进一步的，所述转筒体上方还设置有送料单元，包括布置在所述刀板后侧的送料卷辊，所述刀板布置在转筒体的正上方的水平面内，卷绕在送料卷辊的板材前端由所述刀板与刀头的间隙通过，步进送料马达与送料卷辊驱动连接，所述控制单元与步进送料马达控制连接，被配置为驱动板材步进送入所述刀板上方。

15、进一步的，所述刀板的上表面设置有与散热扇叶的底面设计弧形走向一致的上弧形面，送料卷辊送出的板材在卷绕松开后的卷曲状与所述上弧形面的凸起方向一致，所述刀头位于切割刃中间的部分设置有下弧形面，所述下弧形面与散热扇叶的顶面设计弧形走向一致。

16、所提供的散热扇叶冲压模具的技术优势至少体现在：

17、第一方面，控制单元通过步进旋转马达驱动转筒体转动，使得各成型槽依次朝向模具头，并通过控制冲压缸驱动所述动模板移向定模板，依次对各所述朝向模具头的成型槽内的坯料冲压成型操作，并同时在不朝向模具头的各成型槽进行放入坯料及取出成品操作，使得坯料放入在冲压工位前的一个成型槽内进行、冲压后的脱模在冲压工位后的一个成型槽内进行，避免了坯料放入、冲压后脱模占用冲压过程的时间，实现了坯料放入、冲压成型及冲压后脱模的分别进行、同时完成的工艺流程，提高了生产效率；

18、第二方面，控制单元同时控制步进旋转马达、冲压缸动作，实现了工艺流程的自动化控制，各工件的冲压时间得到精确控制，保持了产品质量的一致性，并且上述操作过程，坯料的放入、冲压成型、成品脱模在分开进行，坯料放入、成品脱模操作远离运动的冲压头，提高了操作的安全性；

19、第二方面，所提供的散热扇叶冲压模具，在成型槽内设置了定模板，并在定模板设置了加热空腔，实现了加热、冲压成型在同一成型槽内进行，不存在加热后坯料转移过程，避免坯料转移过程的温度降低，加热到冲压成型时间易于控制，降低了工艺难度，能够准确掌握良好的塑性时间，提高成品质量。