CN100518982C - 超薄精密齿形冲压成型方法 - Google Patents

Abstract

一种超薄精密齿形冲压成型方法，针对一排被加工尖齿齿形，利用两副冲压剪切模具通过两次切边成型，其特征在于：第一次切边使用第一副冲压剪切模具，该模具的切口由一排等腰梯形的左半部齿模或者一排等腰梯形的右半部齿模构成，每个齿模对应一个被加工尖齿齿形，其中，齿模上的等腰斜边剪切形成对应被加工尖齿齿形的同侧斜边；第二次切边使用第二副冲压剪切模具，该模具的切口由一排等腰梯形的右半部齿模或者一排等腰梯形的左半部齿模构成，每个齿模对应一个被加工尖齿齿形，其中，齿模上的等腰斜边剪切形成对应被加工尖齿齿形的另一侧斜边。本发明与现有齿形冲压成型方法相比解决了齿尖等高、齿尖直线度以及齿形间反向扭曲问题，与化学腐蚀法加工法相比，大大的降低了生产成本，提高了功效且有利于环保。

Description

超薄精密齿形冲压成型方法

技术领域

本发明涉及机械加工中的一种冲压成型方法，具体涉及一种利用冲压模具在超薄金属片材上加工精密齿形的冲压成型方法。

背景技术

在冷冲压成型机械加工中，利用冲压模具在金属片材上冲压出一排齿形是本领域技术人员容易实现的，比如加工齿条、锯齿等具有齿形的工件。现有齿形冲压成型方法主要是利用两副冲压模通过两道冲压工序来完成，如图3～图6所示，第一道冲压工序是利用第一副冲压模将金属片材的齿形部位冲压成等腰梯形，见图4所示，其中每个等腰梯形中包含两个齿形，第一齿形的左侧斜边已成型，第二齿形的右侧斜边已成型。第二道冲压工序利用第二副冲压模在第一道冲压工序基础上进一步将每个等腰梯形冲压成两个齿形，见图5所示，剪切形成第一齿形的右侧斜边和第二齿形的左侧斜边。这种齿形冲压成型方法对于一般的普通齿形加工是适用的，而对于要求较高的精密齿形加工，特别是超薄型精密齿形加工无法满足要求。现以除静电针为例加以说明：除静电针是应用于复印机、打印机、传真机等设备上的一个配件，其功能是消除纸张间因摩擦而产生的静电。图1、图2所示为数码复印机上使用的除静电针，它在一片超薄不锈钢片材的边缘上设有一排针状齿形，其片材厚度仅为0.1mm，带有96个针状齿，齿尖尖锋R≤0.05mm，齿尖角度为20°，齿尖等高和齿尖直线度的允许误差控制在0.05mm以下，产品毛刺高度控制在0.01mm以内，齿形不可扭曲变形等。采用现有齿形冲压成型方法加工除静电针存在的困难是：1、由于上、下模具之间的定位误差无法满足齿尖等高要求，见图5所示，当第二工序飞边模具冲头6向左或向右偏移时，第一齿和第二齿的齿高会相应发生左右平移量的变化；2、由于剪切材料会使相邻齿尖成反向扭曲(见图5所示的两个箭头方向)，造成齿尖在三维空间的直线度不良，无法满足齿尖直线度要求。因此，目前国内外通常采用化学腐蚀法来加工这种除静电针。而采用化学腐蚀法加工一方面成本高而效率低，另一方面存在环境污染问题。

发明内容

本发明提供一种超薄精密齿形冲压成型方法，其目的是要解决现有两次切边成型方法生产超薄精密齿形带来的齿尖等高、齿尖直线度以及齿形间反向扭曲问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种超薄精密齿形冲压成型方法，针对一排被加工尖齿齿形，利用两副冲压剪切模具通过两次切边成型，其创新在于：第一次切边使用第一副冲压剪切模具，该模具的切口由一排等腰梯形的左半部齿模或者一排等腰梯形的右半部齿模构成，每个齿模对应一个被加工尖齿齿形，其中，齿模上的等腰斜边剪切形成对应被加工尖齿齿形的同侧斜边；第二次切边使用第二副冲压剪切模具，该模具的切口由一排等腰梯形的右半部齿模或者一排等腰梯形的左半部齿模构成，每个齿模对应一个被加工尖齿齿形，其中，齿模上的等腰斜边剪切形成对应被加工尖齿齿形的另一侧斜边。

上述技术方案的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述“等腰梯形的左半部”和“等腰梯形的右半部”是指一个等腰梯形的左边半部或右边半部，因为等腰梯形是以对称线为左右对称的。

2、上述方案中，如果第一副冲压剪切模具采用等腰梯形的左半部齿模，那么第二副冲压剪切模具采用等腰梯形的右半部齿模；如果第一副冲压剪切模具采用等腰梯形的右半部齿模，那么第二副冲压剪切模具采用等腰梯形的左半部齿模。

3、上述方案中，同一次切边完成每个被加工齿形的同侧斜边，即第一次剪切同时形成每个齿形的左侧斜边，第二次剪切同时形成每个齿形的右侧斜边。相反第一次剪切同时形成每个齿形的右侧斜边，第二次剪切同时形成每个齿形的左侧斜边。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1、本发明冲压时材料剪切废料较少，齿形同方向产生，所以受侧向力影响力小，齿形等高控制方便，与现有齿形冲压成型方法相比解决了齿尖等高、齿尖直线度以及齿形间反向扭曲问题。

2、本发明与化学腐蚀法加工法相比，大大的降低了生产成本，提高了功效且有利于环保。

附图说明

附图1为本发明实施例除静电针产品齿形结构图；

附图2为图1中A处的放大图；

附图3为现有齿形冲压成型方法原理图；

附图4为现有齿形冲压成型方法第一道冲压工序完成后的齿形图；

附图5为现有齿形冲压成型方法第二道冲压工序原理图；

附图6为现有齿形冲压成型方法完成的齿形示意图；

附图7为本发明实施例超薄精密齿形冲压成型方法原理图；

附图8为本发明实施例第一道冲压工序完成后的齿形图；

附图9为本发明实施例第二道冲压工序原理图；

附图10为本发明实施例超薄精密齿形冲压成型方法完成的齿形示意图。

以上附图中，1、除静电针；2、被加工尖齿齿形；3、左侧斜边；4、右侧斜边；5、第二道冲压工序下模(旧工艺)；；6、第二道冲压工序上模(旧工艺)；7、第一道冲压工序下模；8、第二道冲压工序上模；9、齿模；10、齿模。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：一种除静电针超薄精密齿形冲压成型方法

图1和图2所示为应用于复印机、打印机、传真机等设备上的除静电针产品。它是在一片厚度仅为0.1mm超薄不锈钢片材的边缘上设计有一排96个针状齿，齿尖尖锋要求R≤0.05mm，齿尖角度为20°，齿尖等高和齿尖直线度的允许误差控制在0.05mm以下，齿形不可扭曲变形。

针对除静电针上设计的一排尖齿齿形，本发明利用两副冲压剪切模具通过两次切边成型。

如图7所示，为发明实施例超薄精密齿形冲压成型方法原理图，反映图8或图9的整体效果。

如图8所示，第一次切边使用第一副冲压剪切模具，该模具的切口由一排等腰梯形的左半部齿模10构成，每个齿模10对应一个被加工尖齿齿形2，其中，齿模10上的等腰斜边剪切形成对应被加工尖齿齿形2的左侧斜边3。

如图9所示，第二次切边使用第二副冲压剪切模具，该模具的切口由一排等腰梯形的右半部齿模(未标注)构成，每个齿模对应一个被加工尖齿齿形2，其中，齿模上的等腰斜边剪切形成对应被加工尖齿齿形2的右侧斜边4。由于二次切边中每个齿模对应一个被加工尖齿齿形，而且第一次剪切所有被加工尖齿齿形的左侧斜边，第二次剪切所有被加工尖齿齿形的右侧斜边，因此消除了模具制造和定位误差对齿尖等高的影响，较好地保证了齿尖的等高性。

如图10所示，本发明实施例超薄精密齿形冲压成型方法完成的齿形示意图。图中两个箭头表示剪切形成中齿形扭曲方向，由于每次剪切片材时齿模都在被加工尖齿齿形同一侧作用，因为迫使齿形往同一方向扭曲，不会出现齿形间反向扭曲现象，这样可以保证冲压的产品齿尖在三维空间的直线度。

本发明从根本上改变了除静电针产品的加工方法，变化学腐蚀法加工为冲压加工，在保证产品技术要求前提下，大大的降低了成本，提高了功效(成本可降低5倍，加工周期由15天缩短到7天)且有利于环保。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1、一种超薄精密齿形冲压成型方法，针对一排被加工尖齿齿形，利用两副冲压剪切模具通过两次切边成型，其特征在于：第一次切边使用第一副冲压剪切模具，该模具的切口由一排等腰梯形的左半部齿模或者一排等腰梯形的右半部齿模构成，每个齿模对应一个被加工尖齿齿形，其中，齿模上的等腰斜边剪切形成对应被加工尖齿齿形的同侧斜边；第二次切边使用第二副冲压剪切模具，该模具的切口由一排等腰梯形的右半部齿模或者一排等腰梯形的左半部齿模构成，每个齿模对应一个被加工尖齿齿形，其中，齿模上的等腰斜边剪切形成对应被加工尖齿齿形的另一侧斜边。

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