CN101259509B - 一种板料冲压冷锻与精冲凸台零件的复合成形工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种凸台零件的成形工艺。一种板料冲压冷锻与精冲凸台零件的复合成形工艺，其特征在于它包括如下步骤：1)在金属板料上冲压冷锻预成形凸台：将金属板料(1)放置在凹模(2)上并用压料板(5)压住，冲压凸模(6)在冲压力的作用下带着挤压凸模(3)一起向下运动，使位于冲压凸模(6)下方的金属板料(1)的材料流入型腔内；当冲压凸模(6)下行达到凸台零件的凸台成形高度时，限制挤压凸模运动，冲压凸模继续下行，冲压凸模(6)、挤压凸模(3)之间的材料受冷挤压而充满型腔，在金属板料上预成形凸台；2)反冲连皮；3)精冲凸台零件轮廓，使凸台零件与金属板料分离，获取凸台零件。该工艺能获得精度高、质量好、成本低的凸台零件。

Description

一种板料冲压冷锻与精冲凸台零件的复合成形工艺
技术领域
本发明涉及一种凸台零件的成形工艺，具体涉及一种在板料上进行冲压冷锻成形凸台并与精冲轮廓连续复合凸台零件的工艺。
背景技术
精冲是在普冲基础上发展起来的一种精密冲裁方法。它以金属板材为主要原料，在一次冲压行程中获得尺寸精度高、垂直度好、冲裁面光洁且互换性好优质精冲零件，具有优质、高效、低耗的优点。目前，精冲主要用于生产平板类零件，精冲生产三维立体多功能产品成为精冲技术的未来发展趋势，其中很典型的一类零件是在板料上形成凸台以满足高的连接或配合功能要求，这类零件应用广泛，特别在汽车行业。传统凸台零件加工方法有两类，其一是采用冲孔翻边整形、拉深后切底再整形或拉深后冲孔翻边再整形，但工艺路线长，模具结构复杂，尺寸精度难于保证，成形凸台的高度和厚度有限，容易产生裂纹失效。另一类，先在板料上打孔，再厚壁管焊上形成凸台，这种工艺缺点在于零件不美观，凸台不能满足功能要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种板料冲压冷锻与精冲凸台零件的复合成形工艺，该工艺能获得精度高、质量好、成本低的凸台零件。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种板料冲压冷锻与精冲凸台零件的复合成形工艺，其特征在于它包括如下步骤：
1)在金属板料上冲压冷锻预成形凸台：将金属板料放置在凹模上并用压料板压住，将冲压凸模的下端插入压料板上的冲压凸模通孔内，且冲压凸模位于凹模上的型腔的正上方，挤压凸模的上端位于型腔内；挤压凸模在反顶力的作用下压紧金属板料，冲压凸模在冲压力的作用下带着挤压凸模一起向下运动，使位于冲压凸模下方的金属板料的材料流入型腔内；当冲压凸模下行达到凸台零件的凸台成形高度时，限制挤压凸模运动，冲压凸模继续下行，冲压凸模、挤压凸模之间的材料受冷挤压而充满型腔，在金属板料上预成形凸台；
2)预成形凸台的金属板料传送到反冲连皮工位，位于预成形凸台下方的冲孔凸模向上运动，将预成形凸台的底部的连皮冲掉，得到光洁的通孔，得已成形凸台的金属板料；
3)再将已成形凸台的金属板料传送到精冲工位，在已成形凸台的金属板料上精冲凸台零件轮廓，使凸台零件与金属板料分离，获取凸台零件。
本发明有效结合板料冲压和板料冷锻两个过程，在金属板料上冲压冷锻预成形凸台；然后反冲连皮，最后采用精冲轮廓；利用该复合成形工艺可以综合发挥冲压、冷锻和精冲各自的优势，高效地获得具有精度高、质量好、成本低的凸台零件。
附图说明
图1为本发明成形工艺示意图；
图2为冲压变形示意图；
图3为冷锻成形凸台示意图；
图4为冲压凸模的结构示意图；
图5为挤压凸模的结构示意图；
图中：1-金属板料，2-凹模，3-挤压凸模，4-型腔，5-压料板，6-冲压凸模，7-冲压凸模通孔，8-凸台零件；图1中的箭头表示送料方向。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
如图1、图2、图3所示，一种板料冲压冷锻与精冲凸台零件的复合成形工艺，它包括如下步骤：
所需凸台零件外形尺寸的直径为30mm；凸台内径为12mm，凸台外径为15.7mm，凸台高度为7.5mm。
冲压凸模的准备：如图4所示，冲压凸模的外径为11.95mm；下端中部为平台、直径为5mm左右；底中部外为斜面，斜角为3°左右。
挤压凸模3的准备：如图5所示，挤压凸模3的外径为15.7mm，挤压凸模3的上端中部为凸锥台，凸锥台底的直径为11.9mm左右，凸锥台斜角为15°左右，凸锥台高H为1.3mm，凸锥台顶角为圆角、半径R为0.3mm。
1)在金属板料上冲压冷锻预成形凸台：金属板料1采用日本牌号S35钢板，料厚5mm，设计级进模在YT32-315C油压机上进行板料冲压冷锻精冲复合成形；将金属板料1放置在凹模2上并用压料板5压住(向压料板5上作用压力Fi)，将冲压凸模6的下端插入压料板5上的冲压凸模通孔7内，且冲压凸模6位于凹模2上的型腔4的正上方，挤压凸模3的上端位于型腔4内；挤压凸模3在反顶力(Fe)的作用下压紧金属板料1，冲压凸模6在冲压力(Fp)的作用下(接触板料后)带着挤压凸模3一起向下运动(速度12mm/s，冲压力大于反顶力，反顶力Fe小于压力Fi)，使位于冲压凸模6下方的金属板料1(变形区)的材料流入型腔内，型腔内径的大小与凸台零件8的凸台外径的大小相对应(为15.7mm)；冲压凸模6的外径小于型腔内径，冲压凸模6的外径小于凸台零件8的凸台内径0-0.06mm；当冲压凸模6下行达到凸台零件的凸台成形高度时，限制挤压凸模运动，冲压凸模继续下行，冲压凸模6、挤压凸模3之间的材料受冷挤压而充满型腔(充满冲压凸模6、挤压凸模3、凹模2、金属板料1所围成的空间)，在金属板料上预成形凸台[图1中的(a)]；
2)反冲连皮：预成形凸台的金属板料传送到反冲连皮工位，位于预成形凸台下方的冲孔凸模向上运动，将预成形凸台的底部的连皮冲掉[图1中的(b)]，得到光洁的通孔，得已成形凸台的金属板料；
3)精冲轮廓：再将已成形凸台的金属板料传送到精冲工位，在已成形凸台的金属板料上精冲凸台零件轮廓(凸台零件外形尺寸的直径为30mm)，使凸台零件与金属板料分离[图1中的(c)]，获取凸台零件。

Claims (1)

1.一种板料冲压冷锻与精冲凸台零件的复合成形工艺，其特征在于它包括如下步骤：
1)在金属板料上冲压冷锻预成形凸台：将金属板料(1)放置在凹模(2)上并用压料板(5)压住，将冲压凸模(6)的下端插入压料板(5)上的冲压凸模通孔(7)内，且冲压凸模(6)位于凹模(2)上的型腔(4)的正上方，挤压凸模(3)的上端位于型腔(4)内；挤压凸模(3)在反顶力的作用下压紧金属板料(1)，冲压凸模(6)在冲压力的作用下带着挤压凸模(3)一起向下运动，使位于冲压凸模(6)下方的金属板料(1)的材料流入型腔内；当冲压凸模(6)下行达到凸台零件的凸台成形高度时，限制挤压凸模运动，冲压凸模继续下行，冲压凸模(6)、挤压凸模(3)之间的材料受冷挤压而充满型腔，在金属板料上预成形凸台；
2)预成形凸台的金属板料传送到反冲连皮工位，位于预成形凸台下方的冲孔凸模向上运动，将预成形凸台的底部的连皮冲掉，得到光洁的通孔，得已成形凸台的金属板料；
3)再将已成形凸台的金属板料传送到精冲工位，在已成形凸台的金属板料上精冲凸台零件轮廓，使凸台零件与金属板料分离，获取凸台零件。
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