CN102049451A - 金属材料与非金属材料叠料冲压方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属材料与非金属材料叠料冲压方法，通过选定间隙、配置原料、调整压料力、配置凹模及叠料贴合的处理方法，解决了金属材料与非金属材料叠料冲压中冲压间隙、压料力及冲压力关键参数的配置，实现了满足两中不同材质同时冲压的需求，使得冲压后可直接得到获得贴好了非金属材料的最终成品，节省了两种材料单独冲压后贴合的工序，而叠料贴合中通过配置的自动贴胶装置更是节省了人工贴胶纸的工序，避免了人工贴胶片定位不准、贴不牢固的问题，有效提高成品品质。利用本发明冲压方法可连续模冲压生产出成品，大大提高生产效率。

Description

金属材料与非金属材料叠料冲压方法

【技术领域】

本发明涉及一种钣金冲压方法，尤其是指一种对金属材料与非金属材料叠料进行同时冲压的钣金冲压方法。

【背景技术】

习知的钣金冲压中，其原材料主要针对的原料为金属材质。而实际生产中，出于某些产品的特殊需要，其最终成品的金属材料外还需同样贴敷一层非金属材料，且此类非金属材料往往是自身较为柔软的如胶片等材料。而金属材料与非金属的硬度及力学性能大相径庭，而冲压方法中所需要具备的条件与特征主要包括冲压力(剪切力)、卸料力、压料力(有平面度要求等)及冲裁间隙四点关键参数，要冲压出产品，需要保证冲压模具冲压与原料冲压后的分离，这需要有足够的冲压力保证，也就是说冲压力的单位减切力要大于原材料材质剪切强度，正因此原因，金属材料与非金属材料不同的材质其单位面积所需要的冲裁力是不一样的，同样的道理，材料不同所需要的卸料力及压料力也不一样，再加上非金属材料冲压过程中易变形变薄、非金属材料在冲压切断过程时容易流动到金属件的剪口面、非金属材料容易沾附到冲压模具模面上从而影响正常的冲压等问题，现有冲压方法均无法克服，因此不能实现金属材料与非金属材料同时叠料冲压。现有制造此类产品的冲压方法中只能将两类金属/非金属材料分开冲压成件后，再通过人手工将非金属材料贴于金属材料上方可完成产品的生产，由此一来不仅限制了生产效率，还伴随有诸如1.由于需要分别制造五金模具及切胶片模具而带来的工装设备投入大；2.需要大量的员工手工作业贴胶片造成的制造人力成本增加；3.人工贴胶片，限制了生产速度生产效率底；4.人工贴胶片，容易漏贴、贴不正、贴不牢固等问题，产品不良率高；5.产品贴合面有毛刺面要求时，胶片贴合时方向容易贴反等问题，难以克服。

【发明内容】

本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种可同时冲压金属、非金属材料的金属材料与非金属软材料叠料冲压方法。

本发明的目的是这样实现的：一种金属材料与非金属材料叠料冲压方法，其特征在于：它包括

A)、选定间隙

根据金属材料及厚度获取常规冲压的模具冲裁单边间隙值，选定冲裁间隙小于上述所得常规单边间隙值的冲压模具；选定冲压模具的间隙为常规单边间隙值的50％；

B)、配置原料

选定符合产品公差要求的原料，原料料宽符合模具设计要求，且金属材料与非金属材料等宽；

C)、调整压料力

根据金属材料及非金属材料相叠后总厚及材料宽度选定设有对应内凹限料槽的卸料板；卸料板内凹限料槽的深度等于金属材料及非金属材料相叠后总厚度；

D)、配置凹模

选定在刃口处设有用以减少冲压受力面积的凸台的凹模；

E)、叠料贴合

将金属材料与非金属材料相叠并贴合紧密，贴合过程中确保两者的中心线保持在一条直线上；它还包括配置自动贴胶装置，用于安装来料方式为卷料的金属材料与非金属材料同时提供冲压前将两者叠料后的自动贴合。

相比于常见的钣金冲压方法，本发明的有益效果在于通过选定冲裁间隙较小的模具、选配来料、调整模具压料力、配置凹模及叠料贴合的处理，解决了金属材料与非金属材料叠料冲压中冲压间隙、压料力及冲压力关键参数的配置，实现了满足两中不同材质同时冲压的需求，使得冲压后可直接得到获得贴好了非金属材料的最终成品，节省了两种材料单独冲压后贴合的工序，而叠料贴合中通过配置的自动贴胶装置更是节省了人工贴胶纸的工序，避免了人工贴胶片定位不准、贴不牢固的问题，有效提高成品品质。可见，利用本发明冲压方法可连续模冲压生产出成品，大大提高生产效率。

【附图说明】

下面结合附图详述本发明的具体结构

图1为金属材料及其厚度对应的常规模具冲压的冲裁单边间隙值对照表

图2为本发明选定卸料板类型示意图

图3为本发明选定凹模类型示意图

图4为本发明于冲压模具中配置自动贴胶装置示意图

【具体实施方式】

为解决原有金属材料、非金属材料产品的冲压方法上的缺陷，本发明通过如下方法加以克服：

A)、选定间隙

为克服非金属材料(如胶片)自身柔软的特点，减小其在冲压时的变形量，需要设计模具合理的冲裁间隙，此间隙即要满足金属材料(如五金件)的正常冲压，又要尽量减小非金属材料(如胶片)的变形量，经过多次实验比较，该冲压间隙设计应当采用小间隙更为合理。根据金属材料及厚度获取常规冲压的模具冲裁单边间隙值，其材料及其厚度对应的常规冲裁单边间隙值参见图1，作为第一类材料，如：通常的硬冷辗钢板、半硬或全硬不锈钢，其常规平均冲裁单边间隙值为7.5％t，第二类材料，如软钢片、黄铜、铝合金及不锈钢片的常规平均冲裁单边间隙值为6.0％t，第三类材料软铝及红铜片的常规平均冲裁单边间隙值则为4.6％t。由此选定冲压模具的冲裁间隙应小于上述所得常规单边间隙值，且一般为常规单边间隙值的50％即可。

B)、配置原料

选定符合产品公差要求的原料，原料料宽符合模具设计要求，且金属材料与非金属材料等宽。

此处列出常见于原料总类

金属材料材质：包括冷扎钢板、热扎钢板、不锈钢、铜板、铝板等金属材质

金属材料料厚：0.2～3.0mm

非金属材料材质：带沾性的胶片等非金属材料

非金属材料料厚：0.1～3.0mm

C)、调整压料力

为尽量减小非金属材料(如胶片)材料在冲压过程中的塑性流动，模具在选取时需要考虑其施加在非金属材料(如胶片)的压料力尽量小，理论上希望在压住叠料后的金属、非金属材料时，不产生压料力。所以根据金属材料及非金属材料相叠后总厚及材料宽度选定设有对应内凹限料槽的卸料板，参见图2为一种卸料板结构示意图，卸料板1中蛇有内凹限料槽，其深度控制在金属材料2及非金属材料3相叠后总厚度。

D)、配置凹模

因为非金属材料(如胶片)的塑性大大高于金属材料(如五金件)，非金属材料在切断时，容易被拉长变形，并容易流动到冲压模具的凹模刃口内，并沾附到对应金属材料的剪口边，为减少非金属材料的变形量，需选取特殊的凹模，如图3为一种在刃口处设有凸台501的凹模5，从而可有效减少非金属材料3在冲压时的受力面积，把剪切力集中在非金属材料3冲裁周边，非金属材料3变形量很小的状态下完成整体切断，此外该类刃口凸台在冲压工作时还可以阻挡非金属材料向刃口工作区域流动，避免了其向流入凹模，沾附到金属材料2剪口面。

E)、叠料贴合

将金属材料与非金属材料相叠并贴合紧密，贴合过程中确保两者的中心线保持在一条直线上。为了配合连续叠料冲压，还可为冲压模具配置一套如图4所示的自动贴胶装置300，用于安装来料方式为卷料200的金属材料2与非金属材料3同时提供冲压前将两者叠料后的自动贴合。

综上所述，本发明的金属材料与非金属材料叠料冲压方法，首先需要准备用于冲压的金属材料(如五金件)原材料及非金属材料(如胶片)材料，，金属材料(如五金件)原材料的来料方式为卷料，料厚需符合产品本身的公差要求，料宽符合模具的设计要求，同时非金属材料(如胶片)材料的来料方式也为卷料，宽度与金属材料(如五金件)原材料等宽，非金属材料(如胶片)卷的内外圈直径需要符合自动贴胶纸的装置尺寸。在生产时，把冲压模具安装到模具冲床上，调校好闭合高度。把准备好的金属材料(如五金件)原材料安装到冲压机的辅助设备送料架上面。同时把准备好的非金属材料(如胶片)卷也安装到自动贴胶装置上，在每次的最开始冲压前，需要人工把非金属材料(如胶片)材料卷的料头与自动送料架上的金属材料(如五金件)原材料料头手工贴合好，再由冲床的送料机同时把贴合好的金属材料(如五金件)原材料及非金属材料(如胶片)材料自动送入到模具的工作位置，开始冲压生产产品，完成连续冲压过程。

在利用模具直接叠料冲压时，需要留意手工贴合时把胶纸与金属材料(如五金件)原材料贴合紧密，并且要保证贴合后胶纸的中心线要与金属材料(如五金件)原材料的中心线保持在一条线上，不能贴歪贴斜，并且在冲压时发现非金属材料(如胶片)随金属材料(如五金件)材料进入模具工作位置时还未贴合紧密，则需要调整自动贴非金属材料(如胶片)的装置，加大贴合力，使胶纸与金属材料(如五金件)原材料贴合紧密再冲压。

同原有冲压方法相比，本发明方法突破了传统设计思路，减少了工艺中的多项工序，解决了旧工艺所解决不了的缺陷，并带来如下优点：

1、工装设备的节省——节省一套非金属材料(如胶片)冲压模

2、节省了非金属材料(如胶片)单独冲压工序——节省工序费

3、去除了人工贴非金属材料(如胶片)的工序——节省了人力成本费

4、降低了产品的不良率

5、提高了生产效率

6、避免非金属材料(如胶片)贴反的现象——产品有贴合面有毛刺方向要求时。

Claims (4)

1.一种金属材料与非金属材料叠料冲压方法，其特征在于：它包括

A)、选定间隙

根据金属材料及厚度获取常规冲压的模具冲裁单边间隙值，选定冲裁间隙小于上述所得常规单边间隙值的冲压模具；

B)、配置原料

选定金属材料与非金属材料原料等宽；

C)、调整压料力

根据金属材料及非金属材料相叠后总厚及材料宽度选定设有对应内凹限料槽的卸料板；

D)、配置凹模

选定在刃口处设有用以减少冲压受力面积的凸台的凹模；

E)、叠料贴合

将金属材料与非金属材料相叠并贴合紧密，贴合过程中确保两者的中心线保持在一条直线上。

2.如权利要求1所述的金属材料与非金属材料叠料冲压方法，其特征在于：所述A)的选定冲压模具的间隙为常规单边间隙值的50％。

3.如权利要求1所述的金属材料与非金属材料叠料冲压方法，其特征在于：所述C)卸料板内凹限料槽的深度等于金属材料及非金属材料相叠后总厚度。

4.如权利要求1所述的金属材料与非金属材料叠料冲压方法，其特征在于：所述E)叠料贴合包括配置自动贴胶装置，用于安装来料方式为卷料的金属材料与非金属材料同时提供冲压前将两者叠料后的自动贴合。

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