CN102423780A - 一次冲程实现切边冲孔校正的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种切边冲孔校正方法，即在一次压力机冲程内实现切边冲孔校正的方法。包含在竖直方向切边、冲孔和校正三种功能。将冲孔冲头通过垫板和固定板固定在上模座中，校正模与导向螺杆相连接，导向螺杆可在上模座中滑动，校正模外安装切边凹模，当校正模与锻件接触后，锻件压住校正模往凹模内运动，凹模将锻件飞边切除，完成切边；同时，冲孔冲头将锻件冲孔连皮冲落下，完成冲孔；随后，校正模在弹簧机构的作用下退回到模座槽底面，此时不再往里运动，完成校正。之后滑块上升，校正模在弹簧机构的作用下将锻件推出凹模，完成卸料。最终锻件支撑在切边冲头上，而切下的飞边则套在切边冲头上，将锻件取走后，飞边托板在顶杆的作用下将飞边顶出切边冲头。这种复合工序实现了切边冲孔校正一次完成，节省1-2台设备，缩短时间，提高效率，降低成本。

Description

一次冲程实现切边冲孔校正的方法

 

技术领域

本发明涉及一种切边冲孔校正的方法，尤其是一种在一副模具，一次压力机冲程内实现切边冲孔和校正的方法。

 

背景技术

近年来，随着汽车行业的发展，对各种锻件的需求不断增多。典型的锻造工艺流程如下：

下料→制坯→预锻→终锻→切边→冲孔→校正

为了缩短工艺流程，提高效率，降低成本，工序之间出现了复合的趋势。对于后续三道工序，即：切边、冲孔和校正。有报道将切边和冲孔复合到一套模具完成，可节省一台设备，提高效率，但是模具结构较为复杂。即便如此，校正仍需在另一副单独的模具和设备中进行。另外也有将切边和校正进行复合的报道。但是，将三道工序进行复合，在一副模具，一次压力机冲程内完成，还未见报道。

总之，典型的生产方式是将切边、冲孔和校正分别安排在三套模具中，或者将切边和冲孔进行复合，另外加一副校正模和一台设备。

对于某些锻造温度范围窄的金属，如铝合金（一般为80-100°C），若工艺流程过长，零件温度降低过大则需重新加热。造成生产时间损失和能源的浪费。因此，对于铝合金锻造，短流程，高效率的要求更为迫切。

采用复合模具结构，将切边、冲孔和校正三道工序复合在一套模具中，在压力机一次冲程中完成，可以大幅度减少模具投资和设备占用，同时提高了生产效率，省去零件在不同工序之间的传送，生产节拍可提高2倍以上。

 

发明内容

本发明要解决的技术问题是在一台压力机，一副模具，一次冲程内实现了切边、冲孔和校正三道工序，顺序为先切边，然后冲孔，最后校正。其中，切边和冲孔有并行时间。

切边凹模是安装于上模座上，随压力机滑块做上下运动；而切边冲头是安装于下模座上，不运动。校正上模安装于凹模之内，可以在其内滑动，并有压料和卸料功能。切边冲头不仅切边，还承担校正下模起双重作用；冲孔冲头凹模是设置在切边冲头内。冲孔冲头通过垫板和固定板固定于上模座上，冲孔冲头的总高度比校正上模长，保证冲孔冲头的刃口穿过校正上模。

校正上模通过导向螺杆与上模座连接，并可进行滑动。安装复合碟形弹簧机构进行压料，校正和卸料；该机构一头与导向螺杆相连，另一侧由压板压于上模座上。切边后锻件留在切边冲头上，连皮落入冲孔冲头凹模内，飞边挂在切边冲头上；且飞边和锻件处于不同的高度，锻件在上面，而飞边低于锻件，在锻件下面。

工作顺序为先切边，然后冲孔，最后校正。其中，切边和冲孔有并行时间。

本发明克服了现有模具数量多，工序单一，工艺流程长，生产效率低的不足等缺陷。

 

附图说明

图1是切边冲孔校正复合模具的主视图；

图2是冲孔冲头安装在上模座；

图3是校正上模安装在凹模内；

图4是校正上模和冲孔冲头的俯视图；

图5是切边冲头与校正上模进行校正；

图6是切边冲头主视图；

图7是切边冲头俯视图；

图8是弹簧安装结构图；

图9是上模与锻件接触的局部压料示意图；

图10是开始切边时弹簧机构位置图；

图11是校正完成时弹簧机构位置图；

图12是图11中II的局部放大图；

图13是卸料示意图。

图14是切边、冲孔、校正完成后，锻件和飞边的位置；

图15是飞边顶出机构图。

具体实施方式

在图1所示实施中，（6）冲孔冲头与（7）冲头固定板过盈配合，（7）冲头固定板与（5）冲头垫板连接，三者作为一个整体沉入上模座的槽中。（10）校正上模通过（9）导向螺杆悬挂在上模座中。（9）导向螺杆头部压有（8）弹簧机构。（3）切边凹模固定在（15）上模座上，且（10）校正上模于（3）凹模内滑动。（11）切边冲头与（2）切边冲头垫板连接，后者直接固定在（1）下模座上。（12）飞边托板套在（11）切边冲头外，其底部与（13）顶杆相连，顶杆下方是（14）托板。

工作时，将待切边锻件放在（11）切边冲头上，压力机滑块向下运动。（10）校正上模首先与锻件接触，锻件压缩校正上模及弹簧机构，当锻件飞边到达（3）切边凹模刃口，滑块继续下行，锻件相对（3）切边凹模刃口向内运动，切边开始，同时，（6）冲孔冲头开始冲孔，当（10）校正上模与上模座槽底接触，弹簧机构不再被压缩，此时，（10）校正上模与（11）切边冲头相当于刚性校正模。此时至滑块到达下死点，校正结束。滑块开始上升，（8）弹簧机构推动（9）导向螺杆带动（10）校正模向下运动，校正模起卸料作用，将锻件从（3）凹模中顶出。锻件完全顶出凹模刃口后，随着滑块的上升，校正模与锻件不再接触。最终，切边后的锻件贴在（2）切边冲头上，而飞边则套挂在（2）切边冲头外。两者处于不同的高度。滑块回到上死点后，将锻件取走。压力机顶杆将（14）托板顶起，将与之相连的（13）顶杆和（12）飞边托板顶出，套在（2）切边冲头的飞边被顶出。

图2所示为冲孔冲头与上模座安装示意图。（6）冲孔冲头与（7）冲孔冲头固定板的内孔过盈配合，同时，冲孔冲头通过（21）螺钉与（5）冲孔冲头垫板连接。冲头固定板和冲头垫板通过（22）螺栓与上模座连接。（3）校正上模内孔与冲孔冲头为间隙配合δ2，可以滑动。

图3所示为校正上模在切边凹模内滑动示意图。（10）校正上模外轮廓与（3）切边凹模刃口间隙δ1为0.4-0.6 mm。以确保滑动可靠稳定。

图4所示实施中，（10）校正上模内通孔与（6-1）、（6-2）、（6-3）、（6-4）冲孔冲头外轮廓间隙为δ2，为1.5-2.5mm，以确保运动过程中，冲头与校正上模既不会错移也不干涉。校正上模上布置三个螺纹孔，（10-A）、（10-B）、（10-C），以通过（9）导向螺杆与（15）上模座相连。

图5所示，该处为压力机运动到下死点位置。（3）校正上模与（15）上模座完全接触，不再压缩弹簧。同时，（3）校正上模与（11）切边冲头构成刚性校正机构，对（4）锻件的校正工作完成。此时，校正上模与切边冲头的距离hj为10 mm。两者封闭高度Hj为120-130 mm。

图6所示为切边冲头主视图，其为凸凹模，同时兼具校正下模和冲孔凹模作用。其外轮廓按锻件加工。（11-1＇）、（11-2＇）、（11-3＇）、（11-4＇）为冲孔凹模刃口，其高度Hr为8-10 mm。底部通过（11-A）螺孔与图1中（2）切边冲头垫板连接。同时，依靠（11-A＇）定位圆长键和（11-B＇）定位圆键与垫板进行定位。

图7所示为切边冲头俯视图。为了避让（11＇-1）、（11＇-2）、（11＇-3）、（11＇-4）冲孔凹模刃口和过孔，同时按受力均匀进行螺孔位置的布置。该实施中螺孔分布于（11-A）（11-B）和（11-C）位置。定位圆长槽布置于位置（11-A＇），定位圆键槽处于（11-B＇）。

图8所示为弹簧机构安装示意图。图8中，（31）压板将（32）导向套筒通过螺钉压紧在（15）上模座中。弹簧机构的（33）导向杆头部与（9）导向螺杆连接；（10）校正模在（9）导向螺杆的带动下，在（3）凹模中上下滑动。特别指出的是，弹簧机构中的导向套筒顶部需高出模座上表面hg=1-2 mm，以保证模具工作时，弹簧力作用在压力机滑块上而不是螺钉上。

图9所示为校正上模接触锻件时，各部件位置示意图。（10）校正上模与（9）导向螺杆连接。导向螺杆轴肩靠在（9-A）台阶孔底面。此时，（34）弹簧伸长，（33）导向杆在弹簧作用下，向下贴紧导向螺杆头部。（33）导向杆在（32）导向套筒内孔滑动。（20）压力机滑块携带(15)上模向下运动，（10）校正上模与（4）锻件接触，并一直将锻件压住，实现压料功能。校正上模可用行程为H1，弹簧导向杆可用行程Hc，Hc-H1>2mm。且为了保证导向可靠，导向杆尾部伸入导向套筒长度r1大于5 mm。

图10所示实施中，（20）压力机滑块继续下行，（10）校正上模被（4锻件压着往上运动，进入（3-A）切边凹模刃口，开始切边。此时，校正模底面距离模座底面距离H2，相应的（33）弹簧导向杆伸入（32）导向套筒的距离hr比图6所示位置增大。此外，校正上模在弹簧的弹性载荷作用下与（11）切边冲头组成一对校正模，将锻件压紧进行校正。

图11所示实施为（20）压力机滑块运动到下死点，弹簧机构被压缩到最大位置，模具和弹簧机构示意图。此时，（4-1）锻件被推入刃口距离hs，锻件与（4-2）飞边完全分离。（10）校正上模与（15）上模座槽底接触，校正上模的上底面距离上模座下底面（9-A）距离为0。此时（3）校正上模及（9）导向螺杆行程H，弹簧被压缩行程也为H，且由所述可知，H=H1。（33）导向杆伸入（32）导向套筒长度达到最大值r3。

图12为图11中II的局部放大视图。即在校正完成时，弹簧被压缩到最大位置，导向杆伸入导向套筒长度最长，此时导向杆顶部距离导向套筒顶面距离ha，为1-2 mm，以避免导向杆顶到压力机滑块导致损坏。

图13为卸料示意图。此时（20）压力滑块已经转过下死点，开始上升，弹簧机构开始复位。（34）碟簧恢复伸长，推动（33）导向杆沿（32）导向套筒滑出。导向杆推动（9）导向螺杆向下运动。而导向螺杆与（10）校正上模通过螺纹连接，校正上模也随之运动，当运动行程达到H4时，将（4-1）锻件推出（3-A）切边凹模刃口，实现卸料功能。

图14所示为切边、冲孔、校正完成后的状态。（4-1）锻件贴于（11）切边冲头上。（4-2）飞边则套挂在切边冲头上，锻件和飞边处于不同的高度，且不粘连。（4-3）冲孔连皮经过（11＇）冲孔凹模和（2）切边冲头垫板内的通孔落在（1）下模座上。

图15所示为飞边顶出机构图。当在图14所述实施完成后，锻件被取走。此时，（16）顶出缸将（14）托板顶起，托板顶起（13）顶杆，与顶杆相连接的（12）飞边托板被顶起。飞边托板将（4-2）飞边顶出（11）切边冲头。当飞边被取走后，该机构在重力作用下复位。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是依本发明权利要求所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种在一次冲程中实现切边冲孔校正的方法，其特征在于：在一台压力机，一副模具，一次冲程内实现了切边、冲孔和校正三道工序，顺序为先切边，然后冲孔，最后校正；且切边和冲孔有并行时间。

2.如权利要求1所述的切边冲孔校正方法，其特征在于切边凹模是安装于上模座上，随压力机滑块做上下运动；而切边冲头是安装于下模座上，不运动。

3.权利要求1所述的切边冲孔校正方法，其特征在于校正上模安装于凹模之内，可以在其内滑动，并有压料和卸料功能。

4.如权利要求1所述的切边冲孔校正方法，其特征在于切边冲头不仅切边，还承担校正下模起双重作用；冲孔冲头凹模是设置在切边冲头内。

5.如权利要求1所述的切边冲孔校正方法，其特征在于冲孔冲头通过垫板和固定板固定于上模座上，冲孔冲头的总高度比校正上模长，保证冲孔冲头的刃口穿过校正上模。

6.如权利要求1所述的切边冲孔校正方法，其特征在于校正上模通过导向螺杆与上模座连接，并可进行滑动。

7.如权利要求1所述的切边冲孔校正方法，其特征在于安装复合碟形弹簧机构进行压料，校正和卸料；该机构一头与导向螺杆相连，另一侧由压板压于上模座上。

8.如权利要求1所述的切边冲孔校正方法，其特征在于切边后锻件留在切边冲头上，连皮落入冲孔冲头凹模内，飞边挂在切边冲头上；且飞边和锻件处于不同的高度，锻件在上面，而飞边低于锻件，在锻件下面。

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