CN102784861A - 铱金线材切断模 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铱金线材切断模，包括上模具体和下模具体，上模具体包括上固定座以及安装于上固定座的具有刃口的上切断刀和水平布于上切断刀刃口侧并可上行弹性压缩的压料块，下模具体包括下固定座以及安装于下固定座的具有刃口并且与上切断刀沿竖直面剪切分布的下切断刀和水平布于下切断刀刃口侧并可下行弹性压缩的顶料块，本发明的铱金线材切断模，能够实现铱金线材的冷冲压切割加工，可减少设备投入，降低生产成本，切割过程中能对待切割线材切断面两侧物料进行顶、压紧定位，避免切割时产生弯应力造成切割后工件端面不平、端面与轴线不垂直、弯曲以及产生裂纹或碎裂的缺陷，能够提高加工质量及成品率，满足铱金电极的焊接要求。

Description

铱金线材切断模

技术领域

本发明涉及一种机加工模具，尤其涉及一种铱金线材切断模。

背景技术

铱金火花塞是一种低能耗、低排放、高性能的点火装置，随着人们对生态环境的重视及欧IV和国III标准的实施，其总需求不断增加，目前市场总需求在3～4亿只左右，作为铱金火花塞核心材料的铱金电极也具有同样的市场需求量。

铱金电极一般是通过切断设备将铱金线材切割到要求的长度(一般为0.8-1.2mm)作为点火电极焊接在火花塞电极基体上形成，生产技术要求较高、加工难度大，其切割和焊接在国内成为一个技术难点，铱金线材的切割和焊接具有直接的关联性，电极焊接型式一般分为埋焊和平焊，埋焊对线材端面要求不高，允许端面为斜面，缺点是焊接时空气不能有效排除，易在焊接部位形成气泡，影响火花塞的点火性能，而平焊则不存在该问题，作为用于中、高档汽车火花塞的铱金电极采用平焊方式能够保证其高性能、高可靠性，但采用平焊对线材的切割质量要求较高，对切割后颗粒的直线度、颗粒端面平整度、颗粒端面与颗粒中轴线的垂直度均有严格的要求，还有切割后的颗粒不应出现裂纹或破损，但由于铱金硬度很高且脆，难于切割加工，一般采用普通的悬臂切割或者线切割的方式，其中悬臂切割目前尚无成熟的定型切割加工设备，刀口没有专门设计，导致切出的铱颗粒较容易出现端面不平及端面与轴线不垂直、颗粒弯曲、切出的铱颗粒易产生裂纹或碎裂的缺陷，成品率较低；采用线切割可以满足质量要求，但设备投入相对较大，产品生产成本高，加工损耗高(达7％~10％以上)且难以回收，不适合金属铱线材的切割。

因此，为解决上述问题需要一种铱金线材切断模，用于实现铱金线材的冷冲压切割加工，以减少设备投入，降低生产成本，保证加工出铱颗粒的质量，提高成品率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种铱金线材切断模，能够实现铱金线材的冷冲压切割加工，可减少设备投入，降低生产成本，并且对待切割线材切断面两侧物料进行顶、压紧定位，使切断面两侧物料在切割过程中始终获得支撑，避免切割时产生弯应力造成切割后工件端面不平、端面与轴线不垂直、弯曲以及产生裂纹或碎裂的缺陷，保证加工质量。

本发明的铱金线材切断模，包括上模具体和下模具体；所述上模具体包括上固定座以及安装于上固定座的具有刃口的上切断刀和水平布于上切断刀刃口侧并可上行弹性压缩的压料块；所述下模具体包括下固定座以及安装于下固定座的具有刃口并且与上切断刀沿竖直面剪切分布的下切断刀和水平布于下切断刀刃口侧并可下行弹性压缩的顶料块。

进一步，所述压料块设置有用于导入压缩空气以利用气流推动作用出料的气孔；

进一步，所述压料块与上固定板以及顶料块与下固定板分别通过气缸气动弹性连接，气缸的缸筒固定于相应固定板，压料块和顶料块固定于相应气缸的活塞杆；

进一步，所述上切断刀和下切断刀分别通过刀具定位组件沿垂直于刃口的水平方向单自由度可调的定位于相应固定座；

进一步，所述刀具定位组件包括单自由度滑动连接于相应固定座的刀座和用于调节刀座水平位置的刀口微调装置，上切断刀和下切断刀分别可拆的固定安装于相应刀座，上切断刀和下切断刀均为自刀背向刃口逐渐变窄的楔形平口刀并且其一侧斜面为沿垂直于刃口方向排布的齿形面，刀座设置有用于安装相应切断刀的燕尾槽，燕尾槽一侧内壁为可与相应切断刀齿形面啮合的啮齿面，燕尾槽与啮齿面相对的一侧设置有用于顶紧相应切断刀的紧定螺钉；

进一步，所述下模具体还包括可自动送料的导线板，所述导线板伸至下切断刀顶面并与下切断刀刃口之间形成压料间隙，所述压料块底面对应压料间隙向下凸起形成压料凸块，压料凸块底面设置有用于工件定位的V形槽；

进一步，所述气孔设置于压料凸块的V形槽上方，位于导线板上对应于下行压紧工件的压料凸块的气孔设置有用于将压缩空气导入气孔的导气孔；

进一步，所述上模具体通过导向装置竖直导向压切；

进一步，所述上模具体还包括上模座，上固定座固定于上模座底面；下模具体还包括下模座，下固定座固定于下模座顶面，所述导向装置包括至少两个垂直固定于下模座并与上模座滑动配合的导柱；

进一步，所述上模座顶面中心设置有模柄，所述模柄与上模座通过球面自定心浮动连接。

本发明的有益效果是：本发明的铱金线材切断模，能够实现铱金线材的冷冲压切割加工，可减少设备投入，降低生产成本，并且对待切割线材切断面两侧物料进行顶、压紧定位，使切断面两侧物料在切割过程中始终能够精确的卡紧、定位并获得支撑，避免切割时产生弯应力造成切割后工件端面不平、端面与轴线不垂直、弯曲以及产生裂纹或碎裂的缺陷，能够提高加工质量及成品率，满足铱金电极的焊接要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A处局部放大视图；

图3为切断刀结构示意图。

(注：上、下切断刀结构完全相同)

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为图1中A处局部放大视图，图3为下切断刀结构示意图，如图所示：本实施例的铱金线材切断模，包括上模具体和下模具体；所述上模具体包括上固定座1以及安装于上固定座1的具有刃口的上切断刀2和水平布于上切断刀2刃口侧并可上行弹性压缩的压料块3；所述下模具体包括下固定座4以及安装于下固定座4的具有刃口5a并且与上切断刀2沿竖直面剪切分布的下切断刀5和水平布于下切断刀5刃口侧并可下行弹性压缩的顶料块6，铱金线材切断模配合压机能够实现铱金线材的冷冲压切割加工，顶料块6初始位置与下切断刀5刃口齐平，压料块3初始位置为预定的低于上切断刀2刃口的位置，铱金线材送至下切断刀5和顶料块6顶部，其伸出下切断刀5的部分为待切割部分，工作时上模具体随压机上工作台下行，压料块3底面首先接触线材并将线材压紧定位，同时待切割线材端在顶料块6上获得支撑，上模具体继续下行，压料块3上行弹性压缩保持对线材的压紧定位，至上切断刀2刃口接触线材开始切割，切割过程中顶料块6下行弹性压缩始终保持对线材的支撑直至线材被完全切断，可保证切下的线材颗粒平直不弯曲，端面与轴线的垂直度达到设计要求，破损率低，切割完成后上切断刀2随压机上工作台上行退刀，压料块3随后上行，压料块3和顶料块6在弹性力作用下逐渐回位至初始位置，完成一个切割动作周期，利用本实施例的铱金线材切断模加工出铱金颗粒质量好，能满足铱金电极的焊接要求。

本实施例中，所述压料块3设置有用于导入压缩空气以利用气流推动作用出料的气孔3b，压缩空气压力可根据需要调整，当切割完后上切断刀2随压机上工作台上行退刀时，顶料块6在弹性力作用下逐渐回位进而将切割下的铱金颗粒顶起至初始送料位置，上切断刀2继续上行至与压料块3形成初始高度差之前，压料块3在弹性力作用下始终压紧于线材上并与切割下的铱金颗粒保持相对静止，排出压缩空气将铱金颗粒吹出飞离顶料块6顶面，实现有效的出料，压缩空气由空气压缩设备提供，为定压气体，使每次切割后铱金颗粒所受空气推力及飞出轨迹基本一致，利于铱金颗粒的收集。

本实施例中，所述压料块3与上固定板以及顶料块6与下固定板分别通过气缸7气动弹性连接，气缸7的缸筒固定于相应固定板，压料块3和顶料块6固定于相应气缸7的活塞杆，气缸7气压可调，当然也可采用弹簧或弹力橡胶作为为压料块3和顶料块6提供弹性力的零件，但弹簧和弹力橡胶抗疲劳强度低，频繁压缩后弹性力逐渐减小，易老化、失效，使用寿命较短，可靠性低，而气缸7则不存在此类问题，通过调节其气压即可使其恢复弹性阻尼力，性能稳定，可靠性高。

本实施例中，所述上切断刀2和下切断刀5分别通过刀具定位组件沿垂直于刃口的水平方向单自由度可调的定位于相应固定座，当上切断刀2或下切断刀5磨损经修复后再通过相应刀具定位组件可恢复原有的刃口间隙，保证切割性能及有效切割，实用性强。

本实施例中，所述刀具定位组件包括单自由度滑动连接于相应固定座的刀座8和用于调节刀座8水平位置的刀口微调装置9，刀口微调装置9可采用丝杠螺母副结构，将螺母固定于相应固定座，丝杠一端转动连接于刀座8，不仅方便于调节，而且通过丝杠螺母副的自锁性能可实现刀座8的可靠的定位，当然为了进一步防止丝杠因震动而产生轴向位移还可设置锁紧销；上切断刀2和下切断刀5分别可拆的固定安装于相应刀座8，使上切断刀2和下切断刀5磨损后可拆卸修复重复使用或更换，可节约加工成本，上切断刀2和下切断刀5均为自刀背向刃口逐渐变窄的楔形平口刀并且其一侧斜面为沿垂直于刃口方向排布的齿形面(如图3中下切断刀5的齿形面5b)，上切断刀2和下切断刀5刃口所在端面的刀背侧向内倾斜，可避免切割过程中刀具与工件产生较大摩擦，降低磨损，刀座8设置有用于安装相应切断刀的燕尾槽，燕尾槽一侧内壁为可与相应切断刀齿形面啮合的啮齿面，燕尾槽与啮齿面相对的一侧设置有用于顶紧相应切断刀的紧定螺钉，结构合理，保证切割过程中三维均受到约束，刀具定位可靠，刃口磨损修复后可将刀具整体向刃口端外移伸出适当长度后令齿形面与啮齿面重新啮合，再通过紧定螺钉锁紧定位，使刀具能够重复使用并且保证其可靠的定位。

本实施例中，所述下模具体还包括可自动送料的导线板10，本实施例的导线板10为由NC伺服数控控制的自动送料装置，采用现有的由NC伺服数控控制的线材自动送料装置即可，当然导线板10也可设置为手动送料结构，均能实现本发明目的，所述导线板10伸至下切断刀5顶面并与下切断刀5刃口之问形成压料间隙，所述压料块3底面对应压料间隙向下凸起形成压料凸块3a，压料凸块3a底面设置有用于工件定位的V形槽3c，线材通过导线板10送至距离上切断刀2和下切断刀5的剪切面较近处，保证线材伸出导线板10部分的直线度，使压料块3下行能够通过其V形槽3c结构准确的将线材卡紧定位，结构合理，定位可靠。

本实施例中，所述气孔3b设置于压料凸块3a的V形槽3c上方，位于导线板10上对应于下行压紧工件的压料凸块3a的气孔3b设置有用于将压缩空气导入气孔3b的导气孔，压缩空气通过导线板10上的气孔被导入压料块3上气孔3b，导气孔相对于地面始终处于静止状态，利于给气管连接固定，避免给气管随气孔3b上下往复运动导致连接结构损坏。

本实施例中，所述上模具体通过导向装置竖直导向压切，保证上模具体与下模具体的水平相对位置，使模具运行平稳，利于切割时准确定位，保证精度。

本实施例中，所述上模具体还包括上模座11，上固定座1固定于上模座11底面；下模具体还包括下模座12，下固定座4固定于下模座12顶面，所述导向装置包括至少两个垂直固定于下模座12并与上模座11滑动配合的导柱13，可采用双滚珠导柱结构，导套位于上模座11对应导柱13固定设置，导柱13穿过导套滑动配合，导向性能好，摩擦小，损耗低。

本实施例中，所述上模座11顶面中心设置有模柄14，模柄14用于上模座11较方便的固定连接于压机上工作台，所述模柄14与上模座11通过球面自定心浮动连接，可保证模具的工作精度，避免压机工作精度不能达到模具工作精度而导致刀具刃口及模具的损坏。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种铱金线材切断模，其特征在于：包括上模具体和下模具体；所述上模具体包括上固定座以及安装于上固定座的具有刃口的上切断刀和水平布于上切断刀刃口侧并可上行弹性压缩的压料块；所述下模具体包括下固定座以及安装于下固定座的具有刃口并且与上切断刀沿竖直面剪切分布的下切断刀和水平布于下切断刀刃口侧并可下行弹性压缩的顶料块。

2.根据权利要求1所述的铱金线材切断模，其特征在于：所述压料块设置有用于导入压缩空气以利用气流推动作用出料的气孔。

3.根据权利要求2所述的铱金线材切断模，其特征在于：所述压料块与上固定板以及顶料块与下固定板分别通过气缸气动弹性连接，气缸的缸筒固定于相应固定板，压料块和顶料块固定于相应气缸的活塞杆。

4.根据权利要求3所述的铱金线材切断模，其特征在于：所述上切断刀和下切断刀分别通过刀具定位组件沿垂直于刃口的水平方向单自由度可调的定位于相应固定座。

5.根据权利要求4所述的铱金线材切断模，其特征在于：所述刀具定位组件包括单自由度滑动连接于相应固定座的刀座和用于调节刀座水平位置的刀口微调装置，上切断刀和下切断刀分别可拆的固定安装于相应刀座，上切断刀和下切断刀均为自刀背向刃口逐渐变窄的楔形平口刀并且其一侧斜面为沿垂直于刃口方向排布的齿形面，刀座设置有用于安装相应切断刀的燕尾槽，燕尾槽一侧内壁为可与相应切断刀齿形面啮合的啮齿面，燕尾槽与啮齿面相对的一侧设置有用于顶紧相应切断刀的紧定螺钉。

6.根据权利要求5所述的铱金线材切断模，其特征在于：所述下模具体还包括可自动送料的导线板，所述导线板伸至下切断刀顶面并与下切断刀刃口之间形成压料间隙，所述压料块底面对应压料间隙向下凸起形成压料凸块，压料凸块底面设置有用于工件定位的V形槽。

7.根据权利要求6所述的铱金线材切断模，其特征在于：所述气孔设置于压料凸块的V形槽上方，位于导线板上对应于下行压紧工件的压料凸块的气孔设置有用于将压缩空气导入气孔的导气孔。

8.根据权利要求7所述的铱金线材切断模，其特征在于：所述上模具体通过导向装置竖直导向压切。

9.根据权利要求8所述的铱金线材切断模，其特征在于：所述上模具体还包括上模座，上固定座固定于上模座底面；下模具体还包括下模座，下固定座固定于下模座顶面，所述导向装置包括至少两个垂直固定于下模座并与上模座滑动配合的导柱。

10.根据权利要求9所述的铱金线材切断模，其特征在于：所述上模座顶面中心设置有模柄，所述模柄与上模座通过球面自定心浮动连接。

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