CN103100593A - 一种在厚钢板上采用冷冲方式加工柱形沉孔的方法 - Google Patents

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Abstract

一种在厚钢板上采用冷冲方式加工柱形沉孔的方法，包括以下步骤：一、打扁成型柱形沉孔的沉头部，并将多余材料挤压至通孔直径范围内分别堆积在钢板的上、下表面；二、冲裁成型柱形沉孔的通孔，将多余材料从钢板上裁剪分离。采用本发明的方法可以在厚钢板上加工沉头部较深的柱形沉孔，而且成型后的沉孔尺寸有保证，可应用于冷冲模具中配合其他冷冲工位高效地进行金属板材的加工。

Description

一种在厚钢板上采用冷冲方式加工柱形沉孔的方法
技术领域
本发明涉及一种在厚钢板上采用冷冲方式加工柱形沉孔的方法。
背景技术
沉孔是一种在机械领域中常见的结构，一般包括圆柱头螺栓用台阶状柱形沉孔和沉头螺钉用漏斗状锥形沉孔，通常采用切削的机加工方式进行沉孔的加工。
金属板材的加工通常采用冲压尤其是冷冲的方式，是一种高效的选择。然而，当需要在金属板材上成型沉孔时，如果选择常规的切削加工，虽能完成沉孔的加工，但由于金属板材需在冲压和切削两种加工方式中进行切换并定位装夹，显然会大幅降低生产效率。
为了维持对金属板材的高效加工，通常会考虑利用冷冲模具采用冷冲方式直接在金属板材上加工沉孔。现有的在金属板材上采用冷冲方式加工沉孔的方法比较适用于锥形沉孔的成型，对柱形沉孔的加工具有较大的局限性，一般只能在厚度不大于4毫米强度不高的铝制薄板上成型沉头部深度小于0.5毫米的柱形沉孔，所使用的方法为：步骤一，冲裁底孔，底孔尺寸小于成型后通孔的尺寸；步骤二，打扁成型柱形沉孔的沉头部；步骤三，精冲底孔以成型柱形沉孔的通孔，将底孔尺寸修正为所需的通孔尺寸。
如果采用上述方法在厚度大于4毫米强度较高的厚钢板上成型沉头部深度大于0.5毫米的柱形沉孔，则会存在以下问题：1、由于板材较厚强度较高，步骤一中用于冲裁底孔的冲针易断；2、在步骤二打扁的过程中，沉头部深度较深，材料流动较多，要么因底孔较小发生堵塞导致材料无处流动而无法成型沉头部，要么由于材料流动不规则，导致较大底孔变形成椭圆，因此无法在步骤三中修正为所需的通孔尺寸。
发明内容
本发明的目的是提供一种在厚钢板上采用冷冲方式加工沉头部较深的柱形沉孔的方法。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种在厚钢板上采用冷冲方式加工柱形沉孔的方法，包括以下步骤：
一、打扁成型柱形沉孔的沉头部，并将多余材料挤压至通孔直径范围内分别堆积在钢板的上、下表面；
二、冲裁成型柱形沉孔的通孔，将多余材料从钢板上裁剪分离。
所述步骤一可用一种专用打扁冲头和打扁下模配合完成，所述专用打扁冲头的端面中部内凹设有可容置多余材料的半球体空腔；打扁下模设有供多余材料流动的导向孔；所述空腔和导向孔的直径均小于成型后柱形沉孔的通孔直径。
所述步骤二可用一种专用冲针配合完成，所述专用冲针的端面中部内凹设有一包容部，所述包容部刚好罩住在步骤一中堆积在钢板上表面的多余材料。
现有在金属板材上采用冷冲方式加工柱形沉孔的方法，需预先冲裁尺寸小于成型后通孔尺寸的底孔，为后续打扁时材料流动提供空间；本发明的方法通过采用专用打扁冲头和打扁下模，无需预先冲裁底孔，可直接成型较深的沉头部，再一次冲裁成型通孔，因无需冲裁小尺寸的底孔，所以发生断针的几率大幅减小，因通孔是最后一次冲裁成型，所以通孔的尺寸得以有效保证。
采用本发明的方法可以在厚钢板上加工沉头部较深的柱形沉孔，而且成型后的沉孔尺寸有保证，可应用于冷冲模具中配合其他冷冲工位高效地进行金属板材的加工。
附图说明
图1是本发明的加工流程图；
图2是本发明步骤一的结构示意图；
图3是本发明步骤二的结构示意图；
图4是成型后柱形沉孔的结构示意图。
图中各标号分别是：（1）专用打扁冲头，（2）打扁下模，（3）空腔，（4）导向孔，（5）专用冲针，（6）包容部，（7）沉头部，（8）通孔，（9）钢板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：
参看图1、2、3、4，在厚度为5毫米的钢板9上采用冷冲方式加工沉头部7直径为12毫米、深度为1.5毫米、通孔8直径为4毫米的柱形沉孔的方法，包括以下步骤：
一、打扁成型柱形沉孔的沉头部7，并将多余材料挤压至通孔8直径范围内分别堆积在钢板9的上、下表面；
二、冲裁成型柱形沉孔的通孔8，将多余材料从钢板9上裁剪分离。
所述步骤一用型号为DC53的冷作模具钢制成的专用打扁冲头1和打扁下模2在300吨冲压力下配合完成，所述专用打扁冲头1的端面中部内凹设有可容置多余材料的半球体空腔3；打扁下模2设有供多余材料流动的导向孔4；所述专用打扁冲头1的端部直径为12毫米、空腔3的直径为2.8毫米、导向孔4的直径为3.8毫米。
所述步骤二用型号为DC53的冷作模具钢制成的专用冲针5在200吨冲压力下配合完成，所述专用冲针5的端面中部内凹设有包容部6，所述包容部6刚好罩住在步骤一中堆积在钢板9上表面的多余材料；所述专用冲针5的端部直径为4毫米，包容部6的直径为2.8毫米。

Claims (3)

1.一种在厚钢板上采用冷冲方式加工柱形沉孔的方法，其特征是：包括以下步骤：
一、打扁成型柱形沉孔的沉头部，并将多余材料挤压至通孔直径范围内分别堆积在钢板的上、下表面；
二、冲裁成型柱形沉孔的通孔，将多余材料从钢板上裁剪分离。
2.根据权利要求1所述的在厚钢板上采用冷冲方式加工柱形沉孔的方法，其特征是：所述步骤一用一种专用打扁冲头和打扁下模配合完成，所述专用打扁冲头的端面中部内凹设有可容置多余材料的半球体空腔；打扁下模设有供多余材料流动的导向孔；所述空腔和导向孔的直径均小于成型后柱形沉孔的通孔直径。
3.根据权利要求1所述的在厚钢板上采用冷冲方式加工柱形沉孔的方法，其特征是：所述步骤二用一种专用冲针配合完成，所述专用冲针的端面中部内凹设有一包容部，所述包容部刚好罩住在步骤一中堆积在钢板上表面的多余材料。
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