CN103506493B - 钢背压斜边精冲连续模和钢背生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了钢背压斜边精冲连续模和钢背生产方法。所述钢背压斜边精冲连续模包括上模座、设于该上模座下的上垫板、设于该上垫板下的齿圈板垫板、设于该齿圈板垫板下的中支板,嵌设于该中支板内的齿圈板、设于该中支板下的下模板、设于该下模板下的下垫板和设于该下垫板下的下模座；所述下模板设有用于对钢背料带压斜边的压斜边下公。本发明以上结构，使得钢背直接在模具中完成压斜边工艺，避免单独在油压机上压斜边会产生的变形缺陷，提高产品质量和合格率；且减少工序步骤，提高生产效率。

Description

钢背压斜边精冲连续模和钢背生产方法

技术领域

本发明涉及模具技术领域，具体涉及钢背压斜边精冲连续模和钢背生产方法。

背景技术

斜边在刹车用钢背的产品结构设计中被普遍使用，几乎80％的钢背要求不同程度的压斜边，所以斜边工艺已成为钢背生产中的一个特征标志。

现有的钢背压斜边工艺方法是在落料分离工序后，在油压机上采用单冲成形模具实现的。由于材料塑性变形程度大，模具单侧受力,压料力调整范围小等因素的影响，此工艺后经常出现产品板厚超差和变形周界背部平面度不良等品质问题；给产能和品质保证带来极大的困扰。这也是国内同行业共同的难题。

发明内容

本发明的目的在于公开了钢背压斜边精冲连续模和钢背生产方法，解决了现有的钢背压斜边工艺方法材料塑性变形程度大，模具单侧受力，产品板厚超差和变形周界背部平面度不良的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明公开了钢背压斜边精冲连续模，包括上模座、设于该上模座下的上垫板、设于该上垫板下的齿圈板垫板、设于该齿圈板垫板下的中支板,嵌设于该中支板内的齿圈板、设于该中支板下的下模板、设于该下模板下的下垫板和设于该下垫板下的下模座；所述下模板设有用于对钢背料带压斜边的压斜边下公。

进一步，沿着所述钢背料带的前进方向，所述下模板依次设有用于对钢背料带压筋的压筋下公、所述压斜边下公、用于对钢背料带冲孔的冲孔凹模和用于对钢背料带冲钉的冲钉凹模；所述上模座设有与冲孔凹模配合的冲孔冲头，还设有与冲钉凹模配合的冲钉冲头。

进一步，所述上垫板和所述下垫板为由30mm厚且热处理至HRC52-56的Cr12制成的垫板；所述上模座和所述下模座为由90mm厚且热处理至HRC45-50的45#钢制成的模座。

进一步，所述齿圈板的压筋与压斜边顶在所述上垫板上。

进一步，所述齿圈板垫板为由热处理至HRC52-56的Cr12MoV制成的垫板；齿圈板垫板、所述齿圈板和所述中支板通过连接件连接。

进一步，还包括用于承受横向力的若干个闭锁销，该若干个闭锁销呈对称分布，且闭锁销穿过所述齿圈板和所述下模板。

进一步，还包括起平衡作用的若干个平衡杆，该若干个平衡杆呈对称分布，且平衡杆穿过所述齿圈板垫板、所述齿圈板、所述下模板、所述下垫板和所述下模座。

进一步，在所述下模板的上平面和所述齿圈板的下平面之间设有用于贮存润滑油的润滑剂油槽。

本发明还公开了钢背生产方法，所述钢背压斜边精冲连续模，所述钢背料带在所述上模座和所述中支板之间前进，钢背成形步骤包括:

S1、压筋；利用所述压筋下公对钢背料带压筋；

S2、压斜边；钢背料带前进至压斜边下公位置处，在所述压斜边下公和所述齿圈板的强力作用下对钢背料带压斜边；

S3、冲字和/或冲导正销孔；钢背料带前进至相应位置，利用设于所述上模座的冲字冲头对钢背料带冲字，和/或利用设于上模座的冲销孔冲头对钢背料带冲导正销孔；形成的废料被设于所述下模板的下模封孔片顶出后,由压缩空气吹出连续模外；

S4、冲直钉和/或冲小孔；钢背料带前进至相应位置，利用所述冲钉凹模和所述冲钉冲头完成冲直钉的工序加工内容，利用所述冲孔凹模和所述冲孔冲头完成冲小孔的工序加工内容，形成的废料被下模封孔片顶出后,由压缩空气吹出连续模外；

S5、钢背料带空步；

S6、精冲外形/反冲孔；钢背料带前进至相应位置，在所述齿圈板与设于所述上模座的反压板的压紧作用下,由设于上模座的主冲头进行精冲,获得钢背；设于下模板的下模冲孔冲头向上反冲,获得坡口向上的孔形，精冲出来的钢背和反冲孔形成的废料由设于下模板的顶件器顶出，然后由压缩空气吹出连续模。

S7、钢背料带前进至相应位置后，上模座和下模板配合对钢背料带压筋；用以平衡钢背料带在步骤S2时收到的分力，且平衡齿圈板受力状况。

现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明中钢背压斜边精冲连续模采用设有压斜边下公的下模板，使得钢背直接在模具中完成压斜边工艺，避免单独在油压机上压斜边会产生的变形缺陷，提高产品质量和合格率；且减少工序步骤，提高生产效率。

2、和传统精冲模结构不同的是,钢背压斜边精冲连续模没有把上模座、下模座中部掏空再镶入两块热处理后的硬料来达到精冲模承力传力的作用，而是直接用了30mm厚热处理至HRC52-56的Cr12做上垫板、下垫板,上模座和下模座用90mm厚的45#钢,热处理至HRC45-50,达到了很好的承力与传力效果,并大大的节约模具加工成本与加工周期.

3、齿圈板做为入子镶入中支板内,并把受力大的压筋与压斜边部分抽取为入子,直接顶在了上垫板上,很好的分解了齿圈板承收的巨大外力,避免了齿圈板受力集中引起破裂的设计缺陷。

4、齿圈板的背部加了用Cr12MoV处理至HRC52-56的齿圈板垫板，并用连接件(例如螺钉和/或销钉)把齿圈板垫板、齿圈板和中支板三者连接成一起.既保证了精冲模μm级冲裁间隙及导向精度，又大面积的通过齿圈板垫板将精冲机的齿圈压力传递给齿圈板，很好的保护了极易被破坏的齿圈板，又改善了整付模具的传力承力状况，使模具寿命得到极大的改善。新工艺，新材料，高精加工设备的使用，使模具的技术含量更好，模具的制造水平向国外先进水平靠扰，精冲模具寿命达到更高的水准.推动了我国精冲产业迈上更高的台阶.

5、模具采用了对称分布的闭锁销承受冲裁中可能出现的横向力，以保证精冲时设于齿圈板的主冲头与设于下模板的凹模之间0.01－0.02的小间隙。

6、采用了对称分布的平衡杆，来达到平衡初冲时的不平衡弯矩，防止齿圈镶件和主冲头损坏；平衡杆负责承受反压力，或是将剩余力传给本发明的无负载退料杆。通过采用闭锁销与平衡杆，使模具调试与生产过程更加安全可靠，模具寿命大大提高。

7、模具下模板上平面和齿圈板下平面，设计了润滑剂油槽，用于贮存精冲时的润滑油，使精冲凸凹模工作环境大大改善，修模间隔趋于更长，以提高精冲模具寿命。

8、本发明中所述的钢背生产方法，生产模式自动化成度高，实现了从“开卷－校平－送料－润滑－精冲生产－零件(品质控制)/废料分离－切断废料－零件去毛刺－清洗－理件”的全过程自动化生产。钢背料带与模具结构设计合理新颖，配合巧妙，科学解决了压斜边材料变形流动大与连续模要求步距衡定之间的矛盾.巧妙化解了厚板精冲局部压强极大，模具齿圈板及主冲头等易损坏的问题。通过对模具结构优化与模板合理热处理节省了模具成本，缩短了制作时间。通过主要工作部件加垫片，解决了连续模具调试时间长的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是钢背的正视示意图；

图2是图1的左视示意图；

图3本发明中钢背压斜边精冲连续模实施例的结构示意图；

图4是图3的俯视示意图；

图5是图2中钢背料带的示意图；

图中，1-上桥板；2-上插入环；3-上模座；4-上垫板；5-齿圈板垫板；6-中支板；7-齿圈板；8-下模板；9-下垫板；10-下模座；11-下插入环；12-下桥板；13-闭锁销；14-平衡杆；15-压斜边下公；16-主冲头；17-齿圈镶件；18-钢背料带；19-钢背。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1至图5所示，实施例钢背压斜边精冲连续模，从上至下包括有上桥板1、设于该上桥板1下的上插入环2、设于该上插入环2下的上模座3、设于该上模座3下的上垫板4、设于该上垫板4下的齿圈板垫板5、设于该齿圈板垫板5下的中支板6,嵌设于该中支板6内的齿圈板7、设于该中支板6下的下模板8、设于该下模板8下的下垫板9、设于该下垫板9下的下模座10,设于该下模座10下的下插入环11和设于该下插入环11下的下桥板12；下模板8设有用于对钢背料带18压斜边的的压斜边下公15。采用设有压斜边下公15的下模板，使得钢背19直接在模具中完成压斜边工艺，避免单独在油压机上压斜边会产生的变形缺陷，提高产品质量和合格率；且减少工序步骤，提高生产效率。

沿着钢背料带18的前进方向，下模板8依次设有用于对钢背料带18压筋的压筋下公、压斜边下公15、用于对钢背料带18冲孔的冲孔凹模和用于对钢背料带18冲钉的冲钉凹模；上模座3设有与冲孔凹模配合的冲孔冲头，还设有与冲钉凹模配合的冲钉冲头。

上垫板4和下垫板9为由30mm厚且热处理至HRC52-56的Cr12制成的垫板；上模座3和下模座10为由90mm厚且热处理至HRC45-50的45#钢制成的模座。和传统精冲模结构不同的是,本实施例没有把上、下模座中部掏空再镶入两块热处理后的硬料来达到精冲模承力传力的作用，而是直接用了30mm厚热处理至HRC52-56的Cr12做上垫板4和下垫板9,上模座3和下模座10用90mm厚的45#钢,热处理至HRC45-50,达到了很好的承力与传力效果,并大大的节约模具加工成本与加工周期。

本实施例中，齿圈板7作为入子镶入中支板6内，并把受力大的齿圈板7的压筋与压斜边部分抽取为入子，直接顶在上垫板4上，有效的分解了齿圈板7承收的巨大外力,避免了齿圈板7受力集中引起破裂的设计缺陷。

齿圈板垫板5为由热处理至HRC52-56的Cr12MoV制成的垫板；齿圈板垫板5、齿圈板7和中支板6通过连接件连接成一起，连接件可为螺钉和/或销钉。采用以上结构，既保证了精冲模μm级冲裁间隙及导向精度，又大面积的通过齿圈板垫板5将精冲机的齿圈压力传递给齿圈板7，很好的保护了极易被破坏的齿圈板7，又改善了整付模具的传力承力状况，使模具寿命得到极大的改善。

本实施例还包括用于承受冲裁中可能出现的横向力的若干个闭锁销13，以保证精冲时设于齿圈板7的主冲头16与设于下模板8的凹模之间0.01～0.02mm的小间隙。该若干个闭锁销13呈对称分布，且闭锁销13穿过齿圈板7和下模板8。本实施例中闭锁销13的数量可为4个且直径为25mm。

本实施例还包括起平衡作用的若干个平衡杆14，该若干个平衡杆14呈对称分布，且平衡杆14穿过齿圈板垫板5、齿圈板7、下模板8、下垫板9和下模座10。本实施例中平衡杆14的数量可为4个且直径为28mm。采用平衡杆14来达到平衡初冲时的不平衡弯矩，防止设于齿圈板7的齿圈镶件17和主冲头16损坏；且平衡杆14负责承受反压力，或是将剩余力传给无负载退料杆。

在下模板8的上平面和齿圈板7的下平面之间设有用于贮存润滑油的润滑剂油槽(未示出)，用于贮存精冲时的润滑油，以提高精冲模具寿命。

作为对本实施例的进一步说明，主冲头16、压斜边下公15、冲孔凹模、冲钉凹模等关键部件可采用了瑞典一胜百的V4E粉末高速钢。此种钢材具有良好的塑性，高耐磨性与黏着磨损性，高的抗压强度，热处理与使用中的尺寸稳定性，良好的淬透性，良好的抗回火软化性，良好的切削与磨削性能，可以大幅提升精冲模寿命。

作为对本实施例的进一步说明，主冲头16，主凹模，设于下模板8的顶件器等采用了镀TIN处理.并在热处理后做了深冷处理和自然时效处理.连续模中的导柱和销钉等关键部位采用座标磨和精密慢走丝割1修3加工.这些都保证了精冲模的μm级加工精度.从而使模具的制造达到了国内领先的水平。

本实施例钢背压斜边精冲连续模的其它结构参见现有技术。

本实施例可配合瑞士FEINTOOL700T精冲机,配以台湾顺哒重型开卷校平机使用，形成一条自动化的带斜边钢背生产线。

作为对本实施例的进一步说明，现说明利用上述实施例钢背压斜边精冲连续模加工钢背19的工艺流程。钢背料带18在上模座3和中支板6之间前进，从图可以看出,钢背19成形分为7个工步:

S1、压筋；利用压筋下公对钢背料带18压筋，用于隔离后工步压斜边预留材料变形区，给压斜边工步时向后流动的钢背材料预留空间；

S2、压斜边；钢背料带18前进至压斜边下公15位置处，在压斜边下公15和齿圈板7的强力作用下对钢背料带18压斜边,大部分钢背材料向上流入齿圈板7上的弧行槽中；采用此成形方式可以保证各工步步距不变；

S3、冲字和/或冲导正销孔；钢背料带18前进至相应位置，利用设于上模座3的冲字冲头对钢背料带18冲字，和/或利用设于上模座3的冲销孔冲头对钢背料带18冲导正销孔；冲字是为了实现冲字的工序加工内容；冲导正销孔,为了在后工序按设计步距对钢背料带18进行定位；废料被设于下模板8的下模封孔片顶出后,由压缩空气吹出连续模外；

S4、冲直钉和/或冲小孔；钢背料带18前进至相应位置，利用冲钉凹模和冲钉冲头完成冲直钉的工序加工内容，利用冲孔凹模和冲孔冲头完成冲小孔的工序加工内容，废料被下模封孔片顶出后,由压缩空气吹出连续模外；

S5、空步；为后一工序精冲落料预留下模入子空间；

S6、精冲外形/反冲孔；在齿圈板7与设于上模座3的反压板的压紧作用下,由主冲头16进行精冲,获得理想冲裁断面的钢背；设于下模板8的下模冲孔冲头向上反冲2个的孔,获得坡口向上的孔形，精冲出来的钢背和反冲孔废料由设于下模板8的顶件器顶出，然后由压缩空气吹出连续模。

S7、对钢背料带压筋；用以平衡钢背料带送进方向压斜边的分力，且平衡齿圈板7受力状况,缓解连续模和机床的偏载。

在带斜边钢背精冲连续模的设计中,如何成形斜边是一个难点.因为材料塑性变形程度大,模具单侧受力.如果设计方案不当,材料塑性变形流动极易引起模具步距发生不可预测的变化,使整个设计方案失败,模具报废。以上钢背料带设计工步安排紧凑合理,在压斜边难点的处理上符合材料变形原理,防止了因材料流动引起的步距爬行变化。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (8)

1.钢背压斜边精冲连续模，其特征在于：包括上模座、设于该上模座下的上垫板、设于该上垫板下的齿圈板垫板、设于该齿圈板垫板下的中支板,嵌设于该中支板内的齿圈板、设于该中支板下的下模板、设于该下模板下的下垫板和设于该下垫板下的下模座；所述下模板设有用于对钢背料带压斜边的压斜边下公；

沿着所述钢背料带的前进方向，所述下模板依次设有用于对钢背料带压筋的压筋下公、所述压斜边下公、用于对钢背料带冲孔的冲孔凹模和用于对钢背料带冲钉的冲钉凹模；所述上模座设有与冲孔凹模配合的冲孔冲头，还设有与冲钉凹模配合的冲钉冲头。

2.根据权利要求1所述钢背压斜边精冲连续模，其特征在于：所述上垫板和所述下垫板为由30mm厚且热处理至HRC52-56的Cr12制成的垫板；所述上模座和所述下模座为由90mm厚且热处理至HRC45-50的45#钢制成的模座。

3.根据权利要求1或2所述钢背压斜边精冲连续模，其特征在于：所述齿圈板的压筋与压斜边顶在所述上垫板上。

4.根据权利要求1所述钢背压斜边精冲连续模，其特征在于：所述齿圈板垫板为由热处理至HRC52-56的Cr12MoV制成的垫板；齿圈板垫板、所述齿圈板和所述中支板通过连接件连接。

5.根据权利要求1所述钢背压斜边精冲连续模，其特征在于：还包括用于承受横向力的若干个闭锁销，该若干个闭锁销呈对称分布，且闭锁销穿过所述齿圈板和所述下模板。

6.根据权利要求1或5所述钢背压斜边精冲连续模，其特征在于：还包括起平衡作用的若干个平衡杆，该若干个平衡杆呈对称分布，且平衡杆穿过所述齿圈板垫板、所述齿圈板、所述下模板、所述下垫板和所述下模座。

7.根据权利要求1所述钢背压斜边精冲连续模，其特征在于：在所述下模板的上平面和所述齿圈板的下平面之间设有用于贮存润滑油的润滑剂油槽。

8.钢背生产方法，其特征在于，利用权利要求1所述钢背压斜边精冲连续模，所述钢背料带在所述上模座和所述中支板之间前进，钢背成形步骤包括:

S1、压筋；利用所述压筋下公对钢背料带压筋；

S2、压斜边；钢背料带前进至压斜边下公位置处，在所述压斜边下公和所述齿圈板的强力作用下对钢背料带压斜边；

S3、冲字和/或冲导正销孔；钢背料带前进至相应位置，利用设于所述上模座的冲字冲头对钢背料带冲字，和/或利用设于上模座的冲销孔冲头对钢背料带冲导正销孔；形成的废料被设于所述下模板的下模封孔片顶出后，由压缩空气吹出连续模外；

S4、冲直钉和/或冲小孔；钢背料带前进至相应位置，利用所述冲钉凹模和所述冲钉冲头完成冲直钉的工序加工内容，利用所述冲孔凹模和所述冲孔冲头完成冲小孔的工序加工内容，形成的废料被下模封孔片顶出后,由压缩空气吹出连续模外；

S5、钢背料带空步；

S6、精冲外形/反冲孔；钢背料带前进至相应位置，在所述齿圈板与设于所述上模座的反压板的压紧作用下,由设于上模座的主冲头进行精冲,获得钢背；设于下模板的下模冲孔冲头向上反冲,获得坡口向上的孔形，精冲出来的钢背和反冲孔形成的废料由设于下模板的顶件器顶出，然后由压缩空气吹出连续模；

S7、钢背料带前进至相应位置后，上模座和下模板配合对钢背料带压筋；用以平衡钢背料带在步骤S2时收到的分力，且平衡齿圈板受力状况。