CN105798106A - 用于钢板剪切刃口质量改善的剪切装置和方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供用于钢板剪切刃口质量改善的剪切装置和方法。所述装置包括：压模；用于固定定位于所述压模顶部的钢板的冲孔模板；用于剪切固定在所述压模和所述冲孔模板之间的钢板的切边冲头，和用于降低通过剪切所述钢板形成的剪切刃口的断裂面的面积比率并去除毛刺的精加工压模。通过使用所述装置，可以防止部件损坏并且通过去除在所述钢板的剪切刃口处产生的毛刺以及降低断裂面比率可以延长使用寿命。

Description

用于钢板剪切刃口质量改善的剪切装置和方法

相关申请的参考

本申请要求于2015年1月21日提交的韩国专利申请号10-2015-0009865的权益，通过引用将其全部内容结合于此。

技术领域

本公开涉及用于钢板剪切刃口(shearingedge)质量改善的剪切装置和方法。

背景技术

在此部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息并且可能不构成现有技术。

一般来说，大多数机器和机械装置由各种部件的组合构成，并且在此使用的金属或非金属部件分别通过适合其的预先确定的处理方法制造。

在此，在金属部件中，通过非切削方法(如铸造或锻造)在剪切刃口处不可能产生毛刺，但是通过切边(trim)或冲孔(piercing)方法可以产生毛刺。在不要求高精度的装置中，没有与毛刺相关的问题，但是在要求高精度的装置中，毛刺对于装置的操作具有不良影响，因此，需要去除毛刺。

作为去除毛刺以改善剪切刃口质量的方法，在相关领域中使用这样的方法，其中通过使用手工工具(如钻孔工具或砂纸)工人亲自手动地去除毛刺。特别地，当内部形状复杂时，存在非常难以机械地设计用于去除毛刺的自动化设备(automationfacility)的问题，因此，通常手动去除毛刺。

然而，手动去除毛刺需要很多时间并且难以适用于大规模生产。此外，去除毛刺经常产生刮擦并且刮擦造成裂纹形成，因此，存在可能损坏产品的潜在危险。

因此，需要开发防止由切边或冲孔方法产生毛刺的技术。韩国专利注册号10-1197445公开了用于制造悬臂的圆柱形凸缘(flange)的去毛刺装置(burringapparatus)并且是冲头通过待用圆柱形凸缘处理的孔以去除毛刺等等的技术。

更进一步地，韩国专利公开号10-2004-0027526公开了金属板的冲孔方法。冲孔方法是这样的技术，首先进行剪切钢板的半冲压(half-blanking)过程同时保持肋件具有最小厚度的1/3或更多使得半永久性地模具(mold)、压模等等的寿命，此后，在进行半冲压过程以防止毛刺产生的位置处进行冲孔操作。

因此，本公开提供了切割钢板更有效的装置和更有效的方法，其可以降低在钢板的剪切刃口处产生的断裂面的面积分布并去除毛刺，等等。

发明内容

本公开提供了剪切钢板的装置和方法，其通过在钢板剪切过程中另外使用精加工压模，可以有效地去除在钢板的剪切刃口处产生的断裂面和毛刺。

在一个方面中，本公开提供了根据本公开能够改善钢板剪切刃口质量的剪切装置，包括：压模100；用于固定定位于压模100顶部的钢板300的冲孔模板(stripper)200；以及用于剪切固定在压模100和冲孔模板200之间的钢板300的切边冲头400，并且装置进一步包括用于降低通过剪切钢板300形成的剪切刃口350的断裂面353的面积比率并去除毛刺354的精加工压模500。

同时，在另一个方面中，本公开提供了能够改善钢板剪切刃口质量的剪切方法。该方法包括：第一步骤，其中，定位于顶部的切边冲头向下下降以剪切固定在压模和冲孔模板之间的钢板；第二步骤，其中，剪切钢板的切边冲头向上上升；第三步骤，其中，定位于底部的精加工压模沿着压模的一个表面向上上升至倾斜以降低在钢板的剪切刃口处产生的断裂面的面积比率并去除毛刺；以及第四步骤，其中，精加工压模向下下降至倾斜。

在一种形式中，上升至倾斜的精加工压模的移动倾斜角α可以在基于垂直线25°至35°的范围内并且在另一种形式中倾斜角是大约30°。

同时，精加工压模的材料可以是SKD11。

更进一步地，精加工压模的负载可以在大约15至22kN的范围内。

如上所述，根据具有这样的配置的本公开，可以防止部件损坏并且通过去除毛刺并降低断裂面比率可以增加寿命并且可以改善钢板和部件的总体品质，如通过包括精加工压模，通过精加工在钢板剪切刃口处产生的断裂面和毛刺在形成精加工表面中，通过保护精加工表面实现防腐，保护涂漆(painting)性质等等。

更进一步地，可以省去在相关领域中去除毛刺所要求的后处理过程并且，可以通过更整洁(neat)的外观和精度来实现质量改善，以及可以防止在切割过程中可以再次产生的毛刺等等的形成。

此外，将滑动件(slide)结构应用至精加工压模的移动中，因此，即使精加工压力不高，也可以去除断裂面和毛刺，从而防止钢板变形。

此外，一种过程可以显示多种过程的效果，如剃削(shaving)、一级扩孔(primarycharmbering)，和通过使用精加工压模的二级扩孔(secondarychambering)，因此，可以节省时间和成本。

以下讨论本公开的其它方面和形式。

应当理解的是，正如在本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括机动车辆，通常如客运汽车包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商业车辆、包括各种小艇(boat)和船舶(ship)的船只(watercraft)、航空器，等等，并且包括混合动力车辆(hybridvehicle)、电动动力车辆、插电式混合电动车辆(plug-inhybridelectricvehicle)、氢动力车辆和其它替代燃料车辆(例如来源于除石油之外的来源的燃料)。正如在本文中所指出的，混合动力车辆是具有两种或更多种能源的车辆，例如汽油动力和电动动力车辆。

从在本文中提供的描述，进一步的可应用领域将变得显而易见。应当理解的是，说明书和具体实施例仅旨在用于说明的目的，并非旨在限制本公开的范围。

附图说明

为了可以很好地理解本公开，通过实施例的方式，参考附图，现在将描述其各种形式，其中：

图1是示出了用于剪切钢板的冲头下降的图；

图2是示出了通过下降冲头剪切钢板的图；

图3是示出了精加工压模上升同时下降的冲头上升的图；

图4是示出了上升的精加工压模去除在钢板剪切刃口处产生的断裂面和毛刺的图；

图5是示出了上升的精加工压模下降的图；

图6是示出了当通过使用切边冲头剪切钢板时形成的压制面(pressedsurface)、剪切刃口、断裂面，和毛刺的横截面视图；以及

图7是示出了当通过使用切边冲头剪切钢板并使用精加工压模时，去除毛刺并用精加工表面替代部分断裂面的横截面视图。

此处所述的附图仅用于说明的目的，并且绝不以任何形式旨在限制本公开的范围。

具体实施方式

以下描述本质上仅仅是示例性的并且不旨在限制本公开、应用、或用途。应当理解的是，在整个附图中，相应的参考数字表示类似或相应的部分和特征。

应当理解的是，附图无需按比例绘制，提供说明本公开的基本原理的各种特征的略微简化的表示。正如在本文中所公开的本公开的具体设计特征，包括，例如，具体尺寸、方向、位置，和形状将通过具体指定的应用和使用环境而部分确定。

本公开旨在覆盖示例性形式，以及各种替代、修改、等同物和其他形式，其可以包括在如所附权利要求所限定的本公开的精神和范围内。

基于发明者可以适当地限定术语的概念从而以最佳方式描述它们自己的公开的原则，在本申请说明书和权利要求书中所使用的术语和词语不应当被解释成一般性或字典上的含义，而应被解释成符合本公开的技术构思的含义和概念。

本公开涉及剪切钢板的装置和方法，其使用精加工压模等(用于去除通过切边冲头等剪切的钢板的剪切刃口所形成的断裂面和毛刺)可以改善钢板剪切刃口的质量。

根据本公开能够改善钢板剪切刃口质量的剪切装置，包括：压模100；用于固定定位于压模100顶部的钢板300的冲孔模板200；以及用于剪切固定在压模100和冲孔模板200之间的钢板300的切边冲头400，并且装置进一步包括用于降低通过剪切钢板300形成的剪切刃口350的断裂面353的面积比率并去除毛刺354的精加工压模500。

更详细地，图1是示出了用于剪切钢板的冲头下降的图。图2是示出了通过下降冲头剪切钢板的图。图3是示出了精加工压模上升同时冲头上升的图。图4是示出了上升的精加工压模去除在钢板剪切刃口处产生的断裂面和毛刺的图。图5是示出了精加工压模下降的图；图6是示出了当通过使用切边冲头剪切钢板时形成的压制面、剪切刃口、断裂面，和毛刺的横截面视图。图7是示出了当通过使用切边冲头剪切钢板并使用精加工压模时，去除毛刺并用精加工表面替代部分断裂面的横截面视图。

如图1至5所示，根据本公开使用所述装置能够改善钢板剪切刃口质量的剪切方法，包括：第一步骤，其中，定位于顶部的切边冲头400向下下降以剪切固定在压模100和冲孔模板200之间的钢板300；第二步骤，其中，剪切钢板300的切边冲头400向上上升；第三步骤，其中，定位于底部的精加工压模500沿着压模100的一个表面向上上升至倾斜以降低在钢板300的剪切刃口350处产生的断裂面的面积比率并去除毛刺354；以及第四步骤，其中，精加工压模500向下下降至倾斜。

更详细地，上升至倾斜的精加工压模500的移动倾斜角α在基于垂直线大约25至35°范围内并且更多情况下大约30°。在本文中，当精加工压模500的移动倾斜角α小于大约25°或大于大约30°时，减少在剪切刃口350处形成的断裂面353的面积比率并去除毛刺354等等可能不是容易地。特别地，当移动倾斜角α是0°时，这种情况被称作为逆冲(reversepunching)并且难以通过逆冲减少断裂面353的面积比率或去除毛刺354等。

更进一步地，作为精加工压模50的材料，甚至可以使用在本领域中已知的任何物质，但是可以以一种形式使用SDK11并且可以以另一种形式使用真空热处理过的SKD11。

更详细地，SKD11是广泛使用的通用钢(general-usesteel)和高碳(C)和高铬(Cr)钢并且SKD11可以含有大约1.4至1.6W％的碳(C)，小于大约0.40W％的硅(Si)，小于大约0.60W％的锰，小于大约0.030W％的磷(P)，小于大约0.030W％的硫，大约11.0至13.0W％的铬(Cr)，大约11.0至13.0W％的钼(Mo)，大约0.80至1.20W％的镍(Ni)，以及大约0.20至0.50W％的钒(V)。

更进一步地，在利用切边冲头400通过剪切钢板300所形成的剪切刃口350中，从剪切开始的部分顺序地形成压制面351、剪切表面352、断裂面353，和毛刺354(如图6所示)。然而，当利用切边冲头400剪切钢板300，并且从那时以后，正如在本公开中描述的使用精加工压模500时，可以看出的是，去除毛刺354并且将断裂面353相当大的部分转变为精加工表面355。

同时，精加工压模500的负载可以处于大约15至22kN范围内。在本文中，当精加工压模500的负载小于大约15kN时，难以获得减少断裂面353的面积比率等和去除毛刺354等的视觉效果(visualeffect)，并且当精加工压模500的负载大于大约22kN时，效果包括减少断裂面353的面积比率等和去除毛刺354等。

在本文中，当精加工压模500的负载等于或大于大约15kN时，可以看出的是，精加工表面355的面积比率增加，并且当精加工压模500的负载等于或大于大约22kN时，可以看出的是，精加工表面355的面积比率不再增加。

更进一步地，使用冲孔冲头代替切边冲头400，可以将根据本公开可以改善钢板剪切刃口质量的剪切装置和方法应用于冲孔过程并且在这种情况下，使用具有圆锥形等的精加工锥(finishingcone)代替精加工压模500。

可以将根据本公开可以改善钢板剪切刃口质量的剪切装置和方法(其具有应用至金属加工等的这样的特征)应用至金属板的剪切过程或冲孔过程。

参考本公开示例性的形式，已经详细描述了本公开。然而，本领域技术人员应当理解，在不脱离本公开的原则和精神的情况下可以对这些形式进行改变，在所附的权利要求和它们的等同物中限定其范围。

Claims (9)

1.一种配置成改善钢板剪切刃口质量的剪切装置，所述装置包括：

压模；

用于固定定位于所述压模顶部的钢板的冲孔模板；以及

用于剪切固定在所述压模和所述冲孔模板之间的钢板的切边冲头，

其中，所述剪切装置进一步包括配置成降低通过剪切所述钢板形成的剪切刃口的断裂面的面积比率并去除毛刺的精加工压模。

2.根据权利要求1所述的剪切装置，其中，所述精加工压模由高碳和高铬钢制成。

3.根据权利要求2所述的剪切装置，其中，高碳和高铬钢包含1.4至1.6W％的碳、小于0.40W％的硅、小于0.60W％的锰、小于0.030W％的磷、小于0.030W％的硫、11.0至13.0W％的铬、11.0至13.0W％的钼、0.80至1.20W％的镍以及0.20至0.50W％的钒。

4.一种能够改善钢板剪切刃口质量的剪切方法，所述方法包括：

第一步骤，其中，定位于顶部的切边冲头向下下降以剪切固定在压模和冲孔模板之间的钢板；

第二步骤，其中，剪切所述钢板的切边冲头向上上升；

第三步骤，其中，定位于底部的精加工压模沿着所述压模的一个表面向上上升至倾斜从而降低在所述钢板的剪切刃口处产生的断裂面的面积比率并去除毛刺；以及

第四步骤，其中，所述精加工压模向下下降至倾斜。

5.根据权利要求4所述的剪切方法，其中，上升至倾斜的所述精加工压模的移动倾斜角α在基于垂直线25°至35°的范围内。

6.根据权利要求5所述的剪切方法，其中，移动至倾斜的所述精加工压模的移动倾斜角α是基于垂直线30°。

7.根据权利要求4所述的剪切方法，其中，所述精加工压模的材料是SDK11。

8.根据权利要求4所述的剪切方法，其中，所述精加工压模的负载在15kN至22kN的范围内。

9.根据权利要求4所述的剪切方法，其中，在所述第三步骤期间，将所述断裂面的部分转变为精加工表面。