CN105921598B - 一种减小或消除塌角的精冲成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减小或消除塌角的精冲成形方法，包括：步骤S1，精冲机的精冲模具包括上模和下模，上模包括凸模和压边圈，下模包括凹模和反顶板；步骤S2，精冲机控制压边圈以压边力压紧板料，反顶板以反顶力顶住板料，凸模以冲裁力对板料进行冲裁，形成零件的塌角；步骤S3，在塌角形成后，精冲机控制凸模以反顶力顶住板料，反顶板以冲裁力挤压板料，减小或消除零件在凹模一侧的塌角；步骤S4，精冲机控制反顶板以反顶力顶住板料，凸模以冲裁力对板料进行冲裁，完成零件的精冲落料，得到精冲成形的精冲件。上述技术方案的有益效果：有效的减小了塌角的尺寸，提高了零件的质量，降低了生产成本，缩短了生产周期。
Description
技术领域
本发明涉及精冲成形技术领域，尤其涉及一种减小或消除塌角的精冲成形方法。
背景技术
精冲是一种先进的金属塑性成形工艺，精冲的模具结构与普通冲裁相比，模具结构上增加了压边圈与反顶板，并且凸凹模间隙极小(间隙＝1％料厚)，凹模刃口带有圆角。传统的板料精冲冲裁过程为：凸模接触材料前，压边圈将材料压紧在凹模上，在凸模压入材料的同时，利用反顶板将材料压紧，从而使剪切区内的金属处于三向静水压应力状态，材料以纯剪切变形的方式进行冲裁。
精冲件的断面特征包括塌角、光亮带和毛刺。塌角是普通精冲的固有现象，它是板料进入凹模时凹模刃口附近的材料发生塑性变形及流动而产生，它是评价精冲零件好坏的一个重要标准，塌角的测量指标有塌角高度和宽度。
在板料的精冲成形工艺中，塌角缺陷明显。塌角的出现使零件的工作面积减小而消弱零件的使用性能。例如对于齿轮零件，塌角现象非常明显，从而降低了齿轮的有效使用厚度。例如对于采用厚度为5mm的板料精冲出的齿轮，塌角高度为1mm，那么齿轮有效承载厚度为4mm。如果有效承载厚度必须达到5mm，需要用6mm甚至更厚的板料进行精冲，从而不利于轻量化的发展。
目前解决塌角问题通常采用辅助工序如铣削加工去除塌角，或者通过反复工艺参数试验或者有限元模拟来减小塌角的大小。铣削加工延长了生产周期，提高了生产成本，而反复工艺参数试验或者有限元模拟需要一定的技术和经验积累，同样提高了生产的成本和周期。
发明内容
针对现有的技术存在的上述问题，本发明提供一种减小或消除塌角的精冲成形方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种减小或消除塌角的精冲成形方法，包括如下步骤：
步骤S1，精冲机的精冲模具包括上模和下模，所述上模包括凸模和压边圈，所述下模包括凹模和反顶板，将一板料放置于所述上模和所述下模之间；
步骤S2，精冲机控制所述压边圈以压边力压紧所述板料，所述反顶板以反顶力顶住所述板料，所述凸模以冲裁力对所述板料进行冲裁，形成零件的塌角；
步骤S3，在所述塌角形成后，所述精冲机控制所述凸模以反顶力顶住所述板料，所述反顶板以冲裁力挤压所述板料，减小或消除所述零件在所述凹模一侧的所述塌角；
步骤S4，所述精冲机控制所述反顶板以反顶力顶住所述板料，所述凸模以冲裁力对所述板料进行冲裁，完成所述零件的精冲落料，得到精冲成形的精冲件。
优选的，所述步骤S3中的所述凸模的反顶力与所述步骤S2中的所述反顶板的反顶力相等。
优选的，所述步骤S3中的所述反顶板的冲裁力与所述步骤S2中的所述凸模的冲裁力相等。
上述技术方案的有益效果：提供一种减小或消除塌角的精冲成形方法，与传统的板料精冲成形方法相比，有效的减小了塌角的尺寸，提高了零件的质量，与目前解决塌角问题的两种方法相比，降低了生产成本，缩短了生产周期。
附图说明
图1为现有的一种精冲模具的结构示意图；
图2为传统的精冲成形方法示意图；
图3为本发明的较佳的实施例中，一种减小或消除塌角的精冲成形方法示意图；
图4为本发明的较佳的实施例中，使用图3所示方法得到的精冲件示意图。
附图中：1.凸模；2.压边圈；3.板料；4.凹模；5.反顶板。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，提供一种减小或消除塌角的精冲成形方法，其流程示意图如图3所示，包括：
步骤S1，如图1所示，精冲机的精冲模具包括上模和下模，上模包括凸模1和压边圈2，凸模1的下端插入压边圈2中部的凸模通过孔中(凸模1的下端可穿过凸模通过孔)，压边圈2的下面设有凸起的压齿(用于压紧板料3)；下模包括凹模4和反顶板5，反顶板5的上端部位于凹模4的反顶孔中(反顶板5的上端部可穿过反顶孔)；将一板料3放置于上模和下模之间；
步骤S2，精冲机控制压边圈2以压边力FR压紧板料3，反顶板5以反顶力FG顶住板料3，凸模1以冲裁力FS对板料3进行冲裁，形成零件的塌角；
步骤S3，在塌角形成后，精冲机控制凸模1以反顶力FG顶住板料3，反顶板5以冲裁力FS挤压板料3，减小或消除所述零件在凹模一侧的塌角；
步骤S4，精冲机控制反顶板5以反顶力FG顶住板料3，凸模1以冲裁力FS对板料3进行冲裁，完成所述零件的精冲落料，得到精冲成形的精冲件。
本发明的较佳的实施例中，步骤S3中的凸模1的反顶力FG与步骤S2中的反顶板5的反顶力FG相等。
本发明的较佳的实施例中，步骤S3中的反顶板5的冲裁力FS与步骤S2中的凸模1的冲裁力FS相等。
在本发明的一个具体的实施例中，相比于如图2所示的传统的精冲成形方法，图3所示的为本发明提供的减小或消除塌角的精冲成形方法。首先，如图3(a)所示，将板料3放置于该精冲模具的上模和下模中间，然后，如图3(b)所示，精冲机控制压边圈2以压边力FR将板料3压紧在凹模4上，如图3(c)所示，精冲机控制反顶板5以反顶力FG顶住板料3，凸模1以冲裁力FS对板料3进行冲裁，形成零件的塌角，如图3(d)所示，精冲机控制凸模1以反顶力FG顶住板料3，反顶板5以冲裁力FS反向挤压板料3，减小甚至消除零件的塌角，如图3(e)所示，精冲机控制反顶板5以反顶力FG顶住板料3，凸模1以冲裁力FS进行冲裁，如图3(f)所示，完成零件的精冲落料，得到精冲成形的精冲件。
采用上述方法并使用板厚为4mm的35号不锈钢板料来制作齿数Z＝8模数m＝2的直齿轮，得到如图4所示的直齿轮，该直齿轮的塌角几乎为零，从而证明本发明能有效的减小甚至消除塌角。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种减小或消除塌角的精冲成形方法，其特征在于，包括：步骤S1，精冲机的精冲模具包括上模和下模，所述上模包括凸模和压边圈，所述下模包括凹模和反顶板，将一板料放置于所述上模和所述下模之间；步骤S2，精冲机控制所述压边圈以压边力压紧所述板料，所述反顶板以反顶力顶住所述板料，所述凸模以冲裁力对所述板料进行冲裁，形成零件的塌角；步骤S3，在所述塌角形成后，所述精冲机控制所述凸模以反顶力顶住所述板料，所述反顶板以冲裁力挤压所述板料，减小或消除所述零件在所述凹模一侧的所述塌角；步骤S4，所述精冲机控制所述反顶板以反顶力顶住所述板料，所述凸模以冲裁力对所述板料进行冲裁，完成所述零件的精冲落料，得到精冲成形的精冲件。
2.如权利要求1所述的减小或消除塌角的精冲成形方法，其特征在于，所述步骤S3中的所述凸模的反顶力与所述步骤S2中的所述反顶板的反顶力相等。
3.如权利要求1所述的减小或消除塌角的精冲成形方法，其特征在于，所述步骤S3中的所述反顶板的冲裁力与所述步骤S2中的所述凸模的冲裁力相等。
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