CN106734597A - 一种碳素钢冲压模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种碳素钢冲压模具,包括机座和滑动座,所述机座的上方设置有垫板,所述垫板的两侧设置有固定座,所述固定座内设置有铰接轴和冲压板,所述冲压板与铰接轴相铰接,所述机座的下端设置有弹簧座,所述弹簧座内设置有弹簧,所述弹簧座的上方设置有推杆,所述机座的上方设置有立柱,所述立柱上设置有液压器,所述液压器的下端设置有液压杆和冲压件,所述滑动座位于机座的右侧,所述滑动座上设置有移动件,所述移动件的上方设置有液压筒,所述液压筒的左侧设置有伸缩杆,所述伸缩杆的末端设置有机械爪;该碳素钢冲压模具操作简单、运行稳定和生产效率高,其冲压板硬度大、不易变形和使用寿命长。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种碳素钢冲压模具。
背景技术
钢,是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称。钢的化学成分可以有很大变化,只含碳元素的钢称为碳素钢(碳钢)或普通钢;在实际生产中,钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素,比如:锰、镍、钒等等。人类对钢的应用和研究历史相当悠久,但是直到19世纪贝氏炼钢法发明之前,钢的制取都是一项高成本低效率的工作。如今,钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一,是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。可以说钢是现代社会的物质基础。中华人民共和国国家标准GB/T 13304-91《钢分类》描述:“以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料。”其中的一般是指除铬钢外的其他钢种,部分铬钢的含碳量允许大于2%。含碳量大于2%的铁合金是铸铁。其他国际标准如ISO 4948或EN 10020中对钢的定义也与此类似,美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中:①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示,例如,某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、 304、 316以及310为标记。严格地说,钢是含碳量在0.0218%-2.11[1%之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁,为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材,因此,针对上述问题,有必要提出进一步的解决方案,本发明提供一种新型高速钢结构材料及其制备工艺,本发明一种新型高速钢结构材料的性能与M42钢材相当,可以在模具钢领域全面取代进口的和国产的M42,工具钢领域全面取代进口M35和国产M42。本发明同时解决了传统M42钢材需要大量Co元素以及热处理温度区间狭窄的问题,提高锻造和热处理生产中的成材率,Co元素含量从8%降到3%,即降低成本的同时利于国家对于贵金属资源的保护。本发明改进了传统M42的碳化物颗粒难以破碎和晶粒号容易粗大的缺陷,也即细化了晶粒和碳化物。冲床用的冲压模具一般由凸凹模、压卸料板、压卸料功能元件、固定板、垫板、导柱、模座和垫铁等部分组成,冲压模具的压卸料功能元件通常置于模具里,少量弯曲模具外挂于下模座外,均为一对一配置,不具备互换功能。目前用的压卸料功能元件都是弹性元件,如优力胶、橡胶、金属弹簧和氮气弹簧等,其中优力胶、橡胶和金属弹簧的特点在于初始压力为零,压力大小与压缩量成正比,为了获得使用时的初始压力必须预压弹簧长度5-8%的压缩量,由于每种弹性元件的压缩量是一定的,如冲压模具中常用的重载荷弹簧SWB(日本MISUMI公司弹簧编号)类的有效压缩量是弹簧长度的20%,这就意味着SWB弹簧的使用压缩量大约是其长度的12-15%,因此冲压模具使用的SWB弹簧长度通常大于50毫米;氮气弹簧是预置压缩氮气的单活塞杆气压缸,其优点在于初始压力较大,但其长度通常大于100毫米。这些压卸料功能元件置于模具的上下模里,模具需要设计达到一定厚度才能实现,其结果模具不仅显得笨重,而且浪费大量优质钢材。
因此,现有的碳素钢冲压模具操作复杂、运行不平稳导致加工材料大量浪费和生产效率低,其冲压板的硬度不够大,导致变形,以及使用的寿命短。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单、运行稳定和生产效率高的碳素钢冲压模具,其冲压板硬度大、不易变形和使用寿命长的冲压板。
为解决上述问题,本发明采用如下技术方案:
一种碳素钢冲压模具,包括机座和滑动座,所述机座的上方设置有垫板,所述垫板的两侧设置有固定座,所述固定座内设置有铰接轴和冲压板,所述冲压板与铰接轴相铰接,所述机座的下端设置有弹簧座,所述弹簧座内设置有弹簧,所述弹簧座的上方设置有推杆,所述机座的上方设置有立柱,所述立柱上设置有液压器,所述液压器的下端设置有液压杆和冲压件,所述滑动座位于机座的右侧,所述滑动座上设置有移动件,所述移动件的上方设置有液压筒,所述液压筒的左侧设置有伸缩杆,所述伸缩杆的末端设置有机械爪。
进一步的,所述冲压板由以下重量份数配比的材料制成,包括生铁200-260份、碳20-26份、二氧化硅9-17份、碳化钨20-40份、钨铜合金40-50份、镍钛合金15-21份、钛粉10-16份、锰铁合金30-46份、铝锂合金10-14份、锰硼钢20-30份、铅锡合金30-46份、铂催化剂5-7份、铜-镍催化剂4-6份、铜-钯催化剂7-9份和盐300-400份。
进一步的,所述垫板两端的中部设置有凹槽,有利于冲压板活动。
进一步的,所述所述冲压板为可拆卸设置,有利于更换不同的冲压板对材料进行加工。
进一步的,所述推杆的上端设置有托板,有利于推动冲压板。
进一步的,所述冲压件为可拆卸设置,有利于更换冲压件。
进一步的,所述移动件内设置有驱动装置,能够驱动移动件移动和液压筒旋转。
一种冲压板的制备方法,包括以下步骤:
1)取生铁200-260份添加到高温熔炉内加热,使得生铁融化,制得铁水,然后将铁水收集起来,并冷却制得铁锭,备用;
2)将步骤1)制得的铁锭升温,使得铁锭软化,然后通过锻打机对铁锭进行快速锻打,将铁锭内的杂质祛除,然后再次投入熔炉内,并添加碳20-26份、二氧化硅9-17份、碳化钨20-40份、钨铜合金40-50份、镍钛合金15-21份、钛粉10-16份、锰铁合金30-46份、铝锂合金10-14份、锰硼钢20-30份和铅锡合金30-46份,通过加热将上述合金与铁锭熔化融合,制得合金熔液,备用;
3)取铂催化剂5-7份、铜-镍催化剂4-6份和铜-钯催化剂7-9份添加到步骤2)制得的合金熔液内,并将合金内多余的杂质精炼出来,然后将熔融状态的合金熔液浇到模具中,控制合金锭温度冷却的速度,得到合金锭。
4)将步骤3)制得的合金锭加热至500℃,使其达到疲软状态,然后进行锻打处理,将合金锭内的杂质再次通过锻打机锻打祛除,备用;
5)将步骤4)中锻打好的合金锭进行锻造塑形,将合金锭锻造成冲压板的坯件,备用;
6)将步骤5)制得的坯件放入盐300-400份内进行盐浴淬火,10小时后取出坯件,备用;
7)通过抛光机对步骤6)制得的坯件的表面进行打磨抛光,使得坯件的表面光滑平整,即得。
本发明的有益效果是:由于垫板的两端设置有凹槽,能够使得冲压板活动更加方便,由于设置有弹簧座,能够通过弹簧座上的推杆将冲压好的工件顶起,使得工件脱离冲压板,由于设置有立柱,能够稳定支撑冲压件,使得冲压器运行平稳,由于设置有滑动座,能够通过滑动座上的移动件移动位置,液压筒控制伸缩杆上的机械爪将工件抓持,能够将工件取出或放置,同时,冲压板采用本申请中的材料制成,具有硬度大、不易变形和使用寿命长的优点。
附图说明
图1为本发明一种碳素钢冲压模具的结构示意图。
具体实施方式
实施例一:
参阅图1所示,一种碳素钢冲压模具,包括机座1和滑动座2,所述机座1的上方设置有垫板3,所述垫板3的两侧设置有固定座5,所述固定座5内设置有铰接轴6和冲压板7,所述冲压板7与铰接轴6相铰接,所述机座1的下端设置有弹簧座8,所述弹簧座8内设置有弹簧9,所述弹簧座8的上方设置有推杆10,所述机座1的上方设置有立柱12,所述立柱12上设置有液压器13,所述液压器13的下端设置有液压杆14和冲压件15,所述滑动座2位于机座1的右侧,所述滑动座2上设置有移动件16,所述移动件16的上方设置有液压筒18,所述液压筒18的左侧设置有伸缩杆19,所述伸缩杆19的末端设置有机械爪20。
所述冲压板7由以下重量份数配比的材料制成,包括生铁260份、碳20份、二氧化硅9份、碳化钨20份、钨铜合金40份、镍钛合金15份、钛粉10份、锰铁合金30份、铝锂合金10份、锰硼钢20份、铅锡合金30份、铂催化剂5份、铜-镍催化剂4份、铜-钯催化剂7份和盐300份。
所述垫板3两端的中部设置有凹槽4,有利于冲压板7活动。
所述所述冲压板7为可拆卸设置,有利于更换不同的冲压板7对材料进行加工。
所述推杆10的上端设置有托板11,有利于推动冲压板7。
所述冲压件15为可拆卸设置,有利于更换冲压件15。
所述移动件16内设置有驱动装置17,能够驱动移动件16移动和液压筒18旋转。
一种冲压板的制备方法,包括以下步骤:
1)取生铁260份添加到高温熔炉内加热,使得生铁融化,制得铁水,然后将铁水收集起来,并冷却制得铁锭,备用;
2)将步骤1)制得的铁锭升温,使得铁锭软化,然后通过锻打机对铁锭进行快速锻打,将铁锭内的杂质祛除,然后再次投入熔炉内,并添加碳20份、二氧化硅9份、碳化钨20份、钨铜合金40份、镍钛合金15份、钛粉10份、锰铁合金30份、铝锂合金10份、锰硼钢20份和铅锡合金30份,通过加热将上述合金与铁锭熔化融合,制得合金熔液,备用;
3)取铂催化剂5份、铜-镍催化剂4份和铜-钯催化剂7份添加到步骤2)制得的合金熔液内,并将合金内多余的杂质精炼出来,然后将熔融状态的合金熔液浇到模具中,控制合金锭温度冷却的速度,得到合金锭。
4)将步骤3)制得的合金锭加热至500℃,使其达到疲软状态,然后进行锻打处理,将合金锭内的杂质再次通过锻打机锻打祛除,备用;
5)将步骤4)中锻打好的合金锭进行锻造塑形,将合金锭锻造成冲压板的坯件,备用;
6)将步骤5)制得的坯件放入盐300份内进行盐浴淬火,10小时后取出坯件,备用;
7)通过抛光机对步骤6)制得的坯件的表面进行打磨抛光,使得坯件的表面光滑平整,即得。
实施例二:
参阅图1所示,一种碳素钢冲压模具,包括机座1和滑动座2,所述机座1的上方设置有垫板3,所述垫板3的两侧设置有固定座5,所述固定座5内设置有铰接轴6和冲压板7,所述冲压板7与铰接轴6相铰接,所述机座1的下端设置有弹簧座8,所述弹簧座8内设置有弹簧9,所述弹簧座8的上方设置有推杆10,所述机座1的上方设置有立柱12,所述立柱12上设置有液压器13,所述液压器13的下端设置有液压杆14和冲压件15,所述滑动座2位于机座1的右侧,所述滑动座2上设置有移动件16,所述移动件16的上方设置有液压筒18,所述液压筒18的左侧设置有伸缩杆19,所述伸缩杆19的末端设置有机械爪20。
所述冲压板7由以下重量份数配比的材料制成,包括生铁200份、碳26份、二氧化硅17份、碳化钨40份、钨铜合金50份、镍钛合金21份、钛粉16份、锰铁合金46份、铝锂合金14份、锰硼钢30份、铅锡合金46份、铂催化剂7份、铜-镍催化剂6份、铜-钯催化剂9份和盐400份。
所述垫板3两端的中部设置有凹槽4,有利于冲压板7活动。
所述所述冲压板7为可拆卸设置,有利于更换不同的冲压板7对材料进行加工。
所述推杆10的上端设置有托板11,有利于推动冲压板7。
所述冲压件15为可拆卸设置,有利于更换冲压件15。
所述移动件16内设置有驱动装置17,能够驱动移动件16移动和液压筒18旋转。
一种冲压板的制备方法,包括以下步骤:
1)取生铁200份添加到高温熔炉内加热,使得生铁融化,制得铁水,然后将铁水收集起来,并冷却制得铁锭,备用;
2)将步骤1)制得的铁锭升温,使得铁锭软化,然后通过锻打机对铁锭进行快速锻打,将铁锭内的杂质祛除,然后再次投入熔炉内,并添加碳26份、二氧化硅17份、碳化钨40份、钨铜合金50份、镍钛合金21份、钛粉16份、锰铁合金46份、铝锂合金14份、锰硼钢30份和铅锡合金46份,通过加热将上述合金与铁锭熔化融合,制得合金熔液,备用;
3)取铂催化剂7份、铜-镍催化剂6份和铜-钯催化剂9份添加到步骤2)制得的合金熔液内,并将合金内多余的杂质精炼出来,然后将熔融状态的合金熔液浇到模具中,控制合金锭温度冷却的速度,得到合金锭。
4)将步骤3)制得的合金锭加热至500℃,使其达到疲软状态,然后进行锻打处理,将合金锭内的杂质再次通过锻打机锻打祛除,备用;
5)将步骤4)中锻打好的合金锭进行锻造塑形,将合金锭锻造成冲压板的坯件,备用;
6)将步骤5)制得的坯件放入盐400份内进行盐浴淬火,10小时后取出坯件,备用;
7)通过抛光机对步骤6)制得的坯件的表面进行打磨抛光,使得坯件的表面光滑平整,即得。
实施例三:
参阅图1所示,一种碳素钢冲压模具,包括机座1和滑动座2,所述机座1的上方设置有垫板3,所述垫板3的两侧设置有固定座5,所述固定座5内设置有铰接轴6和冲压板7,所述冲压板7与铰接轴6相铰接,所述机座1的下端设置有弹簧座8,所述弹簧座8内设置有弹簧9,所述弹簧座8的上方设置有推杆10,所述机座1的上方设置有立柱12,所述立柱12上设置有液压器13,所述液压器13的下端设置有液压杆14和冲压件15,所述滑动座2位于机座1的右侧,所述滑动座2上设置有移动件16,所述移动件16的上方设置有液压筒18,所述液压筒18的左侧设置有伸缩杆19,所述伸缩杆19的末端设置有机械爪20。
所述冲压板7由以下重量份数配比的材料制成,包括生铁230份、碳23份、二氧化硅13份、碳化钨30份、钨铜合金45份、镍钛合金18份、钛粉13份、锰铁合金38份、铝锂合金12份、锰硼钢25份、铅锡合金38份、铂催化剂6份、铜-镍催化剂5份、铜-钯催化剂8份和盐350份。
所述垫板3两端的中部设置有凹槽4,有利于冲压板7活动。
所述所述冲压板7为可拆卸设置,有利于更换不同的冲压板7对材料进行加工。
所述推杆10的上端设置有托板11,有利于推动冲压板7。
所述冲压件15为可拆卸设置,有利于更换冲压件15。
所述移动件16内设置有驱动装置17,能够驱动移动件16移动和液压筒18旋转。
一种冲压板的制备方法,包括以下步骤:
1)取生铁200-260份添加到高温熔炉内加热,使得生铁融化,制得铁水,然后将铁水收集起来,并冷却制得铁锭,备用;
2)将步骤1)制得的铁锭升温,使得铁锭软化,然后通过锻打机对铁锭进行快速锻打,将铁锭内的杂质祛除,然后再次投入熔炉内,并添加碳23份、二氧化硅13份、碳化钨30份、钨铜合金45份、镍钛合金18份、钛粉13份、锰铁合金38份、铝锂合金12份、锰硼钢25份和铅锡合金38份,通过加热将上述合金与铁锭熔化融合,制得合金熔液,备用;
3)取铂催化剂6份、铜-镍催化剂5份和铜-钯催化剂8份添加到步骤2)制得的合金熔液内,并将合金内多余的杂质精炼出来,然后将熔融状态的合金熔液浇到模具中,控制合金锭温度冷却的速度,得到合金锭。
4)将步骤3)制得的合金锭加热至500℃,使其达到疲软状态,然后进行锻打处理,将合金锭内的杂质再次通过锻打机锻打祛除,备用;
5)将步骤4)中锻打好的合金锭进行锻造塑形,将合金锭锻造成冲压板的坯件,备用;
6)将步骤5)制得的坯件放入盐350份内进行盐浴淬火,10小时后取出坯件,备用;
7)通过抛光机对步骤6)制得的坯件的表面进行打磨抛光,使得坯件的表面光滑平整,即得。
实验例:
选取普通的冲压板和特制的冲压板与本发明的冲压板相比较,并根据硬度、变形和使用寿命作为对比依据,分析三组冲压板的情况,并得出最好的冲压板。
硬度:能够承受较大是应力而出现凹陷;
变形:能够在使用时避免受挤压变形;
使用寿命:能够减少更换次数,且耐久。
以普通的冲压板为对照组一、特制的冲压板为对照组二和本发明的冲压板为对照组三,具体数据如下表所示:
对比三组材料,得到本发明的冲压板效果最好,与两组对照组相比具有硬度大、不易变形和使用寿命长的优点。
本发明的有益效果是:由于垫板的两端设置有凹槽,能够使得冲压板活动更加方便,由于设置有弹簧座,能够通过弹簧座上的推杆将冲压好的工件顶起,使得工件脱离冲压板,由于设置有立柱,能够稳定支撑冲压件,使得冲压器运行平稳,由于设置有滑动座,能够通过滑动座上的移动件移动位置,液压筒控制伸缩杆上的机械爪将工件抓持,能够将工件取出或放置,同时,冲压板采用本申请中的材料制成,具有硬度大、不易变形和使用寿命长的优点。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明保护范围为准。
Claims (7)
1.一种碳素钢冲压模具,其特征在于:包括机座和滑动座,所述机座的上方设置有垫板,所述垫板的两侧设置有固定座,所述固定座内设置有铰接轴和冲压板,所述冲压板与铰接轴相铰接,所述机座的下端设置有弹簧座,所述弹簧座内设置有弹簧,所述弹簧座的上方设置有推杆,所述机座的上方设置有立柱,所述立柱上设置有液压器,所述液压器的下端设置有液压杆和冲压件,所述滑动座位于机座的右侧,所述滑动座上设置有移动件,所述移动件的上方设置有液压筒,所述液压筒的左侧设置有伸缩杆,所述伸缩杆的末端设置有机械爪。
2.如权利要求2所述的碳素钢冲压模具,其特征在于:所述冲压板由以下重量份数配比的材料制成,包括生铁200-260份、碳20-26份、二氧化硅9-17份、碳化钨20-40份、钨铜合金40-50份、镍钛合金15-21份、钛粉10-16份、锰铁合金30-46份、铝锂合金10-14份、锰硼钢20-30份、铅锡合金30-46份、铂催化剂5-7份、铜-镍催化剂4-6份、铜-钯催化剂7-9份和盐300-400份。
3.如权利要求3所述的碳素钢冲压模具,其特征在于:所述垫板两端的中部设置有凹槽。
4.如权利要求4所述的碳素钢冲压模具,其特征在于:所述所述冲压板为可拆卸设置。
5.如权利要求5所述的碳素钢冲压模具,其特征在于:所述推杆的上端设置有托板。
6.如权利要求6所述的碳素钢冲压模具,其特征在于:所述冲压件为可拆卸设置。
7.如权利要求7所述的碳素钢冲压模具,其特征在于:所述移动件内设置有驱动装置。
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- 2016-11-24 CN CN201611042066.2A patent/CN106734597A/zh active Pending
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20170531 |