CN111570624A - 一种金属零件的生产工艺及其连续模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属零件的生产技术领域，具体公开了一种金属零件的生产工艺及其连续模具，应用于连料结构的连续加工，所述连料结构包括位于两侧的料带、位于中间的工件料、以及位于两侧连接所述料带和所述工件料的连接区；所述生产工艺包括以下步骤：S1、对位于两侧的连接区进行压线处理；S2、沿压线中心线位置进行半切处理；S3、将半切处理后的连料结构进行压平；S4、沿压线中心线位置切断后，将工件料的两侧弯折成90°；本发明有效解决了连续冲压因毛边方向不一致需要增加一套折弯模具或者压毛边模具的不足，极大节省了成本，同时解决了连续模具和工站模具之间产能不匹配的问题，实现了无人化、智能化和自动化的生产模式。

Description

一种金属零件的生产工艺及其连续模具

技术领域

本发明涉及金属零件的生产技术领域，尤其涉及一种金属零件的生产工艺及其连续模具。

背景技术

金属钣金零件用连续模具制造是一种常用的生产形式，连续模具有冲速快、产能高、零件尺寸稳定、节省机台、人力少的特点，是冲压行业的发展方向和实现制造业智能化、无人化、自动化的必要手段。

在通信、新能源、5G、电子产品、汽车的金属钣金结构件中，切边与折弯是零件的一种基本的产品形态，处于装配和安全的需要，毛边方向、毛边大小、压毛边均是产品零件在设计与生产中的一些基本的技术要求。

但在实际生产和模具设计的过程中，因产品形态、成型方式、送料与落料方式的不同，冲压局部毛边方向与客户对冲切边毛刺方向的要求相反，这种局部反向毛边出现在以下几种连续模冲压方式中。

如图1所示，是现有的集合冲压切断折弯一体的模具，实现冲压切断折弯同工序一次完成，然而该模具的切折毛边方向与产品毛边方向相反，如图2和图3所示。

如图4所示，是现有的向下落料的模具，完成产品的向下落料，其产品毛边方向朝上，与客户要求的毛边向下方向相反。

如图5所示，是现有的切断模具，冲压时产品从废料边切断，采用下落料方式，此时切断边的毛刺朝上与其他部位切断面毛边方向相反。

如图6所示，是现有的向上冲孔模具，因模具设计需要产品冲孔采用向上冲孔方式的，产品孔位边毛边方向亦会与产品要求毛边方向相反，比如部分拉深件连续模拉深完成后顶部冲孔、或因下模强度、空间不足需要向上冲孔的情况。

由上述可见，毛边朝上的问题会出现在连续模冲压中产品整体落料、产品切折同位置、产品从料带连料点切断、向上冲孔等情况中，此类问题是连续模冲压产品解决毛刺向上控制的设计的难点，一直未有很好地解决方案，尤其在连续模落料、连料点毛刺方向有特殊管控以及要求压毛边的产品时，目前普遍的做法是连续模下料片，然后增加一套压毛边模具或一套独立折弯模具、或冲孔模，这会增加摸具数量和冲压机台数量，同时增加作业人员和零件周转，不符合无人化、精益化、高效生产的需求。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种金属零件的生产工艺及其连续模具，有效解决了连续冲压因毛边方向不一致需要增加一套折弯模具或者压毛边模具的不足，极大节省了成本，同时解决了连续模具和工站模具之间产能不匹配的问题，实现了无人化、智能化和自动化的生产模式。

为了解决上述技术问题，本发明提供的具体方案如下：

一种金属零件的生产工艺，应用于连料结构的连续加工，所述连料结构包括位于两侧的料带、位于中间的工件料、以及位于两侧连接所述料带和所述工件料的连接区；

所述生产工艺包括以下步骤：

S1、对位于两侧的连接区进行压线处理；

S2、沿压线中心线位置进行半切处理；

S3、将半切处理后的连料结构进行压平；

S4、沿压线中心线位置切断后，将工件料的两侧弯折成90°。

可选的，所述步骤S1中，对连接区的上下两面同时做压线处理，通过对连接区的上下两面同时做压线处理，能够形成初步压毛边的效果。

可选的，所述步骤S1中，所述压线为V字形状，压线的夹角为60-90°，V字形状能够较好的形成压毛边效果，压线的夹角则可根据金属零件的材质进行选择。

可选的，所述压线的左右两端分别超出连接区的左右两端0.05mm-1mm，能够有利于后续的半切处理和切断处理。

本发明还提供了一种连续模具，应用于上述的生产工艺中，所述连续模具依次包括压线模具、半切模具、压平模具和切折模具，依次完成金属零件的压线、半切、压平和切折处理。

可选的，所述压线模具包括相对设置的压线上模和压线下模，所述压线上模上设有压线上冲头，所述压线下模上设有与压线上冲头对应的压线下冲头，由压线上冲头和压线下冲头同时完成连接区的上下两面的压线处理，形成初步压毛边的效果。

可选的，所述压线上冲头的端部设有第一凸起，所述第一凸起为V字形状；

所述压线下冲头的端部设有第二凸起，所述第二凸起为V字形状，V字形状能够较好的形成压毛边效果。

可选的，所述半切模具包括相对设置的半切上模和半切下模，所述半切上模上设有半切冲头，由半切上模、半切下模和半切冲头的共同配合，对压线中心线位置进行半切处理。

可选的，所述压平模具包括相对设置的压平上模和压平下模，由压平上模和压平下模的共同配合将半切处理后的连料结构进行压平。

可选的，所述切折模具包括相对设置的切折上模和切折下模，所述切折上模上设有切折冲头；

所述切折冲头的一侧为弧状，切折冲头的另一侧为切刀状，切折冲头的切刀状一侧先沿压线中心线位置切断，接着在切折冲头的继续向下运动中，切折冲头的弧状一侧将工件料的两侧弯折成90°。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的一种金属零件的生产工艺及其连续模具，解决了连续模具冲压过程中产品整体落料、产品切折同位置、产品从料带连料点切断以及向上冲孔等情况中，毛刺向上或毛边方向不一致等问题，极大节省了成本，同时解决了连续模具和工站模具之间产能不匹配的问题，实现了无人化、智能化和自动化的生产模式。

附图说明

图1为背景技术中集合冲压切断折弯一体的模具示意图。

图2为图1中A部分放大图。

图3为图1中B部分放大图。

图4为背景技术中向下落料的模具示意图。

图5为背景技术中切断模具示意图。

图6为背景技术中向上冲孔模具示意图。

图7为本发明实施例中提供的一种连料结构图。

图8为现有连接区切断后毛边朝上示意图。

图9为本发明实施例中提供的一种金属零件的生产工艺流程图。

图10为本发明实施例中提供的一种金属零件的生产工艺流程效果示意图。

图11为本发明实施例中提供的连接区切断后的示意图。

图12为本发明实施例中提供的压线模具示意图。

图13为本发明实施例中提供的半切模具示意图。

图14为本发明实施例中提供的压平模具示意图。

图15和图16为本发明实施例中提供的切折模具示意图。

其中，1为连料结构；2为料带；3为工件料；4为连接区；5为压线模具；51为压线上模；52为压线下模；53为压线上冲头；531为第一凸起；54为压线下冲头；541为第二凸起；6为半切模具；61为半切上模；62为半切下模；63为半切冲头；7为压平模具；71为压平上模；72为压平下模；8为切折模具；81为切折上模；82为切折下模；83为切折冲头；9为产品；10为废料；11为冲孔冲头；12为切断冲头；A为产品切边毛边方向放大图；B为切折边毛边方向放大图；C为压线模具动作后得到的连料结构图；D为半切模具动作后得到的连料结构图；E为压平模具动作后得到的连料结构图；F为切折模具动作后得到的产品示意图；G为产品上的毛边方向示意图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

例如，一种金属零件的生产工艺，应用于连料结构的连续加工，所述连料结构包括位于两侧的料带、位于中间的工件料、以及位于两侧连接所述料带和所述工件料的连接区；所述生产工艺包括以下步骤：S1、对位于两侧的连接区进行压线处理；S2、沿压线中心线位置进行半切处理；S3、将半切处理后的连料结构进行压平；S4、沿压线中心线位置切断后，将工件料的两侧弯折成90°。

本实施例提供的一种金属零件的生产工艺及其连续模具，解决了连续模具冲压过程中产品整体落料、产品切折同位置、产品从料带连料点切断以及向上冲孔等情况中，毛刺向上或毛边方向不一致等问题，极大节省了成本，同时解决了连续模具和工站模具之间产能不匹配的问题，实现了无人化、智能化和自动化的生产模式。

请参照图7，图中示出的是一种连料结构图，该连料结构包括料带、工件料和连接区。

其中，料带位于两侧，工件料位于中间，连接区位于两侧且连接料带和工件料。由图7可知，在对该连料结构进行压线之前，还包括了冲孔压印、冲孔以及将工件料前端向下折弯90°和压平压毛边，该部分采用常规的冲压模具即可完成，因此在此不作详细介绍。

在该示例中，连料结构的材料厚度T＝1.0mm，工件料毛边方向向下，即折弯边内侧，端面毛刺不超过材料厚度5％，工件料两侧90°折弯，前端边缘反折180°，后端边压毛边。

在对工件料两侧90°折弯时，若采用现有技术中的方式，则连接区切断后毛边朝上，如图8所示，不符合毛边向下的要求。而本申请提供的一种金属零件的生产工艺，则很好的解决了这个问题。

请参照图9和图10，图9示出了一种金属零件的生产工艺流程图；图10示出了一种金属零件的生产工艺流程效果示意图。

一种金属零件的生产工艺，应用于上述连料结构的连续加工，包括以步骤：

S1、对位于两侧的连接区进行压线处理。

使用压线模具对位于两侧的连接区进行压线处理，能够形成初步压毛边的效果，有利于解决产品中毛边方向不一致的问题。

S2、沿压线中心线位置进行半切处理。

半切处理能够改善产品的切断面质量和改变毛边的方向，同时在后续工序切折时，在分离废料与产品时减少对产品的撕裂造成的毛边，此处中，废料即位于两侧的料带，产品则是中间位置的工件料。

需要说明的时，本申请采用的时废料向下半切的方式，前文提及的其他落料方式的半切可以根据实际采用其他方式半切，原则上半切造成的产品切断面毛刺与产品要求方向一致，如半切冲头在废料上，半切冲头下降产生的产品毛边向下；半切冲头在产品上，则半切冲头向下运动产品毛边向上。

S3、将半切处理后的连料结构进行压平。

将半切处理后的连料机构进行压平，有利于后续的切断与弯折处理，在压平时，应确保回压产品不从废料上掉落。

S4、沿压线中心线位置切断后，将工件料的两侧弯折成90°。

如图11所示，为连接区切断后的效果图。在一些实施例中，步骤S1中，对连接区的上下两面同时做压线处理，通过对连接区的上下两面同时做压线处理，能够形成初步压毛边的效果。

具体的，压线为V字形状，压线的夹角为60-90°，V字形状能够较好的形成压毛边效果，压线的夹角则可根据金属零件的材质进行选择。

压线的左右两端分别超出连接区的左右两端0.05mm-1mm，能够有利于后续的半切处理和切断处理。

在该示例中，压线的夹角为90°，压线深度为0.3mm，压线的左右两端分别超出连接区的左右两端1mm，其中，半切深度为材料厚度的50％，即0.5mm，半切间隙为0.05T/2，需要说明的是，具体的半切深度可根据实际材料厚度进行调整，本示例并不对半切深度进行具体的限制。

请参考图12-图16，本申请还提供了一种连续模具，应用于上述的生产工艺中，连续模具依次包括压线模具、半切模具、压平模具和切折模具，依次完成金属零件的压线、半切、压平和切折处理。

具体的，压线模具包括相对设置的压线上模和压线下模，压线上模上设有压线上冲头，压线下模上设有与压线上冲头对应的压线下冲头，由压线上冲头和压线下冲头同时完成连接区的上下两面的压线处理，形成初步压毛边的效果。

将连料结构置于压线下模上，压线上模向下运动，将连料结构压紧在压线下模上，完成对连料结构的定位，避免压线过程中发生位移，提高压线的准确度，接着压线上冲头向下压线，压线下冲头向上压线，完成连接区的上下两面的压线处理。

在该示例中，压线上冲头的端部设有第一凸起，第一凸起为V字形状；压线下冲头的端部设有第二凸起，第二凸起为V字形状，V字形状能够较好的形成压毛边效果。

V字形状的第一凸起和第二凸起的高度可根据实际需求进行调整，如，当压线深度需要达到0.3mm时，则可将第一凸起和第二凸起的高度设置为0.3mm，以符合压线需求。

具体的，第一凸起和第二凸起的夹角范围为60-90°，第一凸起和第二凸起的夹角可根据金属零件的材质进行选择。

第一凸起和第二凸起的左右两端分别超出连接区的左右两端0.05mm-1mm，能够有利于后续的半切处理和切断处理。

在该示例中，第一凸起和第二凸起的夹角为90°，第一凸起和第二凸起的左右两端分别超出连接区的左右两端1mm。

如图7中C部分所示，为压线模具动作后得到的连料结构图。

在一些实施例中，半切模具包括相对设置的半切上模和半切下模，半切上模上设有半切冲头，由半切上模、半切下模和半切冲头的共同配合，对压线中心线位置进行半切处理。

将连料结构放置在半切下模上，并将压线中心线位置对准半切冲头位置，接着半切上模向下运动，将连料结构压紧在半切下模上，避免半切处理过程中连料结构发生位移，提高半切的精准度；将连料结构定位完成后，半切冲头向下运动，沿压线中心线位置进行半切处理。

如图7的D部分所示，为半切模具动作后得到的连料结构图。

在一些实施例中，压平模具包括相对设置的压平上模和压平下模，由压平上模和压平下模的共同配合将半切处理后的连料结构进行压平。

将连料结构放置在压平下模上，压平上模向下运动，与压平下模共同配合，将半切处理后的连料结构进行压平。

如图7的E部分所示，为压平模具动作后得到的连料结构图。

在一些实施例中，切折模具包括相对设置的切折上模和切折下模，切折上模上设有切折冲头；切折冲头的一侧为弧状，切折冲头的另一侧为切刀状，切折冲头的切刀状一侧先沿压线中心线位置切断，接着在切折冲头的继续向下运动中，切折冲头的弧状一侧将工件料的两侧弯折成90°。

如图7所示，F部分为切折模具动作后得到的产品示意图；G部分为产品上的毛边方向示意图。

本发明解决了连续模具冲压过程中产品整体落料、产品切折同位置、产品从料带连料点切断、向上冲孔等情况中，毛边向上或毛边方向不一致的问题；解决了连续冲压因毛边方向不一致需要增加一套折弯模具或压毛边模具的不足，极大的节省了成本，同时解决了连续模具和工站模具之间产能不匹配的问题；消除了生产瓶颈，大大缩短了生产周期；减少了冲床的占用数量，降低了人工数量，实现无人化、智能化和自动化的生产模式；扩展了连续设计制造生产技术范围，扩大了零件劝连续模具设计的可能性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围，因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种金属零件的生产工艺，其特征在于，应用于连料结构(1)的连续加工，所述连料结构(1)包括位于两侧的料带(2)、位于中间的工件料(3)、以及位于两侧连接所述料带(2)和所述工件料(3)的连接区(4)；

所述生产工艺包括以下步骤：

S1、对位于两侧的连接区进行压线处理；

S2、沿压线中心线位置进行半切处理；

S3、将半切处理后的连料结构进行压平；

S4、沿压线中心线位置切断后，将工件料的两侧弯折成90°。

2.根据权利要求1所述的金属零件的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1中，对连接区的上下两面同时做压线处理。

3.根据权利要求1所述的金属零件的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述压线为V字形状，压线的夹角为60-90°。

4.根据权利要求1所述的金属零件的生产工艺，其特征在于，所述压线的左右两端分别超出连接区的左右两端0.05mm-1mm。

5.一种连续模具，其特征在于，应用于权利要求1所述的生产工艺中，所述连续模具依次包括压线模具(5)、半切模具(6)、压平模具(7)和切折模具(8)。

6.根据权利要求5所述的连续模具，其特征在于，所述压线模具(5)包括相对设置的压线上模(51)和压线下模(52)，所述压线上模(51)上设有压线上冲头(53)，所述压线下模(52)上设有与压线上冲头(53)对应的压线下冲头(54)。

7.根据权利要求6所述的连续模具，其特征在于，所述压线上冲头(53)的端部设有第一凸起(531)，所述第一凸起(531)为V字形状；

所述压线下冲头(54)的端部设有第二凸起(541)，所述第二凸起(541)为V字形状。

8.根据权利要求5所述的连续模具，其特征在于，所述半切模具(6)包括相对设置的半切上模(61)和半切下模(62)，所述半切上模(61)上设有半切冲头(63)。

9.根据权利要求5所述的连续模具，其特征在于，所述压平模具(7)包括相对设置的压平上模(71)和压平下模(72)。

10.根据权利要求5所述的连续模具，其特征在于，所述切折模具(8)包括相对设置的切折上模(81)和切折下模(82)，所述切折上模(81)上设有切折冲头(83)；

所述切折冲头(83)的一侧为弧状，切折冲头(83)的另一侧为切刀状。

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