CN115255134B - 一种高利用率的钢背连续冲压方法和模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冲压技术领域，尤其涉及一种高利用率的钢背连续冲压方法和模具。该种冲压方法包括：使钢板条在第一套模具内前进，所述钢板条的同一产品位在所述第一套模具内前进的过程中依次进行冲孔、冲侧边、压钉和落料，其中，所述落料是从所述钢板条上冲出带有半成品及前侧废料的中间品；所述钢板条在相邻的两道工序间前进的距离等于所述半成品在所述前进的方向上的宽度最大值，以使所述落料能同时冲出上一个所述中间品的后边缘和下一个所述中间品的前边缘；把所述中间品转移到第二套模具内进行精冲，得到成品。该模具用于实现上述的高利用率的钢背连续冲压方法的第一套模具所需功能。本发明能够提高钢板条的使用率。

Description

一种高利用率的钢背连续冲压方法和模具

技术领域

本发明涉及冲压技术领域，尤其涉及一种高利用率的钢背连续冲压方法和模具。

背景技术

钢背主要用于固定摩擦材料，常见的钢背生产方法是通过把钢板条经过多步冲压后得到单个的钢背。

为了提高效率，现有技术会采用连续冲压的方式生产钢背，也即在一个模具中设置多个工位，多个工位依次进行不同的工序。而现有的钢背连续冲压模具中，为了能在一个模具中直接得到成品，都会在最后落料成品的工序所对应的工位处设置齿圈板，但由于设置了齿圈板，使得钢板条上相邻的两个产品位之间必须存在间隙以与齿圈板对应，而这间隙的存在就意味物料的浪费，降低了钢板条的使用率，提高了企业的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高利用率的钢背连续冲压方法，旨在解决现有技术中钢板条上相邻的两个产品位之间必须存在间隙所导致的钢板条使用率较低的问题；还提供了一种实现该种高利用率的钢背连续冲压方法的模具。

为了达到上述的目的之一，本发明提供了一种高利用率的钢背连续冲压方法，其包括：使钢板条在第一套模具内前进，所述钢板条的同一产品位在所述第一套模具内前进的过程中依次进行冲孔、冲侧边、压钉和落料，其中，所述落料是从所述钢板条上冲出带有半成品及前侧废料的中间品；所述钢板条在相邻的两道工序间前进的距离等于所述半成品在所述前进的方向上的宽度最大值，以使所述落料能同时冲出上一个所述中间品的后边缘和下一个所述中间品的前边缘；把所述中间品转移到第二套模具内进行精冲，得到成品。

进一步地，所述冲孔为冲出所述半成品内的功能孔，在所述冲侧边、压钉和落料中，至少其中一道工序借助所述功能孔对所述钢板条进行定位。

进一步地，在进行所述冲孔前还进行压斜边，以所述前进的方向为向前，所压斜边所对应的圆弧的圆心位于所述圆弧的后方；在所述压斜边中，在后的压痕截面轮廓线相对于合模面的倾斜角度∠1小于在前的压痕截面轮廓线相对于合模面的倾斜角度∠2，∠2与∠1的差值为所述圆弧的圆心角∠3的45％-55％。

为了达到上述目的之二，本发明还提供了一种模具，包括上模和下模，在所述上模与下模之间形成供钢板条前进的冲压通道，所述冲压通道内包括沿所述前进的方向依次排列的冲孔工位、冲侧边工位、压钉工位和落料工位，所述落料工位用于从钢板条上冲出带有半成品及前侧废料的中间品，所述冲孔工位用于冲出位于所述半成品内部的功能孔，所述冲侧边工位用于落料位于所述半成品之外并位于两侧的侧边料，所述压钉工位用于压出位于所述半成品内部的功能钉；相邻的工位间为无间隙设置，且在所述落料工位中能够同时冲出上一个所述中间品的后边缘和下一个所述中间品的前边缘。

进一步地，在所述冲侧边工位、压钉工位和落料工位的至少一个工位中设置有定位柱，所述定位柱用于插入所述功能孔以对所述钢板条进行定位。

进一步地，在所述冲孔工位之前还设置有压斜边工位，所述上模设置第一安装座，用于压斜边的压条和用于冲孔的冲孔冲头均安装在所述第一安装座，所述下模设置有与所述冲孔冲头对应的冲孔槽。

进一步地，以所述前进的方向为向前，在所述压条中，向后的压面相对于合模面的倾斜度小于靠近向前的压面相对于合模面的倾斜度。

进一步地，所述下模设置有弹性顶杆，所述弹性顶杆的自然状态为高于所述下模的合模面，且能够被往下压至与所述下模的合模面齐平。

进一步地，所述压钉工位包括设置在所述上模的冲钉凹模和设置在所述下模并与所述冲钉凹模对应的冲钉冲头，所述冲钉冲头能够升至高于所述下模的合模面和降至与所述下模的合模面齐平，驱动所述冲钉冲头升降的动力源设置在所述下模的下方。

进一步地，所述落料工位包括设置在所述上模的落料冲头和设置在所述下模的落料槽，所述落料槽内滑动连接有升降承托台，所述下模还设置有位于所述落料槽的后方的挡块，所述挡块能够抵顶所述落料冲头的前侧面。

本发明所提供的一种高利用率的钢背连续冲压方法，其通过在第一套模具内对钢板条进行连续冲压，完成钢背的功能结构的成型，并在第一套模具内冲出单个的中间品，之后再把中间品转移到第二套模具进行精冲得到成品；该种冲压方法由于无需在第一套模具内冲出成品，因此无需在第一套模具内设置齿圈板，在无需设置齿圈板的情况下，本方法进一步设置了钢板条在相邻的两道工序间前进的距离等于半成品在前进的方向上的宽度最大值，这样能使得相邻的半成品之间不存在间隙，提高钢板条的使用率；此外，该种冲压方法还通过合理地设置工序，用最少的步骤及最短的钢板条前进距离便能完成中间品的冲压，能够提高生产效率及保护模具的使用寿命。本发明所提供的模具用于实现上述的第一套模具的功能，同样具有上述的优点。

附图说明

图1是本发明的高利用率的钢背连续冲压方法的工序示意图；

图2是压斜边时的示意图；

图3是所压斜边所对应的圆弧的圆心角的示意图；

图4是本发明的模具的立体结构示意图；

图5是下模的立体结构示意图；

图6是上模的立体结构示意图；

图7是本发明的模具的剖切结构示意图一，其中剖切面经过定位柱；

图8是本发明的模具的剖切结构示意图二，其中剖切面经过弹性顶杆。

【附图标记说明】

01-钢板条、02-中间品、021-半成品、022-前侧废料、03-成品、04-功能孔、05-功能钉、06-斜边、07-在后的压痕截面轮廓线、08-在前的压痕截面轮廓线；

1-上模

2-下模

3-压斜边工位、31-第一安装座、32-压条、321-向后的压面、322-向前的压面；

4-冲孔工位、41-冲孔冲头、42-冲孔槽；

5-冲侧边工位；

6-压钉工位、61-冲钉凹模、62-冲钉冲头；

7-落料工位、71-落料冲头、72-落料槽、73-升降承托台；

8-定位柱；

9-弹性顶杆；

10-挡块。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作详细说明。

在本发明中，除另有明确规定和限定，当出现术语如“设置在”、“相连”、“连接”时，这些术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接、可拆卸连接或一体连接；可以是直接相连或通过一个或多个中间媒介相连。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在发明中的具体含义。对于发明中所出现的方向词，是为了能更好地对特征的特点及特征间的关系进行说明，应当理解的是，当发明的摆放方向发生改变时，特征的特点及特征间的关系的方向也对应发生改变，因此方向词不构成对特征的特点及特征间的关系在空间内的绝对限定作用，仅起到相对限定作用。

本实施例提供了一种高利用率的钢背连续冲压方法，如图1所示，该方法为使钢板条01在第一套模具内前进，钢板条01的同一产品位在第一套模具内前进的过程中依次进行冲孔、冲侧边、压钉和落料，其中，落料是从钢板条01上冲出带有半成品021及前侧废料022的中间品02。

钢板条01在相邻的两道工序间前进的距离等于半成品021在前进的方向上的宽度最大值，以使落料能同时冲出上一个中间品02的后边缘和下一个中间品02的前边缘；本实施例中所称的前进的方向上的宽度最大值也即为图1所示的d，该d所对应的前进的距离是为了确保每次落料所落下来的中间品02在宽度方向上是包含了能得到成品03所需的所有材料。

之后把中间品02转移到第二套模具内进行精冲，精冲指的是冲掉前侧废料022，并对各处功能结构进行精修和整形，以得到成品03。

本实施例所提供的一种高利用率的钢背连续冲压方法，其通过在第一套模具内对钢板条01进行连续冲压，完成钢背的功能结构的成型，并在第一套模具内冲出单个的中间品02，之后再把中间品02转移到第二套模具进行精冲得到成品03；该种冲压方法由于无需在第一套模具内冲出成品03，因此无需在第一套模具内设置齿圈板，在无需设置齿圈板的情况下，本方法进一步设置了钢板条01在相邻的两道工序间前进的距离等于半成品021在前进的方向上的宽度最大值，这样能使得相邻的半成品021之间不存在间隙，提高钢板条01的使用率。经过实践，相比于传统的连续冲压方法，本实施例所提供的高利用率的钢背连续冲压方法能够使每一米的钢板条01多冲出一块成品03。

在本实施中，冲孔为冲出半成品021内的功能孔04，在冲侧边、压钉和落料中，至少其中一道工序借助功能孔04对钢板条01进行定位，优选地，该三道工序均借助功能孔04进行定位。基于上述的工序设置，半成品021内的功能孔04最先被冲出，并且在后续的冲压步骤中采用该功能孔04对钢板条01进行定位，这样能有效避免钢板条01在冲压的过程中发生不必要的移动，且每道工序中均有设置再次定位，因此能大大提高冲压精度。

在本实施例中，为了适配市面上常见的具有斜边的钢背，在进行冲孔前还进行压斜边，以前进的方向为向前，所压的斜边06所对应的圆弧的圆心位于圆弧的后方；也即如图1所示的，斜边06位于成品03的前侧且向前凸。在压斜边中，如图2至图3所示，在后的压痕截面轮廓线07相对于合模面的倾斜角度∠1小于在前的压痕截面轮廓线08相对于合模面的倾斜角度∠2，∠2与∠1的差值为圆弧的圆心角∠3的45％-55％。在压斜边时，由于斜边06倾斜的特性，斜边06会对上模1产生水平的力，在本实施例中，在后的压痕截面轮廓线07所对应的是钢背的斜边06，在后的压痕截面轮廓线07会对上模1产生向前的力，为此，设置在前的压痕截面轮廓线08也同为倾斜，在前的压痕截面轮廓线08会对模上模1产生向后的力，以此来达到相互抵消的目的；同时，圆弧状的斜边06也会影响上述的力的作用，经研究，设置∠2与∠1的差值为圆弧的圆心角∠3的45％-55％，能够达到最好的平衡效果。在本实施例中，∠1为34度，∠3为53度，∠2优选为60度。

为了实现上述的高利用率的钢背连续冲压方法，本实施例还提供了一种模具，如图4至图8所示，其包括上模1和下模2，在上模1与下模2之间形成供钢板条01前进的冲压通道，冲压通道内包括沿前进的方向依次排列的冲孔工位4、冲侧边工位5、压钉工位6和落料工位7，落料工位7用于从钢板条01上冲出带有半成品021及前侧废料022的中间品02，冲孔工位4用于冲出位于半成品021内部的功能孔04，冲侧边工位5用于落料位于半成品021之外并位于两侧的侧边料，压钉工位6用于压出位于半成品021内部的功能钉05；相邻的工位间为无间隙设置，且在落料工位7中能够同时冲出上一个中间品02的后边缘和下一个中间品02的前边缘。优选地，在冲孔工位4之前还设置有压斜边工位3。

该模具具有用于实现上述的高利用率的钢背连续冲压方法的第一套模具所需功能，而第二套模具所提及的精冲有众多模具能够实现，因此不在本申请中赘述。对于钢板条01的前进，是由外设的送料设备来实现，现有技术中有众多送料设备能够实现对物料的连续等距送料，因此送料设备不在本申请中赘述。

本实施例所提供的模具对冲压通道内的工位排序进行了特别规划。当成品03有斜边06结构时，钢板条01先进行的是压斜边的工艺，这样可让钢板条01由于压斜边所造成的材料流动所引起的沿前进方向上的形变尽早发生，避免对其他工序的精度造成影响；之后先是冲孔工位4，在冲孔工位4中冲的是功能孔04，该功能孔04是钢背功能结构，同时把该功能孔04冲出后，后续的工位可利用该功能孔04对钢板条01进行定位，因此先冲出功能孔04是较佳的选择；之后再是冲侧边工位5和压钉工位6，这是由于冲侧边工位5中需要去除的材料较多，因此在下模2上的冲侧边工位5处所设置的镂空结构也较多，而如果把冲侧边工位5和压钉工位6调转的话，那冲侧边工位5将直接与落料工位7相邻，落料工位7的镂空结构也是较多的，两个镂空结构较多的工位相邻的话，下模2的强度将大大降低，因此，把压钉工位6设置在冲侧边工位5与落料工位7之间，便能避免上述问题。综上，基于上述的工位排序，本实施例中仅需要五个工位即可完成钢背上常见的功能结构的冲压，在工位与工位间也不存在空工位，能够在用料最少的情况下制得该模具，节约制造成本。

在本实施例中，上模1设置第一安装座31，用于压斜边的压条32和用于冲孔的冲孔冲头41均安装在第一安装座31，下模2设置有与冲孔冲头41对应的冲孔槽42。基于上述的结构，压条32和冲孔冲头41安装在同一个第一安装座31中，两者的相对位置较为固定，可以提高斜边06相对于功能孔04的位置精度，提高产品的精度。

在本实施例中，在冲侧边工位5、压钉工位6和落料工位7的至少一个工位中设置有定位柱8，定位柱8用于插入功能孔04以对钢板条01进行定位。优选地，上述三个工位中均设置有定位柱8。进一步优选地，定位柱8的底部为倒圆角机构，方便定位柱8插入功能孔04。也即，当进行后续三道工序时，每道工序中对钢板条01的定位都是通过功能孔04来实现的，这样可提高这三道工序所对应的功能结构相对于功能孔04的位置精度，提高产品精度。

在本实施例中，以前进的方向为向前，如图2所示，在压条32中，向后的压面321相对于合模面的倾斜度小于靠近向前的压面322相对于合模面的倾斜度。该结构的压条32用于平衡如上述所的由于压斜边所造成的对上模1产生的力的问题。压条32的向后的压面321相对于合模面的倾斜度与上述的∠1一致，压条32的向前的压面322相对于合模面的倾斜度与上述的∠2一致。

在本实施例中，下模2设置有弹性顶杆9，弹性顶杆9的自然状态为高于下模2的合模面，且能够被往下压至与下模2的合模面齐平。当上模1与下模2分开时，弹性顶杆9顶起钢板条01，减少钢板条01与下模2之间的摩擦，方便送料。当合模时，弹性顶杆9被压下，不影响冲压的正常进行。

在本实施例中，压钉工位6包括设置在上模1的冲钉凹模61和设置在下模2并与冲钉凹模61对应的冲钉冲头62，冲钉冲头62能够升至高于下模2的合模面和降至与下模2的合模面齐平，驱动冲钉冲头62升降的动力源设置在下模2的下方。本实施例通过上述的冲钉凹模61与冲钉冲头62的配合来实现压钉，其中，冲钉冲头62的升降可通过外设在下模2的下方的液压机构来实现。

在本实施例中，落料工位7包括设置在上模1的落料冲头71和设置在下模2的落料槽72，落料槽72内滑动连接有升降承托台73，升降承托台73与下模2之间设置有弹簧，下模2还设置有位于落料槽72的后方的挡块10，挡块10能够抵顶落料冲头71的前侧面。本实施例通过上述的落料冲头71与落料槽72的配合来实现落料，其中，在落料槽72中还设置有升降承托台73，升降承托台73的设置能确保落料时物料平行下降，提高落料的质量。挡块10用于稳定落料冲头71，抵消落料时产生的侧向力。

综上，本实施例所提供的高利用率的钢背连续冲压方法及模具，能够提高钢板条01的使用率。

在不冲突的情况下，上述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种高利用率的钢背连续冲压方法，其特征在于：

使钢板条在第一套模具内前进，所述钢板条的同一产品位在所述第一套模具内前进的过程中依次进行冲孔、冲侧边、压钉和落料，其中，所述落料是从所述钢板条上冲出带有半成品及前侧废料的中间品；所述钢板条在相邻的两道工序间前进的距离等于所述半成品在所述前进的方向上的宽度最大值，以使所述落料能同时冲出上一个所述中间品的后边缘和下一个所述中间品的前边缘；所述第一套模具包括上模和下模，在所述上模与下模之间形成供钢板条前进的冲压通道，所述冲压通道内包括沿所述前进的方向依次排列的冲孔工位、冲侧边工位、压钉工位和落料工位，所述落料工位用于从钢板条上冲出带有半成品及前侧废料的中间品，所述冲孔工位用于冲出位于所述半成品内部的功能孔，所述冲侧边工位用于落料位于所述半成品之外并位于两侧的侧边料，所述压钉工位用于压出位于所述半成品内部的功能钉；相邻的工位间为无间隙设置，且在所述落料工位中能够同时冲出上一个所述中间品的后边缘和下一个所述中间品的前边缘；

把所述中间品转移到第二套模具内进行精冲，得到成品；

在进行所述冲孔前还进行压斜边，以所述前进的方向为向前，所压斜边所对应的圆弧的圆心位于所述圆弧的后方；在所述压斜边中，在后的压痕截面轮廓线相对于合模面的倾斜角度∠1小于在前的压痕截面轮廓线相对于合模面的倾斜角度∠2，∠2与∠1的差值为所述圆弧的圆心角∠3的45%-55%。

2.根据权利要求1所述的高利用率的钢背连续冲压方法，其特征在于：所述冲孔为冲出所述半成品内的功能孔，在所述冲侧边、压钉和落料中，至少其中一道工序借助所述功能孔对所述钢板条进行定位。

3.根据权利要求1所述的高利用率的钢背连续冲压方法，其特征在于：在所述冲侧边工位、压钉工位和落料工位的至少一个工位中设置有定位柱，所述定位柱用于插入所述功能孔以对所述钢板条进行定位。

4.根据权利要求1所述的高利用率的钢背连续冲压方法，其特征在于：在所述冲孔工位之前还设置有压斜边工位，所述上模设置第一安装座，用于压斜边的压条和用于冲孔的冲孔冲头均安装在所述第一安装座，所述下模设置有与所述冲孔冲头对应的冲孔槽。

5.根据权利要求4所述的高利用率的钢背连续冲压方法，其特征在于：以所述前进的方向为向前，在所述压条中，向后的压面相对于合模面的倾斜度小于靠近向前的压面相对于合模面的倾斜度。

6.根据权利要求1所述的高利用率的钢背连续冲压方法，其特征在于：所述下模设置有弹性顶杆，所述弹性顶杆的自然状态为高于所述下模的合模面，且能够被往下压至与所述下模的合模面齐平。

7.根据权利要求1所述的高利用率的钢背连续冲压方法，其特征在于：所述压钉工位包括设置在所述上模的冲钉凹模和设置在所述下模并与所述冲钉凹模对应的冲钉冲头，所述冲钉冲头能够升至高于所述下模的合模面和降至与所述下模的合模面齐平，驱动所述冲钉冲头升降的动力源设置在所述下模的下方。

8.根据权利要求1所述的高利用率的钢背连续冲压方法，其特征在于：所述落料工位包括设置在所述上模的落料冲头和设置在所述下模的落料槽，所述落料槽内滑动连接有升降承托台，所述下模还设置有位于所述落料槽的后方的挡块，所述挡块能够抵顶所述落料冲头的前侧面。