[发明专利]精冲模具及其实现精冲的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属板材冲压方法，尤其涉及一种精冲模具及其实现精冲的方法。

背景技术

在金属加工业中，大量采用板材冲压加工。精冲技术是一项先进制造技术，一次精冲就能获得尺寸公差IT7～8级，剪切面粗糙度Ra0.8～0.4um的零件，相当于机械加工中磨削加工的质量。以模数3、齿数18，厚度为5毫米的齿轮为例，用机械加工生产，每件需时约6分钟，用精冲工艺生产，每分钟可生产10件以上。同时在精冲加工过程中，由于冷作硬化的作用，其精冲表面硬度甚至可以达到HRC42，在很多情况下，精冲零件往往可直接用于装配而无需后续加工。

图1所示，为现有技术中的强力压边精冲示意图，金属板料位于V形齿圈压板101、凸模103、凹模102和反压板104之间。其工作分2个阶段，首先，V形齿圈压板101压入被冲板料，然后，凸模103将板料压入凹模102，获得精冲零件105，材料其它部分106做为废料去除，从而完成整个工件的精冲过程。

如图1中部位D所示，金属材料的塑性变形集中在凸模103、凹模102所限极窄的间隙区内，变形剧烈，加工后剪切面极易产生撕裂。为抑制剪切面，V形齿圈压板101必须带V形齿圈A，在精冲前期，V形齿圈A先行压入精冲板料，与其它模具零件共同作用下，在精冲板料变形区建立三向静水压力，以增加剪切变形区塑性，获得合格的精冲件。V形齿圈A是强力压边精冲模具中不可或缺的部分，强力压边精冲有明确的齿圈设计规范。

上述现有技术至少存在以下缺点：

增加了模具加工难度及加工周期；降低了精冲材料利用率；模具后续维护费用高；降低了凹模、压板等精冲模具核心零件的寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种节省材料、模具加工及维护容易、使用寿命长的精冲模具及其实现精冲的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的精冲模具，包括凸模、凹模，所述凸模外部设有压板，所述凹模内部设有反压板，所述的压板为无齿圈平面压板，所述凸模和凹模的刃口为圆角刃口。

本发明的上述的精冲模具实现精冲的方法，包括步骤：

首先，将金属板料放入凹模与凸模之间，并用压板压住所述板料；

然后，凸模将部分板料压入凹模中，反压板同时处于压力状态，实现整个精冲过程。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的精冲模具及其实现精冲的方法精冲模具，由于压板为无齿圈平面压板，所述凸模和凹模的刃口为圆角刃口。节省材料、模具加工及维护容易、使用寿命长。

附图说明

图1为现有技术中的强力压边精冲模具的结构示意图；

图2为本发明的精冲模具的结构示意图；

图3a-图3d为本发明的精冲方法的工艺过程示意图。

具体实施方式

本发明的精冲模具，其较佳的具体实施方式如图2所示，包括凸模203、凹模202，凸模203外部设有压板201，凹模202内部设有反压板204，压板201为无齿圈平面压板，凸模203和凹模202的刃口为圆角刃口。

本发明中，凹模302固定，其它3个零件成形力均单独可调，并可按预置的程序动作、施压。凹模及凸模均为圆角刃口，刃口圆角大小Rp、Rm及凸、凹模间隙C可以根据金属板料种类及厚度确定。压板不带V形齿圈，通过与其它零件的共同作用，在材料变形区建立所需的三向压应力。

本发明采用新型的变形机理，能够在使用平面压板(无V形齿圈)的情况下在板料变形区建立三向压应力，从而实现精冲，具有提高材料的利用率，降低精冲模具的加工难度及维修频率等优点，能够在传统的精冲设备上实施。

本发明的上述的精冲模具实现精冲的方法，其较佳的具体实施方式如图3a-图3d所示，包括步骤：

首先，将金属板料放入凹模与凸模之间，并用压板压住所述板料；

然后，凸模将部分板料压入凹模中，反压板同时处于压力状态，实现整个精冲过程。

具体包括：

a)送料，即将精冲板料送入模具；

b)压边，压板201下行，精冲板料压紧在凹模202上，处于待加工状态。

c)冲裁，凸模203和反压板204下行，平面压板201处于保压的状态，进入精冲过程，此时精冲板料的狭小变形区在刃口圆角、压边力、反压力等的共同作用下处于三向压应力状态，此状态与强力压边精冲时变形区的应力状态完全一致，在无齿圈精冲过程中能够抑制剪切面产生撕裂，从而获得良好的精冲技术效果。

d)退料，各零件回位，零件205及废料206离开模具，完成整个精冲过程。