[发明专利]冲压挤切方式加工二维曲面相贯线的方法及冲压挤切模具

说明书

技术领域

本发明属于机械制造业压力加工技术范围，特别适用于大批量加工制造型材工件二维曲面相贯线的一种冲压挤切方式加工二维曲面相贯线的方法及冲压挤切模具。尤其适用于管材工件二维曲面相贯线的加工。并提供了一个解决异型材中的相贯线加工课题的途径。

背景技术

目前，常规的相贯线的加工多是采用机械加工或熔割的方法。传统的机械加工方法需要简单的工装夹具和适合的刀具，去除加工量大，可加工的工件尺寸受设备制约而相对较小；先进的数控火焰专用切割机可以按所编程序路径熔割出相贯线，对单件或小批量加工，可灵活调整而兼容更大的加工工件尺寸范围，但设备自身造价昂贵。前二者虽各有所长，但因其各自的加工机理所限，共同具有加工效率低下、耗时、耗能的不足，尤其当有大批量工件需要加工时，其加工效率往往成为工程进度的瓶颈。更当施贯体和被贯体的横截面个或均为不规则形状时，用前二者方法将难以开展或实现其相贯线的加工。

本发明旨在为了避免上述技术中存在的缺点和不足之处，众所周知冲压机理下的加工效率是切削和熔割所无法比拟的，问题是如何运用一维的冲切运动，生成二维的相贯线曲面。本发明就提供了一种冲压挤切方式加工二维曲面相贯线的方法及冲压挤切模具，用来获得二维曲面的相贯线；本发明不仅设计合理，结构紧凑，既能通过冲压挤切方式，将被贯型材工件加工出二维曲面的相贯线，又低碳、高效，极大地提高生产效率，特别适用于大批量加工制造，具有投资费用低以及使用十分方便的优点；并且能够解决异型形体间相贯所生成的相贯线的加工成型问题。

本发明的目的是采用如下的技术方案实现的：所述的冲压挤切方式加工二维曲面相贯线的方法，其特征在于：在冲压设备上采用施贯柱体和斜楔面的侧刃的施贯楔式冲头，所述的斜楔面的侧刃与被贯型材工件外形相吻合的包刃腔内相贯线型的包刃相配合形成剪切副，沿施贯楔式冲头对被贯型材工件的两轴线α夹角方向施以冲压贯穿；所述的α夹角为0＜α≤90；在短暂的、一维的施贯楔式冲头的下压运动中，连续推挤被贯型材工件的预制豁口的两侧，和包刃共同配合，将预制豁口的加工余量剪切掉，进而在被贯型材工件端部形成二维的、具有相贯线的曲面。

所述的被贯型材工件或是管材或实心材；它的横截面呈圆形、椭圆形、多边形、凸轮形、齿轮型和抛物线形；被贯型材工件的外侧面或是为封闭式或是为缺口式。

所述的施贯柱体与的横截面呈圆形、椭圆形、多边形、凸轮形、齿轮型和抛物线形。

所述的包刃腔端部的相贯线型的包刃，是指由施贯柱体与包刃腔腔面以所述轴线角度α相交所形成的交线；所述包刃腔腔面与被贯型材工件的外形相吻合；即当施贯柱体对被贯型材工件按轴线夹角α施贯时，施贯柱体与和被贯型材工件外形相吻合的包刃腔面，在被贯型材工件的被贯端生成的空间交线。

所述的预制豁口，是指被贯型材工件在冲压相贯线前，其被贯端通过前加工制成的空刀豁口，预制豁口的底面形状应与被贯端相贯线的位置、形状相对应，其预制豁口上面的深度H_S和预制豁口下面深度H_X须与所述的楔式冲头上的冲头底尖下行时相配合一致，其预制豁口的宽度B₀应大于所述冲头的底尖宽度B₁；其B₁值为0＜B₁＜B₀。也就是要求预制豁口的深度H_S和H_X需满足不与所述冲头上的冲头底尖下行时发生干涉的条件，豁口的宽度B₀应大于施贯楔式冲头底尖宽度B₁。

所述的一种冲压挤切方式加工二维曲面相贯线的方法的冲压挤切模具是在冲压设备上装设一套所述的冲压挤切模具或是对称装设两套所述的冲压挤切模具，所述的每套冲压挤切模具，上模板上，与被贯型材工件的被贯端相对应的位置上装设施贯楔式冲头；下模板上，与施贯楔式冲头相对应的位置设有空刀道孔；相贯线型的包刃紧贴楔式冲头的对应位置装设包刃腔，所述的包刃腔沿被贯型材工件的轴向分型面分为上半模和下半模，在上半模和下半模中设有容纳被贯型材工件的包刃腔面，其下半模安装在下模板上，上半模使用拉杆和弹簧配装在上模板上；上模板连接导柱，上半模与下半模的对应位置均设有与所安装的导柱相配合的导柱孔。