[发明专利]一种小变形的大厚度铝合金板料冲裁模具

说明书

技术领域

本发明属于模具技术领域，特别涉及一种小变形的大厚度铝合金板料冲裁模具。

背景技术

大厚度的铝合金零件(如铝合金轮毂)的孔成形一般采用钻削方法，这种方法可以保证加工后零件变形量在可控范围，但效率较低，如对于厚度在50mm的铝合金轮毂钻孔，所需时间较冲孔多出两倍。对于生产单位产品所耗的工具成本(钻削耗费的钻头费用与冲孔耗费的冲模费用),钻孔较冲孔多出了近一倍。此外钻孔操作劳动强度高，自动化程度差。

目前对于此类铝合金孔成形亦有采用冲裁的方法，但是变形量大，冲后零件容易出现开裂，不能保证加工精度，成品率低。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种小变形的大厚度铝合金板料冲裁模具，提高生产效率，减少劳动强度。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：

一种小变形的大厚度铝合金板料冲裁模具，包括凹模和凸模，所述凹模中心开设有出料孔，所述凸模与凹模出料孔同心正对设置，且凸模的直径小于出料孔直径，所述凹模冲裁端端部外壁为锥形面，使得凹模的冲裁端形成冲裁刃口。

作为优选：所述凹模位于凸模上方，凸模呈圆柱状，凹模上部外壁为柱面，下部外壁为由上至下直径逐渐变小的锥面。

作为优选：所述凹模上部外壁设置有一圈安装凸台。

作为优选：所述出料孔下部为圆孔，上部为上大下小的锥孔。

作为优选：所述锥形面相对于凹模竖直中心的倾斜角度为8-12度。

作为优选：所述冲裁刃口的厚度为1mm-2mm。

作为优选：所述凸模下部直径大于上部直径，凸模下端中心开设有螺纹连接孔，所述凸模上部横向开设有销孔。

如上所述，本发明的有益效果是：通过控制凹模刃口处角度以及凹模与凸模间隙控来制加工后零件的变形量，包括冲孔周围，即零件与凹模接触位置的径向位移与轴向位移量，零件翘曲大小等，加工后零件变形量小；对于50mm厚度铝合金零件，钻孔所耗费约30s，而采用本发明冲孔所用时间为10s，减少劳动强度，大大提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

零件标号说明

1凹模

11出料孔

12刃口

13安装凸台

2凸模

21螺纹连接孔

22销孔

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

如图1所示，一种小变形的大厚度铝合金板料冲裁模具，包括凹模1和凸模2，凹模1中心开设有出料孔11，凸模2与凹模1出料孔11同心正对设置，且凸模2的直径小于出料孔11直径，所述凹模1冲裁端端部外壁为锥形面，使得凹模1的冲裁端形成冲裁刃口12。

进一步的方案是，凹模1位于凸模2上方，凸模2呈圆柱状，凹模1上部外壁为柱面，下部外壁为由上至下直径逐渐变小的锥面，以形成冲裁的刃口12。凹模1上部外壁设置有一圈安装凸台13，用于与设备安装连接。开设在凸模2中心的出料孔11下部为圆孔，上部为上大下小的锥孔，以便冲裁完成后对废料进行收集，并从凹模1的出料孔11取出。所述凸模2下部直径大于上部直径，凸模2下端中心开设有螺纹连接孔21，用于与冲裁设备安装固定，所述凸模2上部横向开设有垂直于凸模2轴线的销孔22，在与冲裁设备安装时，在销孔22内安装销轴，销轴同时穿设在冲裁设备内，防止凸模2摆动。

通过不断试验与模拟分析找到了凸模2与凹模1的最佳的尺寸结构：锥形面相对于凹模1竖直中心的倾斜角度a为8-12度，本例中可以取10度。为了保证刃口12对工件的压痕在规定范围内，以及减小变形量等，冲裁刃口12的厚度L控制在1mm-2mm。

凹模1与凸模2处于同心位置，其同轴度保持在以内。加工时，凹模1固定，零件由自动传送带送至加工工位(凹模1与凸模2之间)，待零件定位后，凸模2向凹模1方向移动，最终使得材料分离，形成冲孔。对于50mm厚度铝合金零件，钻孔所耗费约30s，而冲孔所用时间为10s。通过控制凹模1刃口12处角度以及凹模1与凸模2间隙控来制加工后零件的变形量，包括冲孔周围即零件与凹模1接触位置的径向位移与轴向位移量，零件翘曲大小。减少劳动强度，大大提高生产效率。且变形量小。

任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。