[发明专利]一种线性位置分布小孔精确冲切模具及方法

说明书

技术领域

本发明属于钣金成型件制造工艺技术领域，具体是涉及一种线性位置分布小孔精确冲切模具及方法。

背景技术

薄板高温合金是航空发动机燃烧部件中常用的一种材料，因为高温合金能够在外力作用下产生各种塑性变形，加工出很多产品需要的零件形状，此类零件具有高温下保持高强度和高韧性的性能，很多材料还具有良好的焊接性能，而且零件的重量比机械加工类零件轻，所以，在航空发动机中薄板高温合金常用于承受高温高压的零部件制造中。

如，某航空发动机加力燃烧室隔热屏钣，其零件形状呈轴向波纹形，在零件的表面均匀分布有密集小孔，孔的位置呈线性分布，小孔位置度不大于0.2，且孔轴线垂直于零件表面，由于零件成型的变形量不大，因此，小孔的加工工艺通常安排在零件成型以前。目前通常是采用普通冲孔模具冲切孔，普通冲孔模具通常都是将凸模装配在上模板上的固定板，凹模装在下模板上，上下模由导柱导套保证配合来保证冲孔凸凹模，凸模下面装有卸料板将零件从凸模上推下来。采用普通冲孔模具每次冲完孔后，模具开启，将冲完孔的零件套到定位销上，冲切下一组孔，因孔径尺寸过小以及位置误差等因素，往往出现凸模断裂和位置偏离，导致零件质量达不到产品要求，难以保证密集小孔的位置度要求。

线性位置分布密集小孔零件要求在大尺寸隔热屏中加工数量巨大的小孔，孔径尺寸小于或等于材料厚度，目前小直径密集孔的加工可以采用带模板机械钻孔；特种加工工艺：如电加工，激光切孔，单孔高速冲切以及常规模具冲孔等加工来实现。然而，采用特种加工工艺受所需设备限制，需要专用设备，加工成本极高；采用机械钻孔依靠人工操作，对于数量巨大的孔加工存在加工周期长以及劳动强度大等问题。普通冲孔模具冲切因孔径尺寸过小以及位置误差等因素，往往出现凸模断裂和位置偏离，每次组孔间误差积累大，零件很容易超差，难以保证密集小孔的位置度要求，难以完成密集小孔的加工技术要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种线性位置分布小孔精确冲切模具及方法。

本发明是通过如下技术方案予以实现的。

一种线性位置分布小孔精确冲切模具，包括下模板、凹模、凸模、上模板及设置在下模板和上模板之间的滑动定位装置，所述下模板和上模板之间通过导柱和导套连接，所述导柱下端固定在下模板上，导套套装在导柱上，且导套上端与上模板固定，所述凹模安装在下模板上，凸模通过凸模座安装在凹模上方，并通过螺钉安装在上模板上。

所述滑动定位装置包括滑板、导向板、滚轮及定位插销，其中、滑板通过滚轮与导向板连接，定位插销插装在滑板上，并与导向板连接。

所述所述凹模上方靠近滑板一侧设置有卸料板。

所述卸料板与上模板之间还设置有橡皮。

所述滑板上方还设置有压料钉。

所述凸模与上模板之间还设置有垫块，并通过螺钉与上模板连接固定。

为实现对线性位置分布小孔的精确冲孔加工，本发明还提供了一种线性位置分布小孔精确冲切方法，其具体加工方法步骤如下：

(1)下料及预制孔加工：首先在平板料上划线，剪切出毛坯外形及前后端定位长槽，用于冲孔，压型的时后确定位置，以保证冲孔和压型的形面与孔保持准确的位置关系；

(2)安装待冲孔毛坯板材：将步骤(1)中的毛坯安放到冲切模具的凹模和凸模之间，并采用弓架将毛坯固定在滑板上，将毛坯上的板槽对应到滑板上定位插销的位置，保证凸模的位置与定位孔之间的位置准确；

(3)冲孔：将冲切模具安装在冲床上，在冲床上平台的作用下，将毛坯冲出一组孔，冲切模具开启后滑板向前移动，将毛坯移动到下一组孔位置处，并用定位插销固定位置，使冲切模具下移，完成后一组孔的冲切；

(4)成型：将已经冲孔后的毛坯板材放置在成型工装上，完成板材成形工艺。

所述步骤(3)中在冲孔时，滑板在导向板的凹槽中保持不大于0.2mm的间隙。

本发明的有益效果是：

采用本发明所述的冲切模具及方法，使得零件加工效率显著提高，极大的降低了工人的劳动强度，且所加工孔避免了因人工钻削出现的尺寸超差；本发明所述的线性密集小孔精确冲切方法通过设计带快换冲切凸模的冲切工装模具，该模具具备小孔冲切过程中能精确定位，保证小孔冲切后的位置达到零件的技术要求；与现有技术相比，具有如下显著优点：

(1)本发明所述的冲切模具结构设计精巧，操作简洁，即满足冲切时凸模强度要求，又方便凸模的快速更换，卸料板的设计能同时保证卸料、压料的功能；