[发明专利]一种低塑性高硅铝合金带材的冲裁方法

说明书

本发明属于机械加工技术领域，特别涉及一种低塑性高硅铝合金带材的冲裁方法。该冲裁方法为：先将高硅铝合金带材加热至200～350℃，再进行冲裁；其中冲裁模具导向槽深度设计为高硅铝合金带材厚度t的30％～70％，冲裁的凹模与凸模间隙设计为12～15％t，冲裁的模具刃口底部设计为半径r为0.2～0.5mm的圆角。通过该冲裁方法可以获得高精度断面质量的冲裁效果，提高冲裁效率、冲裁模具的使用寿命，并降低生产成本。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，特别涉及一种低塑性高硅铝合金带材的冲裁方法。

背景技术

汽车材料在很大程度上影响汽车的使用品质，其中汽车关键零部件材料的轻量化对提高发动机、压缩机效率，减轻汽车自重、行驶阻力，降低燃料消耗、尾气排放及噪音具有显著作用，在汽车制造领域有广泛的应用前景。

高硅铝合金材料具有低重量、高耐腐蚀、低热膨胀性的特点，在20世纪末在国外开始受到人们的关注，并应用在汽车关键零部件制造中，比如汽车发动机活塞、连杆、空调压缩机转子及叶片等运动部件。高硅铝合金带材在应用于汽车某关键部位之前，需要对其进行冲裁加工，以便于在汽车上装配；由于高硅铝合金具有较高的强度和较低的塑性，现有的冷冲裁方法会冲裁模具刃口造成磨损，冲裁质量较低，进而降低冲裁模具使用寿命，增加冲裁成本，降低了冲裁效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低塑性高硅铝合金带材的冲裁方法，其特征在于，所述方法具体步骤为：先加热高硅铝合金带材，然后将加热后的高硅铝合金带材置于冲裁模具导向槽中导正，用压头压紧固定后，启动压力机，在冲裁模具凹、凸模刃口的作用下，将高硅铝合金带材冲断、落料；

所述高硅铝合金成分含量为：Si 16～21wt％，Cu 2.5～5.5wt％，Fe 4～7wt％，Mg0.5～2wt％，余量为Al。

所述高硅铝合金带材厚度t为3～5.5mm，先将高硅铝合金带材加热至200～350℃。

所述冲裁模具导向槽深度为高硅铝合金带材厚度t的30％～70％。

所述冲裁的凹模与凸模间隙为12～15％t。

所述冲裁的模具刃口底部为圆角，圆角半径r为0.2～0.5mm。

本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的冲裁方法中，先对高硅铝合金带材加热，可以大幅降低高硅铝合金带材强度，大幅提高带材塑性；

(2)本发明冲裁模具刃口设计为圆角，能够加强了带材变形区的静水压力，防止或推迟断面裂纹的发生，大大提高了冲裁件的断面质量；

(3)通过对冲裁模具凹凸模间隙、刃口的合理选取和设计，综合对带材的预先加热，可得到高精度断面质量，提高冲裁效率、冲裁模具的使用寿命，并降低生产成本；

(4)本发明提供的冲裁方法有利于推进高硅铝合金在汽车领域的应用、汽车轻量化的发展。

附图说明

图1为本发明冲裁模具的结构简图；

标号说明：1-凸模；2-凹模；3-导向槽；

图2为利用现有技术和本发明技术得到的冲裁断面对比简图；其中2-a为利用现有技术得到的带材断面侧视图，2-b为利用本发明技术得到的带材断面正视图；

标号说明：Ⅰ-潜裂纹；Ⅱ-断裂带；Ⅲ-光亮带；

图3为本发明实施例1-4得到的带材冲裁断面与利用现有技术得到的冲裁断面效果对比图，左边断面均为现有技术得到的断面效果，右边断面均为实施例得到的带材断面效果；其中3-a为实施例1带材的效果对比图，3-b为实施例2带材的效果对比图，3-c为实施例3带材的效果对比图，3-d为实施例4带材的效果对比图；。