[发明专利]一种加入液压的杯形微冲压件的制备方法及装置

说明书

本发明提供了一种加入液压的杯形微冲压件的制备方法及装置，该方法是在凹模中、微形冲压件的下方填充液压油，用以降低冲压成形件表面的粗糙度，提高冲压成形件表面光洁度。本发明的有益效果是：1)制造成本低，由于采用超硬G5合金作为冲头和凹模，其硬度很高，可以减少由于冲头磨损造成的冲压缺陷，大大降低了模具制造成本。2)表面质量好，通过对凹模中充入液压油的方式进行冲压，大大降低了摩擦影响，由于液压油具有很高的流动性，冲压成形件内壁具有较高的光洁度。3)成材率高；本发明通过微成形的方法，在微冲压的基础上加入液压，大大减少了传统冲压表面粗糙度较高的特点，是产品的成材率大大提高。

技术领域

本发明涉及微冲压成形技术领域，尤其涉及一种加入液压的杯形微冲压件的制备方法及装置。

背景技术

微冲压成形技术在现代工业生产中的实际应用主要源于电子工业的兴起，随着大规模集成电路制造技术和以计算机为代表的微电子工艺的发展，越来越多的电子元件、电器组件及计算机配件等相关零件开始采用这一工艺方法进行生产。随着制造领域中微型化趋势的不断发展，微型零件的需求量越来越大，特别是在微型机械(micro machine)和微型机电系统(micro electro-mechanical system,MEMS)中。

由于微型化的加剧，成形越来越困难，主要有以下几个原因：

①当零件越小，表面积与体积之比迅速增大；②对于小尺寸零件，工件与工具之间的粘着力、表面张力等显著增大；③晶粒尺度的影响很显著，不能再像传统工艺那样看成是各向同性的均匀连续体；④工件表面存储润滑剂相对困难。

由于尺寸的减小，超薄板材的整体机械性能的变化由所谓的尺寸效应决定。尺寸效应通过两种不同的现象来表现出来。发生尺寸效应的第一个原因是板材的厚度方向上的晶粒数量的变化(即晶粒度的几何分布)。如果在厚度上仅有几个晶粒，则整个机械响应将受到各个晶粒取向的很大影响。参考了一些实验结果，这将导致工艺参数(如施加力)的几何分散度增加。散射也明显地分散于断裂行为，因为薄板材倾向于在脆性模式下断裂。尺寸减小的第二个影响是材料的自由表面的相对增加。这导致成形力的相对减小。从约束边界层的存在可以预期阻碍变形的相反的效果。

由于传统的冲压成形技术难以获得微小并且表面质量良好的冲压产品，传统的冲压技术，一般主要由冲头，板材，凹模三部分构成主要工作部位，其缺点在于难以成形尺寸较小的冲压零件，并且对于摩擦的控制一般难以达到要求，表面往往出现大量的擦伤与划痕。

中国专利文献CN107138617A记载了一种能防止擦伤的冲压方法，其特点是冲头和凹模位置与传统位置相反，即凹模在上，凸模在下，在下模设有平滑层用以加入润滑剂，但是由于其位置与传统位置相反，会导致润滑剂难以储存，并且没有考虑试样与凹模，压边圈等零件的相互接触摩擦影响，会造成冲压件表面质量不良，并且由于润滑剂储存于凸模上，所以成形后，润滑剂会留在冲压件内表面，对于尺寸微小的冲压作业，清洗内表面是不现实的。

发明内容

本发明的目的是提供一种加入液压的杯形微冲压件的制备方法及装置，用以解决传统冲压下，随着尺寸减小，成形困难，表面质量不良，润滑不良，模具成本过高等问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种加入液压的杯形微冲压件的制备方法，该方法是在凹模中、微形冲压件的下方填充液压油，用以降低冲压成形件表面的粗糙度，提高冲压成形件表面光洁度。

包括如下步骤：

1)根据零件要求的内径尺寸d和原料板材的厚度D制作内径大于等于d+2D的凹模以及直径等于d的冲头；

2)打开液压系统，将液压油通入凹模中；