一種減小或消除塌角的精沖成形方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種減小或消除塌角的精沖成形方法，包括：步驟S1，精沖機(jī)的精沖模具包括上模和下模，上模包括凸模和壓邊圈，下模包括凹模和反頂板；步驟S2，精沖機(jī)控制壓邊圈以壓邊力壓緊板料，反頂板以反頂力頂住板料，凸模以沖裁力對(duì)板料進(jìn)行沖裁，形成零件的塌角；步驟S3，在塌角形成后，精沖機(jī)控制凸模以反頂力頂住板料，反頂板以沖裁力擠壓板料，減小或消除零件在凹模一側(cè)的塌角；步驟S4，精沖機(jī)控制反頂板以反頂力頂住板料，凸模以沖裁力對(duì)板料進(jìn)行沖裁，完成零件的精沖落料，得到精沖成形的精沖件。上述技術(shù)方案的有益效果：有效的減小了塌角的尺寸，提高了零件的質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，縮短了生產(chǎn)周期。
【專利說(shuō)明】
一種減小或消除塌角的精沖成形方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及精沖成形技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種減小或消除塌角的精沖成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]精沖是一種先進(jìn)的金屬塑性成形工藝，精沖的模具結(jié)構(gòu)與普通沖裁相比，模具結(jié)構(gòu)上增加了壓邊圈與反頂板，并且凸凹模間隙極小(間隙=1%料厚)，凹模刃口帶有圓角。傳統(tǒng)的板料精沖沖裁過(guò)程為:凸模接觸材料前，壓邊圈將材料壓緊在凹模上，在凸模壓入材料的同時(shí)，利用反頂板將材料壓緊，從而使剪切區(qū)內(nèi)的金屬處于三向靜水壓應(yīng)力狀態(tài)，材料以純剪切變形的方式進(jìn)行沖裁。
[0003]精沖件的斷面特征包括塌角、光亮帶和毛刺。塌角是普通精沖的固有現(xiàn)象，它是板料進(jìn)入凹模時(shí)凹模刃口附近的材料發(fā)生塑性變形及流動(dòng)而產(chǎn)生，它是評(píng)價(jià)精沖零件好壞的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，塌角的測(cè)量指標(biāo)有塌角高度和寬度。
[0004]在板料的精沖成形工藝中，塌角缺陷明顯。塌角的出現(xiàn)使零件的工作面積減小而消弱零件的使用性能。例如對(duì)于齒輪零件，塌角現(xiàn)象非常明顯，從而降低了齒輪的有效使用厚度。例如對(duì)于采用厚度為5mm的板料精沖出的齒輪，塌角高度為1mm，那么齒輪有效承載厚度為4mm。如果有效承載厚度必須達(dá)到5mm，需要用6mm甚至更厚的板料進(jìn)行精沖，從而不利于輕量化的發(fā)展。
[0005]目前解決塌角問(wèn)題通常采用輔助工序如銑削加工去除塌角，或者通過(guò)反復(fù)工藝參數(shù)試驗(yàn)或者有限元模擬來(lái)減小塌角的大小。銑削加工延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)成本，而反復(fù)工藝參數(shù)試驗(yàn)或者有限元模擬需要一定的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累，同樣提高了生產(chǎn)的成本和周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種減小或消除塌角的精沖成形方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種減小或消除塌角的精沖成形方法，包括如下步驟:
[0008]步驟SI，精沖機(jī)的精沖模具包括上模和下模，所述上模包括凸模和壓邊圈，所述下模包括凹模和反頂板，將一板料放置于所述上模和所述下模之間；
[0009]步驟S2，精沖機(jī)控制所述壓邊圈以壓邊力壓緊所述板料，所述反頂板以反頂力頂住所述板料，所述凸模以沖裁力對(duì)所述板料進(jìn)行沖裁，形成所述零件的塌角；
[0010]步驟S3，在所述塌角形成后，所述精沖機(jī)控制所述凸模以反頂力頂住所述板料，所述反頂板以沖裁力擠壓所述板料，減小或消除所述零件在所述凹模一側(cè)的所述塌角；
[0011]步驟S4，所述精沖機(jī)控制所述反頂板以反頂力頂住所述板料，所述凸模以沖裁力對(duì)所述板料進(jìn)行沖裁，完成所述零件的精沖落料，得到精沖成形的精沖件。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟S3中的所述凸模的反頂力與所述步驟S2中的所述反頂板的反頂力相等。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟S3中的所述反頂板的沖裁力與所述步驟S2中的所述凸模的沖裁力相等。
[0014]上述技術(shù)方案的有益效果:提供一種減小或消除塌角的精沖成形方法，與傳統(tǒng)的板料精沖成形方法相比，有效的減小了塌角的尺寸，提高了零件的質(zhì)量，與目前解決塌角問(wèn)題的兩種方法相比，降低了生產(chǎn)成本，縮短了生產(chǎn)周期。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為現(xiàn)有的一種精沖t旲具的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]圖2為傳統(tǒng)的精沖成形方法示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，一種減小或消除塌角的精沖成形方法示意圖；
[0018]圖4為本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，使用圖3所示方法得到的精沖件示意圖。
[0019]附圖中:1.凸模;2.壓邊圈；3.板料;4.凹模;5.反頂板。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0023]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種減小或消除塌角的精沖成形方法，其流程示意圖如圖3所示，包括:
[0024]步驟SI，如圖1所示，精沖機(jī)的精沖模具包括上模和下模，上模包括凸模I和壓邊圈2，凸模I的下端插入壓邊圈2中部的凸模通過(guò)孔中(凸模I的下端可穿過(guò)凸模通過(guò)孔)，壓邊圈2的下面設(shè)有凸起的壓齒(用于壓緊板料3);下模包括凹模4和反頂板5，反頂板5的上端部位于凹模4的反頂孔中(反頂板5的上端部可穿過(guò)反頂孔)；將一板料3放置于上模和下模之間；
[0025]步驟S2，精沖機(jī)控制壓邊圈2以壓邊力Fr壓緊板料3，反頂板5以反頂力Fe頂住板料3，凸模I以沖裁力Fs對(duì)板料3進(jìn)行沖裁，形成零件的塌角；
[0026]步驟S3，在塌角形成后，精沖機(jī)控制凸模I以反頂力Fc頂住板料3，反頂板5以沖裁力Fs擠壓板料3，減小或消除零件在凹模一側(cè)的塌角；
[0027]步驟S4，精沖機(jī)控制反頂板5以反頂力Fg頂住板料3，凸模I以沖裁力Fs對(duì)板料3進(jìn)行沖裁，完成零件的精沖洛料，得到精沖成形的精沖件。
[0028]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，步驟S3中的凸模I的反頂力Fe與步驟S2中的反頂板5的反頂力Fe相等。
[0029]本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，步驟S3中的反頂板5的沖裁力Fs與步驟S2中的凸模I的沖裁力Fs相等。
[0030]在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施例中，相比于如圖2所示的傳統(tǒng)的精沖成形步方法，圖3所示的為本發(fā)明提供的減小或消除塌角的精沖成形方法。首先，如圖3(a)所示，將板料3放置于該精沖模具的上模和下模中間，然后，如圖3(b)所示，精沖機(jī)控制壓邊圈2以壓邊力Fr將板料3壓緊在凹模4上，如圖3(c)所示，精沖機(jī)控制反頂板5以反頂力Fg頂住板料3，凸模I以沖裁力Fs對(duì)板料3進(jìn)行沖裁，形成零件的塌角，如圖3(d)所示，精沖機(jī)控制凸模I以反頂力Fe頂住板料3，反頂板5以沖裁力Fs反向擠壓板料3，減小甚至消除零件的塌角，如圖3(e)所示，精沖機(jī)控制反頂板5以反頂力Fe頂住板料3，凸模I以沖裁力Fs進(jìn)行沖裁，如圖3(f)所示，完成零件的精沖落料，得到精沖成形的精沖件。
[0031]采用上述方法并使用板厚為4mm的35號(hào)不銹鋼板料來(lái)制作齒數(shù)Z= S模數(shù)m=2的直齒輪，得到如圖4所示的直齒輪，該直齒輪的塌角幾乎為零，從而證明本發(fā)明能有效的減小甚至消除塌角。
[0032]以上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見(jiàn)的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種減小或消除塌角的精沖成形方法，其特征在于，包括: 步驟SI，精沖機(jī)的精沖模具包括上模和下模，所述上模包括凸模和壓邊圈，所述下模包括凹模和反頂板，將一板料放置于所述上模和所述下模之間； 步驟S2，精沖機(jī)控制所述壓邊圈以壓邊力壓緊所述板料，所述反頂板以反頂力頂住所述板料，所述凸模以沖裁力對(duì)所述板料進(jìn)行沖裁，形成所述零件的塌角； 步驟S3，在所述塌角形成后，所述精沖機(jī)控制所述凸模以反頂力頂住所述板料，所述反頂板以沖裁力擠壓所述板料，減小或消除所述零件在所述凹模一側(cè)的所述塌角； 步驟S4，所述精沖機(jī)控制所述反頂板以反頂力頂住所述板料，所述凸模以沖裁力對(duì)所述板料進(jìn)行沖裁，完成所述零件的精沖落料，得到精沖成形的精沖件。2.如權(quán)利要求1所述的減小或消除塌角的精沖成形方法，其特征在于，所述步驟S3中的所述凸模的反頂力與所述步驟S2中的所述反頂板的反頂力相等。3.如權(quán)利要求1所述的減小或消除塌角的精沖成形方法，其特征在于，所述步驟S3中的所述反頂板的沖裁力與所述步驟S2中的所述凸模的沖裁力相等。
【文檔編號(hào)】B21D28/16GK105921598SQ201610302114
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】華林, 劉艷雄, 唐博, 毛華杰
【申請(qǐng)人】武漢理工大學(xué)