專利名稱：一次沖程實(shí)現(xiàn)切邊沖孔校正的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切邊沖孔校正的方法，尤其是一種在一副模具，一次壓力機(jī)沖程內(nèi)實(shí)現(xiàn)切邊沖孔和校正的方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，對(duì)各種鍛件的需求不斷增多。典型的鍛造工藝流程如下
下料一制坯一預(yù)鍛一終鍛一切邊一沖孔一校正
為了縮短工藝流程，提高效率，降低成本，工序之間出現(xiàn)了復(fù)合的趨勢(shì)。對(duì)于后續(xù)三道工序，即切邊、沖孔和校正。有報(bào)道將切邊和沖孔復(fù)合到一套模具完成，可節(jié)省一臺(tái)設(shè)備， 提高效率，但是模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。即便如此，校正仍需在另一副單獨(dú)的模具和設(shè)備中進(jìn)行。另外也有將切邊和校正進(jìn)行復(fù)合的報(bào)道。但是，將三道工序進(jìn)行復(fù)合，在一副模具，一次壓力機(jī)沖程內(nèi)完成，還未見(jiàn)報(bào)道?？傊?，典型的生產(chǎn)方式是將切邊、沖孔和校正分別安排在三套模具中，或者將切邊和沖孔進(jìn)行復(fù)合，另外加一副校正模和一臺(tái)設(shè)備。對(duì)于某些鍛造溫度范圍窄的金屬，如鋁合金(一般為80-100° C)，若工藝流程過(guò)長(zhǎng)，零件溫度降低過(guò)大則需重新加熱。造成生產(chǎn)時(shí)間損失和能源的浪費(fèi)。因此，對(duì)于鋁合金鍛造，短流程，高效率的要求更為迫切。采用復(fù)合模具結(jié)構(gòu)，將切邊、沖孔和校正三道工序復(fù)合在一套模具中，在壓力機(jī)一次沖程中完成，可以大幅度減少模具投資和設(shè)備占用，同時(shí)提高了生產(chǎn)效率，省去零件在不同工序之間的傳送，生產(chǎn)節(jié)拍可提高2倍以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是在一臺(tái)壓力機(jī)，一副模具，一次沖程內(nèi)實(shí)現(xiàn)了切邊、沖孔和校正三道工序，順序?yàn)橄惹羞?，然后沖孔，最后校正。其中，切邊和沖孔有并行時(shí)間。切邊凹模是安裝于上模座上，隨壓力機(jī)滑塊做上下運(yùn)動(dòng)；而切邊沖頭是安裝于下模座上，不運(yùn)動(dòng)。校正上模安裝于凹模之內(nèi)，可以在其內(nèi)滑動(dòng)，并有壓料和卸料功能。切邊沖頭不僅切邊，還承擔(dān)校正下模起雙重作用；沖孔沖頭凹模是設(shè)置在切邊沖頭內(nèi)。沖孔沖頭通過(guò)墊板和固定板固定于上模座上，沖孔沖頭的總高度比校正上模長(zhǎng)，保證沖孔沖頭的刃口穿過(guò)校正上模。校正上模通過(guò)導(dǎo)向螺桿與上模座連接，并可進(jìn)行滑動(dòng)。安裝復(fù)合碟形彈簧機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓料，校正和卸料；該機(jī)構(gòu)一頭與導(dǎo)向螺桿相連，另一側(cè)由壓板壓于上模座上。切邊后鍛件留在切邊沖頭上，連皮落入沖孔沖頭凹模內(nèi)，飛邊掛在切邊沖頭上；且飛邊和鍛件處于不同的高度，鍛件在上面，而飛邊低于鍛件，在鍛件下面。工作順序?yàn)橄惹羞?，然后沖孔，最后校正。其中，切邊和沖孔有并行時(shí)間。本發(fā)明克服了現(xiàn)有模具數(shù)量多，工序單一，工藝流程長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低的不足等缺陷。


圖1是切邊沖孔校正復(fù)合模具的主視圖； 圖2是沖孔沖頭安裝在上模座；
圖3是校正上模安裝在凹模內(nèi)； 圖4是校正上模和沖孔沖頭的俯視圖； 圖5是切邊沖頭與校正上模進(jìn)行校正； 圖6是切邊沖頭主視圖； 圖7是切邊沖頭俯視圖； 圖8是彈簧安裝結(jié)構(gòu)圖； 圖9是上模與鍛件接觸的局部壓料示意圖； 圖10是開(kāi)始切邊時(shí)彈簧機(jī)構(gòu)位置圖； 圖11是校正完成時(shí)彈簧機(jī)構(gòu)位置圖； 圖12是圖11中II的局部放大圖； 圖13是卸料示意圖。圖14是切邊、沖孔、校正完成后，鍛件和飛邊的位置； 圖15是飛邊頂出機(jī)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式在圖1所示實(shí)施中，(6)沖孔沖頭與(7)沖頭固定板過(guò)盈配合，(7)沖頭固定板與 (5)沖頭墊板連接，三者作為一個(gè)整體沉入上模座的槽中。(10)校正上模通過(guò)(9)導(dǎo)向螺桿懸掛在上模座中。(9)導(dǎo)向螺桿頭部壓有(8)彈簧機(jī)構(gòu)。(3)切邊凹模固定在(15)上模座上，且(10)校正上模于(3)凹模內(nèi)滑動(dòng)。(11)切邊沖頭與(2)切邊沖頭墊板連接，后者直接固定在(1)下模座上。(12)飛邊托板套在(11)切邊沖頭外，其底部與(13)頂桿相連， 頂桿下方是(14)托板。工作時(shí)，將待切邊鍛件放在(11)切邊沖頭上，壓力機(jī)滑塊向下運(yùn)動(dòng)。(10)校正上模首先與鍛件接觸，鍛件壓縮校正上模及彈簧機(jī)構(gòu)，當(dāng)鍛件飛邊到達(dá)(3)切邊凹模刃口，滑塊繼續(xù)下行，鍛件相對(duì)(3)切邊凹模刃口向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，切邊開(kāi)始，同時(shí)，(6)沖孔沖頭開(kāi)始沖孔， 當(dāng)(10)校正上模與上模座槽底接觸，彈簧機(jī)構(gòu)不再被壓縮，此時(shí)，(10)校正上模與(11)切邊沖頭相當(dāng)于剛性校正模。此時(shí)至滑塊到達(dá)下死點(diǎn)，校正結(jié)束。滑塊開(kāi)始上升，(8)彈簧機(jī)構(gòu)推動(dòng)(9)導(dǎo)向螺桿帶動(dòng)(10)校正模向下運(yùn)動(dòng)，校正模起卸料作用，將鍛件從(3)凹模中頂出。鍛件完全頂出凹模刃口后，隨著滑塊的上升，校正模與鍛件不再接觸。最終，切邊后的鍛件貼在(2)切邊沖頭上，而飛邊則套掛在(2)切邊沖頭外。兩者處于不同的高度?；瑝K回到上死點(diǎn)后，將鍛件取走。壓力機(jī)頂桿將(14)托板頂起，將與之相連的(13)頂桿和(12) 飛邊托板頂出，套在(2)切邊沖頭的飛邊被頂出。圖2所示為沖孔沖頭與上模座安裝示意圖。(6)沖孔沖頭與(7)沖孔沖頭固定板的內(nèi)孔過(guò)盈配合，同時(shí)，沖孔沖頭通過(guò)(21)螺釘與(5)沖孔沖頭墊板連接。沖頭固定板和沖頭墊板通過(guò)(22)螺栓與上模座連接。(3)校正上模內(nèi)孔與沖孔沖頭為間隙配合δ 2，可以滑動(dòng)。圖3所示為校正上模在切邊凹模內(nèi)滑動(dòng)示意圖。(10)校正上模外輪廓與(3)切邊凹模刃口間隙δ 1為0. 4-0. 6 mm。以確保滑動(dòng)可靠穩(wěn)定。圖4所示實(shí)施中，(10)校正上模內(nèi)通孔與(6-1)、(6-2)、(6-3)、(6-4)沖孔沖頭外輪廓間隙為S 2，為1. 5-2. 5mm,以確保運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，沖頭與校正上模既不會(huì)錯(cuò)移也不干涉。 校正上模上布置三個(gè)螺紋孔，(10-A)、(10-B)、(10-C)，以通過(guò)(9)導(dǎo)向螺桿與(15)上模座相連。圖5所示，該處為壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)到下死點(diǎn)位置。(3)校正上模與(15)上模座完全接觸，不再壓縮彈簧。同時(shí)，(3)校正上模與(11)切邊沖頭構(gòu)成剛性校正機(jī)構(gòu)，對(duì)(4)鍛件的校正工作完成。此時(shí)，校正上模與切邊沖頭的距離hj為10 mm。兩者封閉高度Hj為120-130 mmD圖6所示為切邊沖頭主視圖，其為凸凹模，同時(shí)兼具校正下模和沖孔凹模作用。其外輪廓按鍛件加工。(11-1' )>(11-2 ‘ ),(11-3 ‘ ),(11-4 ‘)為沖孔凹模刃口，其高度Hr 為8-10 mm。底部通過(guò)(11_A)螺孔與圖1中(2)切邊沖頭墊板連接。同時(shí)，依靠(11_A') 定位圓長(zhǎng)鍵和(Il-B')定位圓鍵與墊板進(jìn)行定位。圖7所示為切邊沖頭俯視圖。為了避讓(11' -1),(11 ‘ -2),(11 ‘ _3)、 (11 ‘ -4)沖孔凹模刃口和過(guò)孔，同時(shí)按受力均勻進(jìn)行螺孔位置的布置。該實(shí)施中螺孔分布于(Il-A) (Il-B)和(Il-C)位置。定位圓長(zhǎng)槽布置于位置(11-A ‘)，定位圓鍵槽處于 (11-B ‘)。圖8所示為彈簧機(jī)構(gòu)安裝示意圖。圖8中，(31)壓板將(32)導(dǎo)向套筒通過(guò)螺釘壓緊在(15)上模座中。彈簧機(jī)構(gòu)的(33)導(dǎo)向桿頭部與(9)導(dǎo)向螺桿連接；(10)校正模在 (9)導(dǎo)向螺桿的帶動(dòng)下，在(3)凹模中上下滑動(dòng)。特別指出的是，彈簧機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)向套筒頂部需高出模座上表面hg=l-2 mm,以保證模具工作時(shí)，彈簧力作用在壓力機(jī)滑塊上而不是螺釘上。圖9所示為校正上模接觸鍛件時(shí)，各部件位置示意圖。(10)校正上模與(9)導(dǎo)向螺桿連接。導(dǎo)向螺桿軸肩靠在(9-A)臺(tái)階孔底面。此時(shí)，(34)彈簧伸長(zhǎng)，(33)導(dǎo)向桿在彈簧作用下，向下貼緊導(dǎo)向螺桿頭部。(33)導(dǎo)向桿在(32)導(dǎo)向套筒內(nèi)孔滑動(dòng)。(20)壓力機(jī)滑塊攜帶(15)上模向下運(yùn)動(dòng)，(10)校正上模與(4)鍛件接觸，并一直將鍛件壓住，實(shí)現(xiàn)壓料功能。校正上?？捎眯谐虨镠1，彈簧導(dǎo)向桿可用行程He，Hc-Hl>2mm。且為了保證導(dǎo)向可靠， 導(dǎo)向桿尾部伸入導(dǎo)向套筒長(zhǎng)度rl大于5 mm。圖10所示實(shí)施中，(20)壓力機(jī)滑塊繼續(xù)下行，(10)校正上模被(4鍛件壓著往上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入(3-A)切邊凹模刃口，開(kāi)始切邊。此時(shí)，校正模底面距離模座底面距離H2，相應(yīng)的 (33)彈簧導(dǎo)向桿伸入(32)導(dǎo)向套筒的距離hr比圖6所示位置增大。此外，校正上模在彈簧的彈性載荷作用下與(11)切邊沖頭組成一對(duì)校正模，將鍛件壓緊進(jìn)行校正。
圖11所示實(shí)施為(20)壓力機(jī)滑塊運(yùn)動(dòng)到下死點(diǎn)，彈簧機(jī)構(gòu)被壓縮到最大位置，模具和彈簧機(jī)構(gòu)示意圖。此時(shí)，(4-1)鍛件被推入刃口距離hs，鍛件與(4-2)飛邊完全分離。 (10)校正上模與(15)上模座槽底接觸，校正上模的上底面距離上模座下底面(9-A)距離為 0。此時(shí)(3)校正上模及(9)導(dǎo)向螺桿行程H，彈簧被壓縮行程也為H，且由所述可知，H=H1。 (33)導(dǎo)向桿伸入(32)導(dǎo)向套筒長(zhǎng)度達(dá)到最大值r3。圖12為圖11中II的局部放大視圖。即在校正完成時(shí)，彈簧被壓縮到最大位置， 導(dǎo)向桿伸入導(dǎo)向套筒長(zhǎng)度最長(zhǎng)，此時(shí)導(dǎo)向桿頂部距離導(dǎo)向套筒頂面距離ha，為1-2 mm,以避免導(dǎo)向桿頂?shù)綁毫C(jī)滑塊導(dǎo)致?lián)p壞。圖13為卸料示意圖。此時(shí)(20)壓力滑塊已經(jīng)轉(zhuǎn)過(guò)下死點(diǎn)，開(kāi)始上升，彈簧機(jī)構(gòu)開(kāi)始復(fù)位。(34)碟簧恢復(fù)伸長(zhǎng)，推動(dòng)(33)導(dǎo)向桿沿(32)導(dǎo)向套筒滑出。導(dǎo)向桿推動(dòng)(9)導(dǎo)向螺桿向下運(yùn)動(dòng)。而導(dǎo)向螺桿與(10)校正上模通過(guò)螺紋連接，校正上模也隨之運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)行程達(dá)到H4時(shí)，將(4-1)鍛件推出(3-A)切邊凹模刃口，實(shí)現(xiàn)卸料功能。圖14所示為切邊、沖孔、校正完成后的狀態(tài)。(4-1)鍛件貼于(11)切邊沖頭上。 (4-2)飛邊則套掛在切邊沖頭上，鍛件和飛邊處于不同的高度，且不粘連。(4-3)沖孔連皮經(jīng)過(guò)(11 ‘)沖孔凹模和(2)切邊沖頭墊板內(nèi)的通孔落在(1)下模座上。圖15所示為飛邊頂出機(jī)構(gòu)圖。當(dāng)在圖14所述實(shí)施完成后，鍛件被取走。此時(shí)， (16)頂出缸將(14)托板頂起，托板頂起(13)頂桿，與頂桿相連接的(12)飛邊托板被頂起。 飛邊托板將(4-2 )飛邊頂出(11)切邊沖頭。當(dāng)飛邊被取走后，該機(jī)構(gòu)在重力作用下復(fù)位。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是依本發(fā)明權(quán)利要求所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種在一次沖程中實(shí)現(xiàn)切邊沖孔校正的方法，其特征在于在一臺(tái)壓力機(jī)，一副模具，一次沖程內(nèi)實(shí)現(xiàn)了切邊、沖孔和校正三道工序，順序?yàn)橄惹羞?，然后沖孔，最后校正；且切邊和沖孔有并行時(shí)間。
2.如權(quán)利要求1所述的切邊沖孔校正方法，其特征在于切邊凹模是安裝于上模座上， 隨壓力機(jī)滑塊做上下運(yùn)動(dòng)；而切邊沖頭是安裝于下模座上，不運(yùn)動(dòng)。
3.權(quán)利要求1所述的切邊沖孔校正方法，其特征在于校正上模安裝于凹模之內(nèi)，可以在其內(nèi)滑動(dòng)，并有壓料和卸料功能。
4.如權(quán)利要求1所述的切邊沖孔校正方法，其特征在于切邊沖頭不僅切邊，還承擔(dān)校正下模起雙重作用；沖孔沖頭凹模是設(shè)置在切邊沖頭內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的切邊沖孔校正方法，其特征在于沖孔沖頭通過(guò)墊板和固定板固定于上模座上，沖孔沖頭的總高度比校正上模長(zhǎng)，保證沖孔沖頭的刃口穿過(guò)校正上模。
6.如權(quán)利要求1所述的切邊沖孔校正方法，其特征在于校正上模通過(guò)導(dǎo)向螺桿與上模座連接，并可進(jìn)行滑動(dòng)。
7.如權(quán)利要求1所述的切邊沖孔校正方法，其特征在于安裝復(fù)合碟形彈簧機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓料，校正和卸料；該機(jī)構(gòu)一頭與導(dǎo)向螺桿相連，另一側(cè)由壓板壓于上模座上。
8.如權(quán)利要求1所述的切邊沖孔校正方法，其特征在于切邊后鍛件留在切邊沖頭上， 連皮落入沖孔沖頭凹模內(nèi)，飛邊掛在切邊沖頭上；且飛邊和鍛件處于不同的高度，鍛件在上面，而飛邊低于鍛件，在鍛件下面。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種切邊沖孔校正方法，即在一次壓力機(jī)沖程內(nèi)實(shí)現(xiàn)切邊沖孔校正的方法。包含在豎直方向切邊、沖孔和校正三種功能。將沖孔沖頭通過(guò)墊板和固定板固定在上模座中，校正模與導(dǎo)向螺桿相連接，導(dǎo)向螺桿可在上模座中滑動(dòng)，校正模外安裝切邊凹模，當(dāng)校正模與鍛件接觸后，鍛件壓住校正模往凹模內(nèi)運(yùn)動(dòng)，凹模將鍛件飛邊切除，完成切邊；同時(shí)，沖孔沖頭將鍛件沖孔連皮沖落下，完成沖孔；隨后，校正模在彈簧機(jī)構(gòu)的作用下退回到模座槽底面，此時(shí)不再往里運(yùn)動(dòng)，完成校正。之后滑塊上升，校正模在彈簧機(jī)構(gòu)的作用下將鍛件推出凹模，完成卸料。最終鍛件支撐在切邊沖頭上，而切下的飛邊則套在切邊沖頭上，將鍛件取走后，飛邊托板在頂桿的作用下將飛邊頂出切邊沖頭。這種復(fù)合工序?qū)崿F(xiàn)了切邊沖孔校正一次完成，節(jié)省1-2臺(tái)設(shè)備，縮短時(shí)間，提高效率，降低成本。
文檔編號(hào)B21D37/10GK102423780SQ201110421650
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者偉韡, 余光中, 曹飛, 楊勇, 胡福榮, 蔣鵬 申請(qǐng)人:北京機(jī)電研究所