本發(fā)明涉及一種超薄件沖裁切割模具及其模組刀模成型工藝。

背景技術(shù)：

超薄件（0.008-0.01銅鋁?。_裁切割模具是一種高精密機(jī)械，在加工和制造過程中因?yàn)槠渚雀?，磨損快，成本高等原因一直限制著生產(chǎn)制造水平的發(fā)展水平。

通常沖裁模具加工的流程都比較復(fù)雜,一般包括模具坯料準(zhǔn)備→零件粗加工→半精加工→熱處理→精加工→型腔表面處理→模具裝配→上機(jī)調(diào)試等工藝和工序。

坯料準(zhǔn)備階段是為模具零件提供相應(yīng)的坯料,制定好加工工藝,當(dāng)然加工工藝要按照零件的精度要求和材料的類型來制定。在裝配過程中,需對(duì)某些模具零件進(jìn)行拋光和修整。模具裝配的主要內(nèi)容是將已加工好的模具零件及標(biāo)準(zhǔn)件按模具總裝配圖要求裝配成一副完整的模具。試模后還需對(duì)某些部位進(jìn)行調(diào)整和修整,使模具生產(chǎn)的制件符合圖樣要求,而且模具能正常地連續(xù)工作,模具的加工才算完成。

但是傳統(tǒng)的加工模式對(duì)于理論上“零間隙”的高速模切刀模并不適用，對(duì)于幾乎貼合的緊密配合的構(gòu)件，傳統(tǒng)的加工方式難以保證精度和刀口質(zhì)量，為此需要一種超薄件沖裁切割模具及其模組刀模成型工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種超薄件沖裁切割模具及其模組刀模成型工藝，該超薄件沖裁切割模具不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且方便用于超薄件的沖裁切割，同時(shí)模組刀模成型工藝有利于解決模具精密配合問題和結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

本發(fā)明的技術(shù)方案在于：一種超薄件沖裁切割模具，包括上模板和下刀座，所述上模板經(jīng)設(shè)置于下刀座后側(cè)的豎向?qū)еc下刀座相連接，所述下刀座的前部設(shè)置有沖裁刃口，所述上模板的前部下側(cè)彈性連接有上模板下壓時(shí)與沖裁刃口配合實(shí)現(xiàn)沖裁的沖頭刀模，所述沖頭刀模沖裁時(shí)可實(shí)現(xiàn)向后移動(dòng)，所述下刀座的前側(cè)還設(shè)置有用于壓住板材的彈性壓板。

進(jìn)一步地，所述下刀座的后側(cè)設(shè)置有用于與豎向?qū)е噙B接的凸臺(tái)，所述沖頭刀模的后側(cè)設(shè)置有可在凸臺(tái)的前側(cè)壁上豎向滑動(dòng)的滑塊，所述滑塊經(jīng)彈簧與沖頭刀模的后側(cè)壁相連接，滑塊的下側(cè)還設(shè)置有用于托在沖頭刀模下側(cè)的托板。

進(jìn)一步地，所述沖頭刀模的兩側(cè)部分別設(shè)置有向外凸起的豎向凸棱，所述凸臺(tái)的前側(cè)壁對(duì)應(yīng)設(shè)置有與豎向凸棱滑動(dòng)的豎向滑槽，所述豎向滑槽的寬度大于豎向凸棱的寬度以配合形成沖頭刀模的移動(dòng)間隙。

進(jìn)一步地，所述沖頭刀模的上側(cè)設(shè)置有與上模板的下側(cè)面縱向滑動(dòng)連接的壓塊，所述壓塊的下側(cè)后部與位于沖頭刀模后側(cè)的滑塊固定連接。

進(jìn)一步地，所述沖頭刀模的前部下側(cè)面呈向上凹的倒V狀，所述下刀座的沖裁刃口上可拆安裝有與沖頭刀模相配合的凵型下刀模。

進(jìn)一步地，所述彈性壓板套置于沖頭刀模的前側(cè)，位于彈性壓板的上側(cè)設(shè)置有與下刀座固定連接的定位板，所述定位板與沖頭刀模之間設(shè)置有壓簧。

進(jìn)一步地，所述彈性壓板的上側(cè)設(shè)置有與下刀座的凸臺(tái)固定連接的定位板，彈性壓板上設(shè)置有自下而上穿過定位板的導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿穿出定位板的上端設(shè)置有環(huán)形凸部，所述壓塊的前側(cè)設(shè)置有套在導(dǎo)向桿上與環(huán)形凸部相配合驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向桿帶動(dòng)彈性壓板上升的U型板。

進(jìn)一步地，所述沖頭刀模的表層涂覆有氮化碳耐磨層，沖頭刀模與凵型下刀模具有硬度差且沖頭刀模由SKH9模具鋼制成，凵型下刀模由SKD11模具鋼制成。

一種超薄件沖裁切割模具的模組刀模成型工藝，包括以下步驟：

1）下料：使用鋸床將skd11光料切成L狀作為原料備用；

2）開粗：將光料加工成需要的大小，經(jīng)過CNC分布開粗，并將光料變?yōu)橄碌蹲蜎_頭刀模毛坯料，并掏出下刀座的沖裁刃口型腔及沖頭刀模的外形形狀；

3）熱處理：使用淬火、回火對(duì)下刀座及沖頭刀模熱處理；

4）深冷：在熱處理后在-70~-80℃進(jìn)行深冷處理，然后再回火處理；

5）線切割：完成材料的處理之后，將下刀座和沖頭刀模的毛坯用CNC進(jìn)行慢走絲加工；

6）研磨：使用大水磨對(duì)切割好的下刀座毛坯進(jìn)行研磨，沖頭刀模則使用小水磨；

7）線切割：將沖頭刀模、下刀座用CNC進(jìn)行快走絲精割；

8）JG/PG加工：對(duì)關(guān)鍵零件及尺寸進(jìn)行坐標(biāo)/光學(xué)投影搪磨；

9）自然時(shí)效：將成型的零件在干燥房間內(nèi)自然放置以減少零件中的熱應(yīng)力和冷應(yīng)力。

進(jìn)一步地，所述步驟（4）中深冷加工時(shí)間為10~40h；所述步驟（5）中下刀座和沖頭刀模的毛坯通過CNC進(jìn)行10h的慢走絲加工；所述步驟步驟（6）中下刀座和沖頭刀模分別經(jīng)過4h的研磨；所述步驟（7）中沖頭刀模和下刀座分別經(jīng)過24h的快走絲精割；所述步驟（9）中零件在干燥房間內(nèi)自然放置24h。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：該模具不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且可以方便用于超薄件的沖裁切割，通過沖頭刀模的彈性后移可以保證幾乎貼合并緊密配合的構(gòu)件的保證精度和刀口質(zhì)量；

該模組刀模的成型工藝不僅適用于單一模具，對(duì)有類似結(jié)構(gòu)的模具和刀具都可適用；較一般的加工方法，本方法通過4-8人就可以完成一整套刀模制造（包括設(shè)計(jì)，制造，維修），不僅節(jié)約了人力成本同時(shí)節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本；該工藝可以保證“零間隙”模具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和尺寸要求，延長了產(chǎn)品的適用壽命，降低了工作環(huán)境要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的分解狀態(tài)示意圖；

圖3為本發(fā)明的下刀座與沖頭刀模的配合狀態(tài)示意圖；

圖4為本發(fā)明的下刀座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的沖頭刀模與滑塊的分解狀態(tài)意圖；

圖6為本發(fā)明的沖頭刀模的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明的滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明的工藝流程圖；

圖中：10-上模板 11-豎向?qū)е?20-下刀座 21-沖裁刃口 22-凸臺(tái) 23-豎向槽道 24-滑動(dòng)塊 25-豎向滑槽 26-移動(dòng)間隙 27-凵型下刀模 30-沖頭刀模 31-梯形凹部 32-彈簧 33-定位孔 34-豎向凸棱 35-夾角 40-彈性壓板 41-壓簧 42-導(dǎo)向桿 43-環(huán)形凸部 44-U型板 50-滑塊 51-定位孔 52-托板 60-壓塊 61-縱向T型滑槽 62-T型塊 70-定位板 80-定位座。

具體實(shí)施方式

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下，但本發(fā)明并不限于此。

參考圖1至圖7

一種超薄件沖裁切割模具，包括上模板10和下刀座20，所述上模板經(jīng)設(shè)置于下刀座后側(cè)的豎向?qū)е?1與下刀座相連接，所述下刀座的前部設(shè)置有沖裁刃口21，所述上模板的前部下側(cè)彈性連接有上模板下壓時(shí)與沖裁刃口配合實(shí)現(xiàn)沖裁的沖頭刀模30，所述沖頭刀模沖裁時(shí)可實(shí)現(xiàn)向后移動(dòng)，所述下刀座的前側(cè)還設(shè)置有用于壓住板材的彈性壓板40，從而配合實(shí)現(xiàn)超薄件的沖裁。所述超薄件沖裁切割模具為一模兩腔，下刀座的前部橫向并排設(shè)置有兩個(gè)沖裁刃口。所述下刀座的兩側(cè)部還分別設(shè)置有定位座80。

本實(shí)施例中，所述下刀座的后側(cè)設(shè)置有用于與豎向?qū)е噙B接的凸臺(tái)22，所述凸臺(tái)的前側(cè)壁上且位于沖裁刃口的后側(cè)設(shè)置有豎向槽道23，所述豎向槽道上設(shè)置有與其滑動(dòng)配合的滑動(dòng)塊24，位于沖頭刀模的后側(cè)設(shè)置有與滑動(dòng)塊固定連接并呈梯形的滑塊50，沖頭刀模的后側(cè)與滑塊相配合的梯形凹部31，所述滑塊的前側(cè)面上設(shè)置有定位孔51，所述定位孔內(nèi)設(shè)置有彈簧32，所述彈簧與設(shè)置于梯形凹部后側(cè)面上的定位孔33相連接，滑塊的下側(cè)還固定連接有用于托在沖頭刀模下側(cè)的托板52，以便在滑塊上行時(shí)帶動(dòng)沖頭刀模上行。

本實(shí)施例中，所述沖頭刀模的兩側(cè)部分別設(shè)置有向外凸起的豎向凸棱34，所述凸臺(tái)的前側(cè)壁且位于沖裁刃口的兩側(cè)部上對(duì)應(yīng)設(shè)置有與豎向凸棱滑動(dòng)的豎向滑槽25，所述豎向滑槽的寬度大于豎向凸棱的寬度以配合形成沖頭刀模沖裁時(shí)后移的移動(dòng)間隙26。

本實(shí)施例中，所述沖頭刀模的上側(cè)設(shè)置有與上模板的下側(cè)面縱向滑動(dòng)連接的壓塊60，所述壓塊上部設(shè)置有縱向T型滑槽61，所述縱向T型滑槽內(nèi)設(shè)置有與上模板固定連接的T型塊62，從而配合形成縱向滑動(dòng)連接。所述壓塊的下側(cè)后部與位于沖頭刀模后側(cè)的滑塊固定連接。從而通過壓塊壓著沖頭刀模和滑塊下行，并通過壓塊的前后移動(dòng)實(shí)現(xiàn)滑塊的前后移動(dòng)，并配合沖到刀模實(shí)現(xiàn)向后移動(dòng)，使得沖頭刀?？梢詴r(shí)刻被滑塊頂著，以保證精度和刃口質(zhì)量。

本實(shí)施例中，所述沖頭刀模的前部下側(cè)面呈向上凹的倒V狀，以便沖裁時(shí)與板材的接觸從點(diǎn)接觸逐漸變?yōu)榫€接觸，并配合沖頭刀模的后移實(shí)現(xiàn)提高沖裁精度。所述倒V狀的夾角35為172°~178°。所述下刀座的沖裁刃口上可拆安裝有與沖頭刀模相配合并在沖裁時(shí)套在沖頭刀模上的凵型下刀模27，凵型下刀模的后側(cè)邊即形成沖裁時(shí)的刃口。以便凵型下刀模的更換。

本實(shí)施例中，所述彈性壓板的后側(cè)面設(shè)置有兩個(gè)凵型凹口并對(duì)應(yīng)套置于兩個(gè)沖頭刀模的前側(cè)，位于彈性壓板的上側(cè)設(shè)置有與下刀座的凸臺(tái)固定連接的定位板70，所述定位板與沖頭刀模之間設(shè)置有壓簧41，以便為彈性壓板提供壓力。

本實(shí)施例中，所述彈性壓板上設(shè)置有自下而上穿過定位板的導(dǎo)向桿42，所述導(dǎo)向桿穿出定位板的上端設(shè)置有環(huán)形凸部43，所述壓塊的前側(cè)設(shè)置有套在導(dǎo)向桿上與環(huán)形凸部相配合驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向桿帶動(dòng)彈性壓板上升的U型板44，并且在壓塊后移時(shí)不會(huì)發(fā)生干涉。

本實(shí)施例中，所述沖頭刀模的表層涂覆有氮化碳耐磨層，沖頭刀模與凵型下刀模具有硬度差且沖頭刀模由SKH9模具鋼制成，凵型下刀模由SKD11模具鋼制成。

該超薄件沖裁切割模具的工作原理：

1）開模狀態(tài)：上模板帶著壓塊和滑塊，滑塊通過托板和彈簧帶著沖頭刀模上升；同時(shí)，通過壓塊上的U型板帶著導(dǎo)向柱上升，從使導(dǎo)向柱可以帶著彈性壓板與下刀座分離；

2）合模裁剪：將板材放置在彈性壓板與下刀座之間，上模板在豎向?qū)е膶?dǎo)向作用下下行，導(dǎo)向桿脫離U型板的束縛，使得彈性壓板在壓簧的作用力下壓在板材上；同時(shí)壓板在著沖頭刀模和滑塊下行，沖頭刀模的兩側(cè)部下端先與板材點(diǎn)接觸，并在壓力的作用和下沖頭刀模與板材的接觸逐漸變?yōu)榫€接觸，同時(shí)在彈簧、移動(dòng)間隙的配合作用下，沖頭刀模會(huì)向后移動(dòng)一端距離，從而保證沖裁時(shí)的精度和刀口質(zhì)量，沖裁后的工件從沖裁刃口所在的落料口掉落。

參考圖8

上述超薄件沖裁切割模具的模組刀模成型工藝，包括以下步驟：

1）下料：使用鋸床將skd11光料大致切成L狀作為原料備用，通過鋸床制備原料，不僅可以在不改變材質(zhì)的情況下保證原料尺寸，同時(shí)保證加工效率，不浪費(fèi)，不影響產(chǎn)品質(zhì)量；

2）開粗：使用傳統(tǒng)的機(jī)械加工手段，如打磨、切削等將光料加工成需要的大小，經(jīng)過CNC分布開粗，并將光料變?yōu)橄碌蹲蜎_頭刀模的毛坯料，并掏出下刀座的沖裁刃口型腔及沖頭刀模的外形形狀，精度可達(dá)1mm左右。

3）熱處理：使用淬火、回火對(duì)下刀座及沖頭刀模熱處理來保證產(chǎn)品的材質(zhì)強(qiáng)度；

4）深冷：為獲得材料的最高硬度和尺寸穩(wěn)定性，在熱處理后在-70~-80℃進(jìn)行深冷處理，深冷加工時(shí)間為10~40h，然后再回火處理，經(jīng)深冷處理的模具硬度比常規(guī)熱處理硬度至少高1-3HRC（理論數(shù)值）。在深冷加工過程中，改善了模具的性能，使硬度、抗沖擊韌性和耐磨性都顯著提高。深冷技術(shù)的改進(jìn)效果不僅限于工作表面，它滲入工件內(nèi)部,體現(xiàn)的是整體效應(yīng),所以可對(duì)工件進(jìn)行重磨，反復(fù)使用，而且對(duì)工件還有減少淬火應(yīng)力和增強(qiáng)尺寸穩(wěn)定性的作用；

5）線切割：完成材料的處理之后，將下刀座和沖頭刀模的毛坯用CNC進(jìn)行慢走絲加工，慢走絲加工時(shí)間為10h，可以使模具精度達(dá)到0.5mm；

6）研磨：使用大水磨（普通平面磨床）對(duì)切割好的下刀座毛坯進(jìn)行研磨，使表面的粗糙度可達(dá)0.8mm；沖頭刀模則使用小水磨，研磨工藝完成了上下刀等零件的外形加工；

7）線切割：將沖頭刀模、下刀座用CNC進(jìn)行快走絲精割，快走絲精割24h可以使精度達(dá)到0.001mm；

8）JG/PG加工：對(duì)關(guān)鍵零件及尺寸進(jìn)行坐標(biāo)/光學(xué)投影搪磨，精度可達(dá)0.0005MM，這樣就基本完成了產(chǎn)品的制造過程；

9）自然時(shí)效：將成型的零件在干燥房間內(nèi)自然放置24h以減少零件中的熱應(yīng)力（鑄造鍛造過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力）和冷應(yīng)力（機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力）；

10）裝配：將加工好的零件按模具圖紙完成裝配。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，設(shè)計(jì)出不同形式的超薄件沖裁切割模具及其模組刀模成型工藝并不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化、修改、替換和變型，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。