超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車零部件沖切工具，更具體地說(shuō)，涉及超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代化的汽車生產(chǎn)中，汽車鋼板均由模具沖切而成，在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件。汽車模具的生產(chǎn)主要有沖裁、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造等成形加工工藝。模具具有特定的輪廓或內(nèi)腔形狀，應(yīng)用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發(fā)生分離(沖裁)，應(yīng)用內(nèi)腔形狀可使坯料獲得相應(yīng)的立體形狀。
[0003]由于汽車減重、節(jié)能和提高安全性的需要，要求汽車鋼板強(qiáng)度更高，鋼板抗拉強(qiáng)度從原先440Mpa提高到1180Mpa，隨著材料強(qiáng)度的顯著提升，隨之而來(lái)是材料切斷難度的增加。汽車用鋼板強(qiáng)度的增加，導(dǎo)致沖切模具內(nèi)的切斷刀的磨損頻次增加。刀具的頻繁更換，嚴(yán)重影響著生產(chǎn)效率，同時(shí)增加維護(hù)成本。
[0004]傳統(tǒng)模切斷刀結(jié)構(gòu)為整體設(shè)計(jì)，刀刃表面為平面。沖切時(shí)，與切斷零件表面完全貼合切斷。由于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的切斷刀刃線和切斷刀底面在沖切的時(shí)候，與零件表面完全接觸，而零件材料為1180Mpa的馬氏體超高強(qiáng)鋼，因此，此種結(jié)構(gòu)需要更大的沖切力，相應(yīng)的也會(huì)加速模具的磨損速度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的沖切模具內(nèi)的切斷刀的磨損頻次增加，刀具頻繁更換，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率和維護(hù)成本的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具，包括切斷接觸面、過渡斜面、下沉面、切刀刃線。切斷接觸面用于切割鋼材料零件，其邊緣為切刀刃線，下沉面的高度低于切斷接觸面，且與切斷接觸面之間通過過渡斜面連接。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，切斷刀具包括上刀塊和下刀塊，上刀塊和下刀塊可分離替換，上刀塊的上表面包括切斷接觸面、過渡斜面、下沉面、切刀刃線，其下表面與下刀塊相連接，下刀塊為塊狀固件。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，上刀塊的材料為V4E或者粉末冶金材料，下刀塊的材料為crl2mov模具鋼。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，下沉面的高度低于切斷接觸面5mm。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，過渡斜面的傾斜角度為135度。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，上刀塊和下刀塊通過螺栓和定位銷相結(jié)合。
[0013]在上述技術(shù)方案中，本實(shí)用新型的超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具顯著優(yōu)化了傳統(tǒng)的沖切結(jié)構(gòu)，提升了切斷刀具性能，提高了生產(chǎn)效率，降低了刀具維護(hù)成本，滿足了超高強(qiáng)度材料零件產(chǎn)品大批量生產(chǎn)切斷的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型超尚強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具的俯視圖；
[0015]圖2是圖1的側(cè)視圖；
[0016]圖3是上刀塊和下刀塊的組合示意圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0019]參照?qǐng)D4，本實(shí)用新型改進(jìn)了現(xiàn)有的切斷刀具的結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)上主要包括切斷接觸面3、過渡斜面4、下沉面5、切刀刃線6，并且設(shè)計(jì)了分體式的上刀塊1、下刀塊2的結(jié)構(gòu)，從而在材料的選擇上也較以往有了改進(jìn)。如圖4所示，本實(shí)用新型的刀具是一個(gè)兩端大，中間具有一“頸部”連接的不規(guī)則形狀，大致上類似于“工”字形，適用于汽車鋼材形狀的匹配。下面來(lái)詳細(xì)說(shuō)明上述各個(gè)結(jié)構(gòu)的具體特征及其材料選擇。
[0020]首先在材料的選擇上，由于超高強(qiáng)鋼切斷所要求的高沖壓力，必須選擇合適的模具及刀具材質(zhì)。模具基體需要更高的剛度和韌度以避免失效。模具內(nèi)的切斷刀具需要更高的硬度，推薦硬度在60?65HRC。
[0021]當(dāng)鋼材的抗拉強(qiáng)度不小于lOOOMpa時(shí)，切斷刀具應(yīng)該熱處理，材料建議為1.2379或高性能的模具材料，例如粉末冶金(PM)材料。當(dāng)鋼材的抗拉強(qiáng)度小于lOOOMpa時(shí)，推薦使用鍍層以減少刀具的磨損。
[0022]由于沖切材料為馬氏體高強(qiáng)度冷連乳鋼板，屈服強(qiáng)度950?1200Mpa，抗拉強(qiáng)度不小于1180Mpa。按照上述分析，切斷刀具材料選用粉末冶金(PM)材料V4E，并且不使用鍍層。
[0023]如圖1和圖4所示，切斷接觸面3用于切割鋼材料零件，其位置與調(diào)整前傳統(tǒng)切斷刀具保持一致，除中部保持原有的寬度尺寸為10mm以外，其他的寬度尺寸為2mm。切斷接觸面3其邊緣為切刀刃線6。除新確定的切斷接觸面3以外的原先其他接觸面整體下沉約5_左右，形成圖1所示的下沉面5。下沉面5的高度低于切斷接觸面3，且與切斷接觸面3之間通過過渡斜面4連接，調(diào)整后的切斷接觸面3與下沉面5通過傾斜角約為135度的過渡斜面4相連接，如圖2所示。
[0024]經(jīng)過上述結(jié)構(gòu)調(diào)整，使得切斷時(shí)，刀具與零件的接觸面積大幅度減少，減少幅度達(dá)到87.5%。因此，降低了對(duì)沖切力的需求。
[0025]另一方面，考慮到傳統(tǒng)模切斷刀結(jié)構(gòu)為整體設(shè)計(jì)，而超高強(qiáng)鋼零件的切斷刀具通常采用高性能的模具材料，如粉末冶金(PM)材料，其材料成本較高，這便導(dǎo)致了刀具的維護(hù)及更換成本很高。同時(shí)，頻繁的刀具維護(hù)，將會(huì)嚴(yán)重影響著產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，所以有必要對(duì)切斷刀具進(jìn)行分體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高刀具的維護(hù)效率，降低刀具的維護(hù)成本。
[0026]因此，如圖3所示，本實(shí)用新型將原先的整體模具分為上下部分，即切斷刀具包括上刀塊1和下刀塊2。上刀塊1和下刀塊2可分離替換，上述的切斷接觸面3、過渡斜面4、下沉面5、切刀刃線6均位于上刀塊1。上刀塊1的下表面與下刀塊2相連接，下刀塊2為塊狀固件。上刀塊1材料使用V4E或其他類似粉末冶金(PM)材料，下刀塊2材料使用模具鋼crl2mov或同類牌號(hào)材料，使用螺栓和定位銷相結(jié)合的方式將上下兩部分結(jié)合起來(lái)。
[0027]本實(shí)用新型這種上刀塊1、下刀塊2的優(yōu)勢(shì)在于，如果刀具經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用有了磨損，則只需要替換上刀塊1即可，下刀塊2可以長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)使用。另一方面，由于上刀塊1的體積較傳統(tǒng)的一體式刀具的體積要小，因此可以將上刀塊1整體采用更加高強(qiáng)度的金屬，例如V4E，而并不會(huì)增加過多的成本。
[0028]綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果有:
[0029]1.滿足抗拉強(qiáng)度超過lOOOMpa的高強(qiáng)度材料零件的沖切要求。
[0030]2.通過對(duì)傳統(tǒng)刀具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提升了刀具使用壽命(從原先的1萬(wàn)沖次，提升到3萬(wàn)沖次)，降低了刀具維護(hù)成本，材料成本降低75%，并且提升了生產(chǎn)效率和刀具更換速度。
[0031]本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具，其特征在于，包括: 切斷接觸面、過渡斜面、下沉面、切刀刃線； 所述切斷接觸面用于切割鋼材料零件，其邊緣為所述切刀刃線； 所述下沉面的高度低于所述切斷接觸面，且與所述切斷接觸面之間通過所述過渡斜面連接。2.如權(quán)利要求1所述的超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具，其特征在于，所述切斷刀具包括上刀塊和下刀塊，所述上刀塊和下刀塊可分離替換； 所述上刀塊的上表面包括所述切斷接觸面、過渡斜面、下沉面、切刀刃線，其下表面與所述下刀塊相連接； 所述下刀塊為塊狀固件。3.如權(quán)利要求2所述的超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具，其特征在于，所述上刀塊的材料為V4E或者粉末冶金材料，所述下刀塊的材料為crl2mov模具鋼。4.如權(quán)利要求1所述的超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具，其特征在于，所述下沉面的高度低于所述切斷接觸面5_。5.如權(quán)利要求1所述的超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具，其特征在于，所述過渡斜面的傾斜角度為135度。6.如權(quán)利要求2所述的超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具，其特征在于，所述上刀塊和下刀塊通過螺栓和定位銷相結(jié)合。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具，包括切斷接觸面、過渡斜面、下沉面、切刀刃線。切斷接觸面用于切割鋼材料零件，其邊緣為切刀刃線，下沉面的高度低于切斷接觸面，且與切斷接觸面之間通過過渡斜面連接。本實(shí)用新型的超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具顯著優(yōu)化了傳統(tǒng)的沖切結(jié)構(gòu)，提升了切斷刀具性能，提高了生產(chǎn)效率，降低了刀具維護(hù)成本，滿足了超高強(qiáng)度材料零件產(chǎn)品大批量生產(chǎn)切斷的要求。
【IPC分類】B21D28/14
【公開號(hào)】CN204996909
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520453661
【發(fā)明人】李棟輝
【申請(qǐng)人】上海寶鋼高強(qiáng)鋼加工配送有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日