專利名稱：金屬板料無毛刺沖裁工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬板料沖裁加工領(lǐng)域，具體涉及一種金屬板料的無毛刺沖裁工藝。
背景技術(shù)：
眾所周知，金屬板料沖裁在板料的切口邊緣易產(chǎn)生毛刺。圖1 (a) 圖1 (d)給出了 金屬板料11沖裁過程的原理圖，其中，圖1(a)表示開始沖裁狀態(tài)，圖1(b)表示板料11產(chǎn) 生裂紋12狀態(tài)，圖1 (c)表示拉斷板料狀態(tài)，圖1 (d)表示廢料13與產(chǎn)品14分離狀態(tài)。從 以上過程中可以看出，金屬板料11在沖裁中受拉應(yīng)力的作用在廢料13與產(chǎn)品14的切口邊 緣會產(chǎn)生毛刺15，影響產(chǎn)品的品質(zhì)。從現(xiàn)有理論看，影響毛刺15產(chǎn)生主要有以下兩個因素 第一個因素是裂紋12產(chǎn)生的位置，如圖2所示，上模16與下模17總是存在沖裁間隙的，當(dāng) 裂紋12產(chǎn)生在上模16尖端與下模17尖端之間的連線時不會出現(xiàn)毛刺15，否則均會出現(xiàn)毛 刺15;第二個因素是沖裁模具刃口 18的鋒利程度，如圖3所示，當(dāng)刃口 18磨損導(dǎo)致鋒利度 欠佳時，容易產(chǎn)生毛刺15。而實際生產(chǎn)中，人們很難保證上述兩者均達(dá)到理想狀態(tài)，因此金 屬板料11沖裁后在切口邊緣產(chǎn)生毛刺15是工藝中出現(xiàn)的常見現(xiàn)象。為了解決金屬板料沖裁中出現(xiàn)的毛刺問題，目前行業(yè)中主要采用以下幾種方法1.沖裁后壓毛刺圖4(a)表示沖孔，圖4(b)表示沖孔后的壓毛刺15。該方法分兩步進(jìn)行，第一步是 沖孔，此時孔口下端邊緣產(chǎn)生毛刺15 ；第二步是利用模具19擠壓毛刺15。此方法存在的問 題是在擠壓毛刺15過程中，孔20和板料11會發(fā)生變形，對孔20和板料11外形的精度會 產(chǎn)生不利影響。2.采用精沖技術(shù)沖裁圖5為精沖沖孔的原理圖。從圖中可以看出，該方法是在裁剪區(qū)外圍利用壓料板 21將金屬板材11壓緊，然后采用純剪切沖裁來達(dá)到無毛刺15的效果。此方法存在的問題 是(1)需要專用的精沖設(shè)備；(2)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高，成本高；(3)對沖裁工件的 材料及沖制時的潤滑條件有較高要求；(4)沖孔廢料及沖裁工件只能采用上出料方式。3.往復(fù)沖裁圖6(a) 圖6(c)為往復(fù)沖裁過程的原理圖。從圖中可以看出，該方法的沖裁過 程是第一步，先做半沖孔，即沖裁到一半的位置，見圖6(a)；第二步，反向擠回，即將沖下 一半的廢料13擠回板料11中，見圖6(b)；第三步，再次沖孔，將廢料13與產(chǎn)品14完全脫 離。此方法存在的問題是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對上、下模的精度要求高，成本高。綜上所述，如何解決現(xiàn)有無毛刺沖裁工藝中存在的問題，是本發(fā)明研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種金屬板料無毛刺沖裁工藝，其目的是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不 足，解決金屬板料沖裁中出現(xiàn)的毛刺問題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種金屬板料無毛刺沖裁工藝，由以下兩個工藝步驟組成第一步，加工輔助壓線利用擠壓模具對金屬板料背面進(jìn)行冷擠壓，在沖裁切口位置上形成輔助壓線，該輔助壓線在金屬板料背面沿沖裁切口留下凹形壓痕，在金屬板料處于水平狀態(tài)下，凹形壓 痕的橫截面一側(cè)具有斜邊，斜邊位于凹形壓痕開口的一端為第一端點，斜邊位于凹形壓痕 內(nèi)部的一端為第二端點，斜邊相對金屬板料背面的夾角α為50度 65度；第二步，沖裁使用沖裁模具對金屬板料上加工過輔助壓線的沖裁切口位置進(jìn)行沖裁，在沖裁模 具中，沖裁上模和沖裁下模之間的沖裁間隙L3為金屬板料厚度T的0. 04 0. 06倍，沖裁 下模作用于金屬板料背面，所述第一端點位于沖裁下模刃口頂面，第一端點與沖裁下模刃 口的距離L2為金屬板料厚度T的0. 2倍；沖裁上模作用于金屬板料正面，所述第二端點位 于沖裁上模刃口底面垂直投影的區(qū)域內(nèi)，第二端點與沖裁上模刃口垂直投影的距離Ll為 金屬板料厚度T的0. 1 0. 15倍。本發(fā)明工作原理是先加工輔助壓線，再進(jìn)行沖裁。即在沖裁前，先在板料的沖裁 切口位置上利用擠壓模具做冷擠壓形成輔助壓線，該輔助壓線在板料背面沿沖裁切口留下 凹形壓痕，再使用沖裁模具對金屬板料上加工過輔助壓線的沖裁切口位置進(jìn)行沖裁。由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點和效果1.本發(fā)明應(yīng)用在連續(xù)模中可實現(xiàn)不增加模具或其它去毛刺工序的情況下使產(chǎn)品 切口邊緣無毛刺；2.本發(fā)明工藝簡單，成本低；3.本發(fā)明對高精度的孔或產(chǎn)品外形的影響較??；4.本發(fā)明對模具刃口鋒利度的要求低。


附圖1 (a) 圖1 (d)為現(xiàn)有金屬板料沖裁過程的原理圖；附圖2為現(xiàn)有金屬板料沖裁時裂紋產(chǎn)生在理想位置的示意圖；附圖3為現(xiàn)有金屬板料沖裁時模具刃口不鋒利狀態(tài)的示意圖；附圖4(a) 圖4(b)為第一種現(xiàn)有無毛刺沖裁方法的原理示意圖；附圖5為第二種現(xiàn)有無毛刺沖裁方法的原理示意圖；附圖6 (a) 圖6 (c)為第三種現(xiàn)有無毛刺沖裁方法的原理示意圖；附圖7為本發(fā)明沖裁工藝的原理示意圖；附圖8(a) 圖8(d)為本發(fā)明沖裁工藝過程的原理圖。以上附圖中1.金屬板料；2.沖裁上模；3.沖裁下模；4.凹形壓痕；5.斜邊；6.第 一端點；7.第二端點；8.裂紋；11.金屬板料；12.裂紋；13.廢料；14.產(chǎn)品；15.毛刺； 16.上模；17.下模；18.刃口 ；19.模具；20.孔；21.壓料板；α .斜邊相對金屬板料背面的 夾角；Τ.金屬板料厚度；Li.第二端點與沖裁上模刃口垂直投影的距離；L2.第一端點與沖 裁下模刃口的距離；L3.沖裁間隙。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述實施例一種金屬板料無毛刺沖裁工藝，如圖7 8所示，由以下兩個工藝步驟組成第一步，加工輔助壓線利用擠壓模具對金屬板料1背面進(jìn)行冷擠壓，在沖裁切口位置上形成輔助壓線，該輔助壓線在金屬板料1背面沿沖裁切口留下凹形壓痕4，如圖7所示，在金屬板料1處于 水平狀態(tài)下，所述凹形壓痕4的橫截面一側(cè)具有斜邊5，斜邊5位于凹形壓痕4開口的一端 為第一端點6，斜邊5位于凹形壓痕4內(nèi)部的一端為第二端點7，斜邊5相對金屬板料1背 面的夾角α為50度 65度，其中以55度 60度為佳；第二步，沖裁如圖8(a) 圖8(d)所示，使用沖裁模具對金屬板料1上加工過輔助壓線的沖裁 切口位置進(jìn)行沖裁，在沖裁模具中，沖裁上模2和沖裁下模3之間的沖裁間隙L3為金屬板 料1厚度T的0. 04 0. 06倍，沖裁下模3作用于金屬板料1背面，所述第一端點6位于 沖裁下模3刃口頂面，第一端點6與沖裁下模3刃口的距離L2為金屬板料1厚度T的0. 2 倍；沖裁上模2作用于金屬板料1正面，所述第二端點7位于沖裁上模2刃口底面垂直投影 的區(qū)域內(nèi)，第二端點7與沖裁上模2刃口垂直投影的距離Ll為金屬板料1厚度T的0. 1 0.15倍。所述各項參數(shù)和金屬板料厚度T的關(guān)系見表1。
參考^^^^驗值材^厚度(T)
項目 計算取0.6 0.8 1 1.2 1.5 2 2.5 3_
Ll (0.1~0.15)*Τ 0.09 0.12 0.15 0.18 0.2 0.2 0.3 0.3
L2__0.2*Τ__0.12 0.16 0.2 0.24 0.3 0.4 0.5 0.6
L3__0.05*T 0.03 0.04 0.05 0.06 0.075 0.1 0.125 0.15
α55-6055 57.5 丨 60 丨 60 !60 | 60 丨 60 60表 1沖裁過程說明如下圖8(a)表示開始沖裁狀態(tài)，圖8(b)表示板料1產(chǎn)生裂紋狀 態(tài)，此時可以看見裂紋8沿斜邊5產(chǎn)生，圖8 (c)表示拉斷板料1狀態(tài)，圖8 (d)表示廢料與 產(chǎn)品分離狀態(tài)。從以上過程中可以看出，由于輔助壓線的作用，金屬板料1在沖裁中受拉應(yīng) 力的作用并不會在廢料與產(chǎn)品的切口邊緣產(chǎn)生毛刺，而是兩者直接剪斷脫落。本發(fā)明工作原理是先加工輔助壓線，再進(jìn)行沖裁。即在沖裁前，先在板料1的沖 裁切口位置上利用擠壓模具做冷擠壓形成輔助壓線，該輔助壓線在板料1背面沿沖裁切口 留下凹形壓痕4，再使用沖裁模具2、3對金屬板料1上加工過輔助壓線的沖裁切口位置進(jìn)行 沖裁。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點和效果有本發(fā)明應(yīng)用在連續(xù)模中可實現(xiàn)不增加模具或其它去毛刺工序的情況下使產(chǎn)品切 口邊緣無毛刺；工藝簡單，成本低；對高精度的孔或產(chǎn)品外形的影響較?。粚δ＞呷锌阡h利 度的要求低。
本發(fā)明的金屬板材無毛刺沖裁工藝不僅可用于沖孔，還可用于沖裁外形(如沖裁 連料位、裁剪板材)等。 上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明 精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種金屬板料無毛刺沖裁工藝，其特征在于由以下兩個工藝步驟組成第一步，加工輔助壓線利用擠壓模具對金屬板料(1)背面進(jìn)行冷擠壓，在沖裁切口位置上形成輔助壓線，該輔助壓線在金屬板料(1)背面沿沖裁切口留下凹形壓痕(4)，在金屬板料(1)處于水平狀態(tài)下，凹形壓痕(4)的橫截面一側(cè)具有斜邊(5)，斜邊(5)位于凹形壓痕(4)開口的一端為第一端點(6)，斜邊(5)位于凹形壓痕(4)內(nèi)部的一端為第二端點(7)，斜邊(5)相對金屬板料(1)背面的夾角(α)為50度～65度；第二步，沖裁使用沖裁模具對金屬板料(1)上加工過輔助壓線的沖裁切口位置進(jìn)行沖裁，在沖裁模具中，沖裁上模(2)和沖裁下模(3)之間的沖裁間隙(L3)為金屬板料(1)厚度(T)的0.04～0.06倍，沖裁下模(3)作用于金屬板料(1)背面，所述第一端點(6)位于沖裁下模(3)刃口頂面，第一端點(6)與沖裁下模(3)刃口的距離(L2)為金屬板料(1)厚度(T)的0.2倍；沖裁上模(2)作用于金屬板料(1)正面，所述第二端點(7)位于沖裁上模(2)刃口底面垂直投影的區(qū)域內(nèi)，第二端點(7)與沖裁上模(2)刃口垂直投影的距離(L1)為金屬板料(1)厚度(T)的0.1～0.15倍。
全文摘要
一種金屬板料無毛刺沖裁工藝，由以下兩個步驟組成首先對金屬板料背面進(jìn)行冷擠壓，在沖裁切口位置上形成輔助壓線，產(chǎn)生凹形壓痕，該壓痕具有一斜邊，斜邊位于凹形壓痕開口的一端為第一端點，斜邊相對金屬板料背面的夾角α為50度～65度；再使用沖裁模具進(jìn)行沖裁，沖裁間隙L3為板料厚度T的0.04～0.06倍，所述第一端點位于沖裁下模刃口頂面，該端點與沖裁下模刃口的距離L2為板料厚度T的0.2倍；所述第二端點位于沖裁上模刃口底面垂直投影的區(qū)域內(nèi)，該端點與沖裁上模刃口垂直投影的距離L1為板料厚度T的0.1～0.15倍。本發(fā)明工序少，工藝簡單，成本低；對高精度的孔或產(chǎn)品外形的影響較?。粚δ＞呷锌阡h利度的要求低。
文檔編號B21D28/16GK101862785SQ20101021568
公開日2010年10月20日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者劉新泉, 朱靠文, 賀林 申請人:金德精密配件(蘇州)有限公司