本發(fā)明涉及精密沖裁技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種精沖模具及其使用方法。

背景技術(shù)：

精沖，即精密沖裁。由于其成形質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，被廣泛應用于汽車、航空和軍工等機械領(lǐng)域。但精沖件在精沖過程中常常出現(xiàn)塌角的現(xiàn)象，精沖件的塌角是指在精沖件斷面處，工件邊沿從凹模側(cè)彎向凸模側(cè)的弧形凹陷，塌角在工件剪切面上的尺寸為塌角深度，在工件端面上的尺寸為塌角寬度。塌角的存在影響工件剪切面和端面尺寸的完整性，若工件剪切面或端面用于零件裝配時，塌角的存在影響裝配精度和零件的接觸強度，因此，精沖中把塌角尺寸列為精沖質(zhì)量的評價指標。

在精沖過程的彈性變形和塑性變形階段，由于材料的相互作用以及成形零件對材料流動的阻礙作用，使得工件凹模側(cè)材料向剪切面流動，形成塌角。在傳統(tǒng)的精沖成形中，彈性變形階段，彈性拉深變形時材料間的相互作用不可避免，塑性變形階段，通過減小模具工作零件對材料流動的阻礙作用可以防止塌角的進一步擴大。因此根據(jù)材料強度的不同，精沖件會有一個最小塌角尺寸。

精整修邊是一種提高沖裁件剪切面質(zhì)量的沖壓工藝，其成形精度高，粗糙度小，塌角和毛刺小，剪切面質(zhì)量高于精沖件剪切面質(zhì)量，常用沖壓件剪切面的修整，使其達到甚至超越精沖件質(zhì)量要求。一般的操作過程是，對工件進行第一次沖裁時，留有修邊余量，然后放入精整修改模具中進行第二次修正，由于精整修邊工作間隙小，修邊余量小，在精整變形過程中變形區(qū)以外材料對變形區(qū)材料的作用小，極大地降低了材料的流動阻力，從而有效地減小了塌角的形成。但精整修邊工藝仍存在如下缺點：修邊余量小，定位要求高，生產(chǎn)效率低。

綜上所述，如何解決精沖件為減小塌角導致生產(chǎn)效率低的問題，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種精沖模具及其使用方法，以實現(xiàn)減小塌角的同時，提高生產(chǎn)效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種精沖模具，包括上模組件和下模組件，所述上模組件包括壓料板和凸模，所述壓料板上設(shè)置有第一通孔，所述凸模貫穿所述第一通孔且與所述第一通孔滑動配合；

所述下模組件包括用于與所述壓料板配合實現(xiàn)對工件提供壓邊力的凹模，且所述凹模上設(shè)置有與所述凸模的施壓面相適配的第二通孔；

所述壓料板朝向所述凹模的一側(cè)設(shè)置有環(huán)形凸臺，所述環(huán)形凸臺的內(nèi)環(huán)截面與所述第一通孔的截面相同，且所述環(huán)形凸臺沿所述第一通孔的孔邊向外延伸至預設(shè)寬度，所述環(huán)形凸臺的高度不超過所述工件的厚度；

所述凹模上對應所述環(huán)形凸臺的位置設(shè)置有與所述環(huán)形凸臺相適配的環(huán)形下沉臺階，且所述環(huán)形下沉臺階沿所述第二通孔的孔邊周向布置。

優(yōu)選地，所述下模組件還包括用于向所述工件提供預設(shè)的反向壓力的反頂桿，所述反頂桿貫穿所述第二通孔且與所述第二通孔滑動配合。

優(yōu)選地，所述預設(shè)寬度為1.4mm±0.1mm。

優(yōu)選地，所述環(huán)形凸臺的高度為所述工件的厚度的0.45-0.5倍。

相比于背景技術(shù)介紹內(nèi)容，上述精沖模具在使用過程中，通過壓料板上的環(huán)形凸臺和凸模同時對工件進行第一次沖剪成形，使得工件的下表面與凹模上的環(huán)形下沉臺階相貼合，從而為第二次沖剪成形留下了充足的修邊余量，在保持壓料板的位置不變，使凸模繼續(xù)以預設(shè)速度進行下壓，使工件對應的部分完全被壓入第二通孔中完成第二次沖剪成形。上述僅通過一套精沖模具即可完成工件的沖剪和修邊的兩個工藝過程，整個操作過程連貫，無需更換精沖模具，實現(xiàn)減小塌角的同時，大大提高生產(chǎn)效率。

另外本發(fā)明還提供了一種精沖模具的使用方法，其中，精沖模具為上述任一方案所描述的精沖模具，并且該使用方法包括步驟：

步驟s1：將工件放置于所述凹模的對應位置；

步驟s2：驅(qū)動所述壓料板和所述凸模，并使所述壓料板的環(huán)形凸臺和所述凸模均與所述工件的表面相貼合；

步驟s3：同時向所述壓料板和所述凸模施加壓力，使所述工件與所述環(huán)形下沉臺階完全貼合，完成第一次剪切成形；

步驟s4：保持所述壓料板的位置不變，控制所述凸模以預設(shè)速度將工件對應的部分完全壓入所述第二通孔中，完成第二次剪切成形。

由于上述精沖模具的使用方法，使用了上述精沖模具，而上述精沖模具具有上述技術(shù)效果，因此對應上述精沖模具的使用方法也應具有相應的技術(shù)效果，在此不再贅述。

優(yōu)選地，在所述步驟s2和步驟s3之間還包括步驟s20：

對所述工件對應所述第二通孔的位置施加預設(shè)的反向壓力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的精沖模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的精沖模具第一次剪切成形的過程示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的精沖模具第二次剪切成形的過程示意圖。

上圖1-圖3中，

壓料板1、凸模2、第一通孔3、工件4、凹模5、第二通孔6、環(huán)形凸臺7、環(huán)形下沉臺階8、反頂桿9。

具體實施方式

本發(fā)明的核心是提供一種精沖模具及其使用方法，以實現(xiàn)減小塌角的同時，提高生產(chǎn)效率。

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明提供的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

如圖1-圖3所示，本發(fā)明實施例提供的一種精沖模具，包括上模組件和下模組件，其特征在于，上模組件包括壓料板1和凸模2，壓料板1上設(shè)置有第一通孔3，凸模2貫穿第一通孔3且與第一通孔3滑動配合；下模組件包括用于與壓料板1配合實現(xiàn)對工件4提供壓邊力的凹模5，且凹模5上設(shè)置有與凸模2的施壓面相適配的第二通孔6；壓料板1朝向凹模5的一側(cè)設(shè)置有環(huán)形凸臺7，環(huán)形凸臺7的內(nèi)環(huán)截面與第一通孔3的截面相同，且環(huán)形凸臺7沿第一通孔3的孔邊向外延伸至預設(shè)寬度，環(huán)形凸臺7的高度不超過工件的厚度；凹模5上對應環(huán)形凸臺7的位置設(shè)置有與環(huán)形凸臺7相適配的環(huán)形下沉臺階8，且環(huán)形下沉臺階8沿第二通孔6的孔邊周向布置。

上述精沖模具在使用過程中，通過壓料板上的環(huán)形凸臺和凸模同時對工件進行第一次沖剪成形，使得工件的下表面與凹模上的環(huán)形下沉臺階相貼合，從而為第二次沖剪成形留下了充足的修邊余量，在保持壓料板的位置不變，使凸模繼續(xù)以預設(shè)速度進行下壓，使工件對應的部分完全被壓入第二通孔中完成第二次沖剪成形。上述僅通過一套精沖模具即可完成工件的沖剪和修邊的兩個工藝過程，整個操作過程連貫，無需更換精沖模具，實現(xiàn)減小塌角的同時，大大提高生產(chǎn)效率。

這里需要說明的是，上述凸模的施壓面與所述工件的預沖裁圖形相對應；另外本領(lǐng)域技術(shù)人員都應該能夠理解的是，為了使得精沖模具，能夠?qū)崿F(xiàn)沖剪的功能，上述凸模對應的外緣、壓料板上的環(huán)形凸臺的外緣、凹模上第二通孔的孔邊以及凹模上環(huán)形下沉臺階的邊緣都應該是鋒刃的結(jié)構(gòu)。此外需要說明的是，上述環(huán)形凸臺和環(huán)形下沉臺階中所說的環(huán)形的具體結(jié)構(gòu)，可以是圓環(huán)形、也可以是矩形、又或者是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其他封閉式的圖形結(jié)構(gòu)。

在一些具體的實施方案中，上述下模組件還可以包括有用于向工件4提供預設(shè)的反向壓力的反頂桿9，反頂桿9貫穿第二通孔6且與第二通孔6滑動配合。通過設(shè)置反頂桿，不僅能夠?qū)ぜ谋趁娴念A沖剪區(qū)域提供反向的支撐壓力，進而使得整個沖剪過程中背面的受力相對均勻，能夠進一步減小塌角的形成，另一方面，通過設(shè)置反頂桿，使得沖剪完成后，更加方便將精沖件反向頂出。

在一些更具體的實施方案中，上述預設(shè)寬度一般選擇1.4mm±0.1mm。當然可以理解的是，上述僅僅是本發(fā)明實施例對于預設(shè)寬度的一種優(yōu)選地舉例，也可以是根據(jù)實際生產(chǎn)情況選擇其他的預設(shè)寬度值，比如工件的材質(zhì)特性等選擇對應的預設(shè)寬度值。

另外，上述環(huán)形凸臺7的高度優(yōu)選為工件的厚度的0.45-0.5倍。當然可以理解的是，上述僅僅是本發(fā)明實施例對于環(huán)形凸臺的高度的優(yōu)選舉例，也可以是根據(jù)實際生產(chǎn)情況，選擇環(huán)形凸臺的高度為工件厚度的其他百分比厚度。

另外本發(fā)明還提供了一種精沖模具的使用方法，其中，精沖模具為上述任一方案所描述的精沖模具，具體地，該使用方法包括步驟：

步驟s1：將工件4放置于凹模5的對應位置；

步驟s2：驅(qū)動壓料板1和凸模2，并使壓料板1的環(huán)形凸臺7和凸模2均與工件4的表面相貼合；

步驟s3：同時向壓料板1和凸模2施加壓力，使工件4與環(huán)形下沉臺階8完全貼合，完成第一次剪切成形；

步驟s4：保持壓料板1的位置不變，控制凸模2以預設(shè)速度將工件4對應的部分完全壓入第二通孔6中，完成第二次剪切成形。

由于上述精沖模具的使用方法，使用了上述精沖模具，而上述精沖模具具有上述技術(shù)效果，因此對應上述精沖模具的使用方法也應具有相應的技術(shù)效果，在此不再贅述。

在一些更具體的實施方案中，在完成步驟s2后，執(zhí)行步驟s3之前還包括步驟s20：

對工件4對應第二通孔6的位置施加預設(shè)的反向壓力。通過對工件實施預設(shè)的反向壓力，使得工件的背面的預沖剪區(qū)域得到了反向的支撐壓力，進而使得整個沖剪過程中背面的受力相對均勻，能夠進一步減小塌角的形成。這里需要說明的是，上述預設(shè)的反向壓力主要是為了實現(xiàn)背面受力的整體性，因此預設(shè)的反向壓力的大小可根據(jù)實際生產(chǎn)的工件選擇對應的反向壓力值。

以上對本發(fā)明所提供的一種精沖模具及其使用方法進行了詳細介紹。需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。