專利名稱：用于在沖裁時(shí)潤(rùn)滑模具和工件的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在沖裁和成型特別是由條帶精密沖裁厚度從
5mm起的和部分幾何復(fù)雜的工件時(shí)潤(rùn)滑^^莫具和工件的方法，在該方法中， 在表面?zhèn)冉?rùn)有足夠厚的沖裁油膜的條帶在閉合時(shí)被夾緊在上部件與下部 件之間，所述上部件由沖裁凸模、用于沖裁凸模的導(dǎo)向板、設(shè)置在導(dǎo)向板 上的齒圏和推料器共同組成，所述下部件包括沖裁凹模、頂出器和內(nèi)輪廓 凸模，沖裁油/切削液通過導(dǎo)向板、沖裁凸模、推料器、沖裁凹模、頂出器 和內(nèi)輪廓凸模^LH出，被擠入由形成在導(dǎo)向板、推料器和頂出器上的倒角 構(gòu)成潤(rùn)滑油腔中，并暫時(shí)儲(chǔ)存在該腔中。
本發(fā)明還涉及一種用于在沖裁和成型特別是由條帶精密沖裁厚度從 5mm起的和部分幾何復(fù)雜的工件時(shí)潤(rùn)滑;漠具和工件的方法，在該方法中， 在表面?zhèn)冉?rùn)有足夠厚的沖裁油膜的條帶在閉合時(shí)被夾緊在上部件與下部 件之間，所述上部件由沖裁凸模、用于沖裁凸模的導(dǎo)向板、設(shè)置在導(dǎo)向板 上的齒圈和推料器共同組成，所述下部件包括沖裁凹模、頂出器和內(nèi)輪廓 凸模，其中，在沖裁凸模與導(dǎo)向板之間、沖裁凹模與頂出器之間以及沖裁 凸模與內(nèi)輪廓凸^間的作用接縫被供給沖裁油。
本發(fā)明還涉及一種用于在沖裁和成型特別是由條帶精密沖裁厚度從 5mm起的和部分幾何復(fù)雜的工件時(shí)潤(rùn)滑模具和工件的裝置，所述裝置具有 兩件式模具，所迷模具至少包括沖裁凸模、用于沖裁凸模的導(dǎo)向板、設(shè)置 在導(dǎo)向板上的齒圏、推料器、沖裁凹模、頂出器和內(nèi)輪廓凸模，其中在兩 側(cè)都浸潤(rùn)有足夠厚的沖裁油膜的條帶被夾緊在導(dǎo)向板與沖裁凹模之間，沖 裁油在工件上側(cè)被由設(shè)在導(dǎo)向板和推料器上的以及在工件下側(cè)被由設(shè)在沖
裁凹模和頂出器上的倒角形成潤(rùn)滑油腔容納，其中規(guī)定在沖裁凸模與導(dǎo)向
板之間、沖裁凹;f莫與頂出器之間以及沖裁凸模與內(nèi)輪廓凸模之間的作用接 縫用于輸入沖裁油。
本發(fā)明還涉及一種用于在沖裁和成型特別是由條帶精密沖裁厚度從 5mm起的工件時(shí)潤(rùn)滑模具和工件的裝置，所述裝置具有兩件式模具，所述 模具至少包括沖裁凸模、用于沖裁凸模的導(dǎo)向板、設(shè)置在導(dǎo)向板上的齒圈、 推料器、沖裁凹模、頂出器和內(nèi)輪廓凸模，其中在兩側(cè)都浸潤(rùn)有足夠厚的 沖裁油膜的條帶被夾緊在導(dǎo)向板與沖裁凹模之間，并規(guī)定在沖裁凸模與導(dǎo) 向板之間、沖裁凹模與頂出器之間以及沖裁凸模與內(nèi)輪廓凸模之間的作用 接縫用于輸入沖裁油。
背景技術(shù)：
已知，精密沖裁由于其磨損高而不能沒有潤(rùn)滑油。沒有潤(rùn)滑油的精密 沖裁特別是在部件較厚的情況下在少量行程后就會(huì)導(dǎo)致沖裁凸模與部件材 料焊接。此外，在部件薄的情況下，模具快速鈍化。
如由 "Umformen und Feinschneiden- Handbuch ftir Verfahren， Stahlwerkstoffe， Teilegestaltung" ( R. A. Schmidt, Carl-Hanser-Verlag 2007， Mttchen, Wien， S. 241-243 )已知的，精密沖裁才莫具中的沖裁凸模、 沖裁凹模、齒圈和內(nèi)輪廓凸模的磨損應(yīng)力達(dá)到極大的量級(jí)，特別是在工件 厚度大于10mm時(shí)，在凸模與工件之間的冷焊傾向顯著增大。
為了抵抗磨損與冷焊，現(xiàn)有技術(shù)提出，在工件或條帶的上下側(cè)都設(shè)置 足夠厚的油膜。涂油的條帶被推入打開的模具中，并在模具閉合時(shí)被夾緊 在模具的上下部件之間。位于條帶上下側(cè)上的油被沖裁模具的導(dǎo)向板、沖
裁凸模和推料器以及沖裁凹模、頂出器和內(nèi)輪廓凸模壓出并擠入潤(rùn)滑油腔， 該潤(rùn)滑油腔在條帶上側(cè)通過導(dǎo)向板和推料器的倒角形成，在條帶下側(cè)通過 頂出器上的倒角形成。
盡管(已知)所有這些措施，但仍存在在沖裁時(shí)向成型區(qū)傳送足夠潤(rùn) 滑油的問題，因此目前為此還不能精密沖裁厚度大于10mm.的、部件幾何 復(fù)雜的部件。
由DE 1 752 239還已知，采用由多孔的硬質(zhì)金屬制成的凹模。在該凹 模的孔中貯藏有潤(rùn)滑劑。這有利于在沖裁時(shí)不斷開潤(rùn)滑油膜。這種已知的 解決方案不能確保潤(rùn)滑劑可進(jìn)入成型區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于，這樣改進(jìn)用于在沖裁和成型特別 是精密沖裁工件時(shí)潤(rùn)滑才莫具和工件的方法和裝置，使得通過潤(rùn)滑直至成型 區(qū)中的起作用的表面在提高模具使用壽命的同時(shí)以高的質(zhì)量、工藝可靠地、 可重復(fù)地精密沖裁較厚的部件，而不斷開輸入的潤(rùn)滑劑膜。
所述目的通過開頭所述類型的具有權(quán)利要求1和5的特征的方法以及 具有權(quán)利要求12和13的特征的裝置來實(shí)現(xiàn)。
從屬權(quán)利要求給出所述方法和模具的有利的實(shí)施形式。
根據(jù)本發(fā)明的解決方案的突出之處在于，所存儲(chǔ)的沖裁油的第一部分 量由在沖裁凸模和沖裁凹模的功能面中引入的微表面結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存，并在經(jīng)過 彼此的功能面的協(xié)同作用下、在模具閉合時(shí)、在功能面上均勻分配成準(zhǔn)靜 態(tài)的沖裁油膜，第二部分量的沖裁油經(jīng)由各作用接縫輸送給成型區(qū)中的工 件和沖裁凸模的起作用的表面。
另外，也可以這樣改進(jìn)對(duì)沖裁凸?；騼?nèi)輪廓凸模以及工件的起作用的 表面的潤(rùn)滑，即附加地經(jīng)由在沖裁凸模、頂出器和內(nèi)輪廓凸模中延伸的通 道持續(xù)地給所述作用接縫輸入處于可控壓力下的沖裁油量，該沖裁油的第 一部分量?jī)?chǔ)存在在沖裁凸模和沖裁凹模的功能面中引入的微表面結(jié)構(gòu)中， 并在沖裁凸模與導(dǎo)向板的、頂出器與沖裁凹模的以及推料器與內(nèi)輪廓凸模 的經(jīng)過彼此的功能面的協(xié)同作用下、在模具閉合時(shí)、在功能面上均勻分布 成準(zhǔn)靜態(tài)的沖裁油膜，而第二部分量經(jīng)由各作用接縫輸送給成型區(qū)中的工 件和沖裁凸模上的起作用的表面。
根據(jù)待精密沖裁的部件的工件厚度、工件幾何和工件材料，選擇在導(dǎo) 向板、頂出器和推料器上的倒角的大小或尺寸或者用于輸入沖裁油的壓力， 使得在油腔中或在出口處提供足夠量的沖裁油。換言之，沖裁油量必須隨
著工件厚度的增大而相應(yīng)地增加，并且相應(yīng)地選擇更大的倒角或油壓。
從油腔輸入成型區(qū)的油的量由能儲(chǔ)存在微表面結(jié)構(gòu)中的油量決定，所
述油量與功能面中的微表面結(jié)構(gòu)的幾何、形狀和深度有關(guān)。為了使足夠量
的潤(rùn)滑油一直到達(dá)成型區(qū)，用于油的樣￡表面結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)存容積相應(yīng)地與工件
厚度、工件材料和工件幾何適配。
沖裁凸模和內(nèi)輪廓凸模以及沖裁凹模和頂出器的功能面中的樣汰面結(jié)
構(gòu)由nm范圍內(nèi)的凹陷和/或凹坑和/或鉆孔形成，該凹陷和/或凹坑和/或鉆 孔通過精確的、無需修整的激光加工、磨削或銑削產(chǎn)生。所述凹陷和/或凹 坑和/或鉆孔填充有沖裁油，所述沖裁油由于相互經(jīng)過的功能面而保持在那 里，并經(jīng)受由在摩擦位置上引起的高溫，從而能形成潤(rùn)滑油膜。
根據(jù)本發(fā)明的方法可實(shí)現(xiàn)，也經(jīng)濟(jì)地對(duì)鋼制或鋁制的、厚度大于5mm 的工件或條帶應(yīng)用精密沖裁，并實(shí)現(xiàn)在制造部件時(shí)高的工藝可靠性/安全性 和可重復(fù)的精確度。
功能面，即沖裁凸模和內(nèi)輪廓凸模的外表面以及沖裁凹模和頂出器的 導(dǎo)向面，設(shè)置有幾何、形狀和深度幾乎相同的凹陷和/或凹坑和/或鉆孔，使 得能確保匯集在凹陷和/或凹坑和/或鉆孔中的油在沖裁時(shí)不再被刮去。另外 輸入的精密沖裁油量被輸送到成型區(qū)。
由此以足夠量的摻有添加劑的精密沖裁油供給成型區(qū)，使得在沖裁凸 模與工件之間的起作用的表面上出現(xiàn)冷焊的傾向能顯著降低，精密沖裁模
具的磨損能夠明顯減小，這帶來模具使用壽命明顯較長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
所述凹陷和/或延長(zhǎng)的凹坑和/或鉆孔以規(guī)則的布置覆蓋功能面，所述布 置由凹陷和/或凹坑和/或鉆孔的上下布置的、不相連接的水平排形成，其中 相對(duì)排的凹陷和/或凹坑和/或鉆孔以(一定的)空隙彼此錯(cuò)開布置，因此實(shí) 現(xiàn)了極密地、均勻地以凹陷和/或凹坑和/或鉆孔覆蓋功能面。其優(yōu)點(diǎn)在于， 潤(rùn)滑劑在沖裁凸模和內(nèi)輪廓凸模、沖裁凹模和頂出器的功能面上形成均勻 的準(zhǔn)靜態(tài)沖裁油膜，這進(jìn)一步減少了模具中起作用的元件的磨損。 由以下參照附圖的說明可得到其它優(yōu)點(diǎn)和特征。


下面根據(jù)兩個(gè)實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
附圖示出
圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的精密沖裁模具的原理結(jié)構(gòu)示意圖， 圖2示出根據(jù)現(xiàn)有^L術(shù)的精密沖裁才莫具中的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)的示意圖， 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的功能面上的M面結(jié)構(gòu)的透視圖， 圖4a、 4b和4c示出微束面結(jié)構(gòu)的其它變型，
圖5a至5c示出根據(jù)本發(fā)明的方法在根據(jù)本發(fā)明的裝置的作用接縫中 運(yùn)行的示意圖，
圖6示出具有附加的沖裁油輸入的另一根據(jù)本發(fā)明的裝置的剖視圖， 圖7示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的上部件的放大視圖， 圖8示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的下側(cè)的放大視圖， 圖9a、 9b和9c示出圖7的細(xì)節(jié)A、 B和C,以及 圖10a、 10b和10c示出圖8的細(xì)節(jié)D、 E和F。
具體實(shí)施例方式
圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的精密沖裁模具在閉合狀態(tài)下的原理結(jié)構(gòu)的示 意圖。
精密沖裁模具具有上部件1和下部件2。精密沖裁模具的上部件1包 括具有齒圏3的導(dǎo)向板4、在該導(dǎo)向板4內(nèi)被引導(dǎo)的沖裁凸模5和推料器6。 下部件2由沖裁凹模7、內(nèi)輪廓凸?；驔_孔凸模8和頂出器9構(gòu)成。由合 金不銹鋼制成的、厚度為12mm的條帶10—一根據(jù)本發(fā)明的方法由該條帶 可制造出帶鋼制的精密沖裁件ll (例如接合凸緣) 一一根據(jù)所示的才莫具位 置狀態(tài)被夾緊在導(dǎo)向板4和沖裁凹模7之間，齒圈3已壓入奈帶10中，從 而由于齒圈的作用力阻止了材料在沖裁期間再流動(dòng)。沖裁凹模7和內(nèi)輪廓 落料12使精密沖裁件11被沖裁成約一半的工件厚度。
沖裁凸模5、齒圏3、沖裁凹模7和內(nèi)輪廓凸模8的磨損應(yīng)力相應(yīng)地高， 因此必須借助于沖裁油對(duì)摩擦位置進(jìn)行充分潤(rùn)滑，以便能夠進(jìn)行精密沖裁。
圖2示意性示出由現(xiàn)有技術(shù)已知的、在打開的模具狀態(tài)下用于確保對(duì) 精密沖裁模具潤(rùn)滑的措施。
在精密沖裁^^莫具中潤(rùn)滑的基本條件是用沖裁油13均勻地涂覆在模具 打開時(shí)進(jìn)入的條帶。為確保均勻地涂覆條帶或確保在條帶上存在油涂層， 可合適地在進(jìn)入的帶上對(duì)油和涂層厚度進(jìn)行控制/檢查。
高粘度的沖裁油13包含潤(rùn)濕劑和添加劑，其在高壓和高溫下(如例如 出現(xiàn)在精密沖裁才莫具中的摩擦位置上)與起作用的表面形成鈍化涂層，所 述鈍化涂層抵抗冷焊的傾向。
在模具閉合時(shí)，將在上下側(cè)涂有沖裁油13的條帶10夾緊在導(dǎo)向板4 和沖裁凹模7之間。導(dǎo)向板4、沖裁凸模5和推料器6壓在條帶10的上側(cè) 上，而沖裁凹模7、頂出器9和內(nèi)輪廓凸模8壓在該條帶的下側(cè)上，因此， 沖裁油13被從表面壓出并排入油腔14中，所述油腔14由上部件1的導(dǎo)向 板4上和推料器6上的倒角15以及由精密沖裁模具的下部件2的頂出器9 上的倒角16形成。從條帶10的表面排出的沖裁油13積聚在油腔14中， 從條帶10的表面看在沖裁凸模5沿沖裁方向移動(dòng)時(shí)可沿著在導(dǎo)向板4與沖 裁凸模5以及沖裁凸模5與推料器6之間形成的作用接縫W進(jìn)入工件中， 從而潤(rùn)滑功能面17和18,即沖裁凸模5的外表面和導(dǎo)向板4的導(dǎo)向面。 通過積聚在設(shè)置在頂出器9上的油腔14中的油來從條帶下側(cè)潤(rùn)滑沖莫具。在 頂出器9沿沖裁方向移動(dòng)時(shí)，沖裁油被攜帶并經(jīng)由在沖裁凹模7與頂出器 9之間形成的作用接縫W到達(dá)功能面19和20，即頂出器9的外表面和沖 裁凹模7的導(dǎo)向面，以及到達(dá)頂出器9的內(nèi)側(cè)的外表面和內(nèi)輪廓凸模8的 夕卜表面。
作為公知的知識(shí)，在精密沖裁時(shí)，在沖裁凸模5與精密沖裁件11之間 冷焊的傾向隨著材料厚度的增加而提高。在工件厚度超過10mm的情況下， 精密沖裁總體來講不再是工藝可靠的，并且由于修整成本不成比例地升高 而變得越來越不經(jīng)濟(jì)。這些缺點(diǎn)的原因經(jīng)證實(shí)在于由于高壓力的作用， 沖裁油從作用接縫中被壓出，因而盡管采用所有已知的潤(rùn)滑措施，但都不 能阻止沖裁油流隨著部件厚度的增加而斷開。
實(shí)施例1
在實(shí)施例1中的根據(jù)本發(fā)明的裝置與根據(jù)圖1所描述的裝置的結(jié)構(gòu)基
本相同。圖3示出在沖裁凸模5和沖裁凹模7的功能面17和18的示例上 的根據(jù)本發(fā)明的賴漆面結(jié)構(gòu)21。沖裁凸模5的外表面Ml和沖裁凹模7的 外表面M2被拋光并涂有例如碳氮化鈦(Titankarbonitrid )。多個(gè)通過激 光加工或其它適當(dāng)?shù)募庸し椒?如磨削、銑削等)形成的凹陷22覆蓋外表 面M1和M2。凹陷22的平均深度約為0.05mm。凹陷22分布在規(guī)則的彼 此隔開的水平的排中，所述排設(shè)置成垂直于沖裁方向SR。凹陷均勻地覆蓋 在功能面17和18上。
凹陷22可具有不同的幾何(尺寸)和形狀。因此，可在功能面中引入 例如延長(zhǎng)的槽、凹坑、凹槽、完全環(huán)繞的槽或鉆孔。這里僅需要確保，凹 陷22的上下疊置的排不具有在沖裁方向上延伸的相互連接。在圖4中示出 凹陷22的變型。
下面按照?qǐng)D5a至5c說明根據(jù)本發(fā)明的方法的流程。在圖5a中，條帶 10被夾緊在導(dǎo)向板4與沖裁凹模7之間。從條帶10的帶上側(cè)壓出的沖裁 油13填充位于導(dǎo)向板4和頂出器9上的油腔14。引入沖裁凸模5和導(dǎo)向 板4的功能面17和18中的凹陷22并仍未被來自油腔14的精密沖裁油13 所填充。 一旦沖裁凸模5進(jìn)一步沿沖裁方向SR運(yùn)動(dòng)，則凹陷22經(jīng)過油腔 14，在沖裁凸模沿沖裁方向向下運(yùn)動(dòng)期間通過沖裁凸模外表面中的表面結(jié) 構(gòu)的幾何和形狀從工件上側(cè)上的油腔中剪切和取出相應(yīng)量的沖裁油。
凹陷填充有來自油腔14的存儲(chǔ)的沖裁油13，該沖裁油在圖5b中以相 關(guān)凹陷22的完全涂黑的部分表示。取出并儲(chǔ)存在表面結(jié)構(gòu)中的油量被攜帶 并在經(jīng)過功能面時(shí)均勻地分布在該功能面上，因此，在功能面17和18上 形成了準(zhǔn)靜態(tài)的沖裁油膜。
與沖裁凸^^5的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)同步地，頂出器9沿沖裁方向SR運(yùn)動(dòng)。頂 出器9上的被帶下側(cè)的沖裁油填充的油腔14運(yùn)動(dòng)經(jīng)過沖裁凹模7的功能面 20中的各凹陷22,所述各凹陷填充有沖裁油。儲(chǔ)存在表面結(jié)構(gòu)中的沖裁油
量同樣在經(jīng)過功能面19和20時(shí)在該功能面上均勻分配成準(zhǔn)靜態(tài)的沖裁油 膜。
在導(dǎo)向板4與沖裁凸模5之間以及在沖裁凹模7與頂出器9之間的作 用接縫W完全被沖裁油填充，因此沖裁油13可從油腔到達(dá)成型區(qū)中的起 作用的表面。
在條帶10被裁斷后，沖裁凸模5和頂出器9沿與沖裁方向SR相反地 移動(dòng)。該頂出器的功能面19經(jīng)過在沖裁凹模7的功能面20中的填充有油 的凹陷22，從而相應(yīng)地被潤(rùn)滑(見圖5c)。各功能面17和18以及19和 20中的凹陷22在沖裁方向上以及與沖裁方向相反的方向上分別在;f艮大程 度上被沖裁凸模5和導(dǎo)向板4或者沖裁凹模7和頂出器9的相應(yīng)外表面所 覆蓋，因此，盡管沖裁凸模5和頂出器9運(yùn)動(dòng)，但儲(chǔ)存在孩L^面結(jié)構(gòu)的凹 陷22中的油準(zhǔn)靜態(tài)地保持在凹陷22中。
凹陷22在功能面17或18以及功能面19或20上幾何均勾的分布增強(qiáng) 了均勻潤(rùn)滑功能面的效果。另外，對(duì)進(jìn)一步提高潤(rùn)滑效果有利的是，在摩 擦位置出現(xiàn)的、用于轉(zhuǎn)化沖裁油中所含的添加劑(如氯、砩酸鹽或磺酸鹽) 的高溫有利于形成鈍化涂層，該鈍化涂層最終導(dǎo)致冷焊傾向降低，特別是 在工件厚度超過10mm的情況下。
通過導(dǎo)向板4和頂出器9上的倒角15或16的尺寸(即大小)，使得 能夠相應(yīng)地改變油腔14的容量。大的工件厚度要求輸入給摩擦位置的沖裁 油量較大，因此，通過選擇較大的倒角15或16也可提高油腔14中能存儲(chǔ) 的沖裁油量。
傳輸?shù)匠尚蛥^(qū)中的沖裁油的量可通過微表面結(jié)構(gòu)的形狀、幾何以及深 度定量，使得較厚的工件能夠工藝可靠地被精密沖裁。
為了給根據(jù)本發(fā)明的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備必需的沖裁油量，已證明合適的是, 在iiA精密沖裁4莫具之前通過控制油和涂層厚度來控制條帶上的沖裁油的 涂覆厚度或涂覆量。這可實(shí)現(xiàn)根據(jù)工件厚度、工件材料和工件幾何使在工 件上的沖裁油膜的涂層厚度與潤(rùn)滑需要相匹配。
實(shí)施例2
圖6-8示出才艮據(jù)本發(fā)明的裝置的另一變型，所述裝置在基本結(jié)構(gòu)方面 與圖l所示的模具的結(jié)構(gòu)相同。除在導(dǎo)向板4和頂出器9上的油腔14外， 導(dǎo)向板4、頂出器9和推料器6還分別具有通道23,用于經(jīng)由導(dǎo)向板4與 沖裁凸模5之間、沖裁凸模5與推料器6之間以及沖裁凹模7與頂出器9 之間的作用接縫來將另外的沖裁油13輸入到相應(yīng)的微結(jié)構(gòu)中。通道23與 一用來連接用于為待輸入的沖裁油13設(shè)置壓力(unterdrucksetzen )的壓 力泵的輸入管道(未示出)相連接。在導(dǎo)向板4、頂出器9和推料器6中 沿沖裁方向SR延伸的通道23過渡到具有朝向作用接縫擴(kuò)大的開口 25的、 垂直于沖裁方向延伸的區(qū)域24，保持在持續(xù)壓力下的沖裁油13可通過該 開口 25輸送到作用接縫中。
在圖9a至9c和10a至10c中示出沖裁油輸送的細(xì)節(jié)。由圖可見，通 道23的開口 25貼靠在沖裁凸模5的外表面中的位于凸模沖裁邊緣附近的 凹陷22上，因此處于壓力下的沖裁油13可完全填充凹陷22。在沖裁凸模 5沿沖裁方向SR運(yùn)動(dòng)時(shí)，位于其上面的凹陷22必然經(jīng)過通道23的開口 25并同樣被填充沖裁油13。在導(dǎo)向板4與沖裁凸模5之間的作用接縫W ,皮均勻地以沖裁油13填充，并在沖裁凸模5運(yùn)動(dòng)時(shí)均勻地分布到導(dǎo)向板4 與沖裁凸才莫5之間的功能面上。處于壓力下的沖裁油13經(jīng)由頂出器9中的 通道23的開口 25到達(dá)沖裁凹才莫7的凹陷22中。在沖裁凹模7與頂出器9 之間的作用接縫W填充有沖裁油，該沖裁油在頂出器9運(yùn)動(dòng)時(shí)均勻地分布 到功能面19和20上。
沖裁油13經(jīng)由作用接縫W—直到達(dá)在成型區(qū)中起作用的表面，即， 到達(dá)沖裁凸模和工件的沖裁位置。
附圖標(biāo)記列表
1精密沖裁模具的上部件
2精密沖裁才莫具的下部件
3齒圏
4導(dǎo)向板
5沖裁凸模
6推料器
7沖裁凹模(凹模)
8內(nèi)輪廓凸?；驔_孔凸模
9頂出器
10條帶
11精密沖裁件
12內(nèi)輪廓落料
13沖裁油
14油腔
15，16倒角
17，184和5的功能面
19，206和7的功能面
21微表面結(jié)構(gòu)
22凹陷
23通道
2423的區(qū)域
2523的開口
Ml5的外表面
M27的夕卜表面
SR沖裁方向
W作用接縫
權(quán)利要求
1. 一種用于在沖裁和成型特別是由條帶精密沖裁厚度從5mm起的和部分幾何復(fù)雜的工件時(shí)潤(rùn)滑模具和工件的方法，在該方法中，在表面?zhèn)冉?rùn)有足夠厚的沖裁油膜的條帶在閉合時(shí)被夾緊在上部件與下部件之間，所述上部件由沖裁凸模、用于沖裁凸模的導(dǎo)向板、設(shè)置在導(dǎo)向板上的齒圈和推料器共同組成，所述下部件包括沖裁凹模、頂出器和內(nèi)輪廓凸模，沖裁油通過導(dǎo)向板、沖裁凸模、推料器、沖裁凹模、頂出器和內(nèi)輪廓凸模被壓出，進(jìn)入由形成在導(dǎo)向板、頂出器和推料器上的倒角構(gòu)成的油腔中，并暫時(shí)存儲(chǔ)在該油腔中，其特征在于，一定量的所存儲(chǔ)的沖裁油由在沖裁凸模和沖裁凹模的功能面中引入的微表面結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存，并在經(jīng)過彼此的功能面的協(xié)同作用下、在模具閉合時(shí)、在功能面上均勻分配成準(zhǔn)靜態(tài)沖裁油膜，一定量的所存儲(chǔ)的沖裁油經(jīng)由各作用接縫輸送給成型區(qū)中的工件和沖裁凸模上的起作用的表面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，根據(jù)工件厚度和工件 幾何通過設(shè)計(jì)在導(dǎo)向板、頂出器和推料器上的倒角的尺寸，使存儲(chǔ)在潤(rùn)滑 油腔中的沖裁油的量與潤(rùn)滑情況相匹配。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，根據(jù)工件厚度、工件 材料和工件幾何通過控制油或涂層厚度來調(diào)節(jié)工件上的沖裁油膜的涂層厚度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，向成型區(qū)輸入的沖裁 油量由所述孩汰面結(jié)構(gòu)的形狀、幾何和深度決定。
5. —種用于在沖裁和成型特別是由條帶精密沖裁厚度從5mm起的 和部分幾何復(fù)雜的工件時(shí)潤(rùn)滑模具和工件的方法，在該方法中，在表面?zhèn)?浸潤(rùn)有足夠厚的沖裁油膜的條帶在閉合時(shí)被夾緊在上部件與下部件之間， 所述上部件由沖裁凸模、用于沖裁凸才莫的導(dǎo)向板、設(shè)置在導(dǎo)向板上的齒圏 和推料器共同組成，所述下部件包括沖裁凹模、頂出器和內(nèi)輪廓凸模，其 中，在沖裁凸模與導(dǎo)向板之間、沖裁凹模與頂出器之間以及沖裁凸模與內(nèi)輪廓凸模之間的作用接縫被供給沖裁油，其特征在于，所述作用接縫經(jīng)由 在沖裁凸模、頂出器和內(nèi)輪廓凸模中延伸的通道附加地持續(xù)地被供給處于壓力下的沖裁油量， 一定量的所述沖裁油儲(chǔ)存在引入在沖裁凸;f莫和沖裁凹 才莫的功能面中的賴漆面結(jié)構(gòu)中，并在沖裁凸才莫與導(dǎo)向板的、頂出器與沖裁 凹模的以及推料器與內(nèi)輪廓凸模的經(jīng)過彼此的功能面的協(xié)同作用下、在模 具閉合時(shí)、在功能面上均勻地分配成準(zhǔn)靜態(tài)沖裁油膜， 一定量的所述沖裁 油經(jīng)由各作用接縫輸送給成型區(qū)中的工件和沖裁凸模上的起作用的表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，根據(jù)工件厚度、通過 由泵產(chǎn)生的壓力來控制另外輸入的沖裁油量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1和5所述的方法，其特征在于，沖裁凸模、內(nèi)輪 廓凸模以及沖裁凹模的功能面中的微表面結(jié)構(gòu)通過激光加工、磨削加工或 銑削加工形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，沖裁凸模和內(nèi)輪廓凸 模的外表面以及沖裁凹模的導(dǎo)向面用作功能面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，具有以下相繼進(jìn)行的 步驟a) 在沖裁凸才莫沿沖裁方向向下運(yùn)動(dòng)期間，通過沖裁凸模的外表面中 的表面結(jié)構(gòu)的幾何和形狀從工件上側(cè)上的潤(rùn)滑油腔剪切和取出一定量的沖 裁油，b) 攜帶根據(jù)步驟a)由沖裁凸模的外表面中的耀束面結(jié)構(gòu)剪切的油 量并將4皮攜帶的油量分配成直到?jīng)_裁區(qū)或成型區(qū)的準(zhǔn)靜態(tài)的沖裁油膜，c) 通過頂出器的外表面中的表面結(jié)構(gòu)從工件下側(cè)上的潤(rùn)滑油腔剪 切和取出 一定量的沖裁油，d) 在頂出器的外表面沿與沖裁方向相反的方向經(jīng)過沖裁凹模的導(dǎo) 向面時(shí)，攜帶由頂出器的外表面中的表面結(jié)構(gòu)剪切的沖裁油量，并將所攜 帶的油量分配到?jīng)_裁凹模的導(dǎo)向面中的表面結(jié)構(gòu)上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9所述的方法，其特征在于，使用鋼制或鋁制 的條帶作為所述條帶。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至8所述的方法，其特征在于，使用摻有磷酸鹽、 磺酸鹽或必要時(shí)摻有氯的高粘度潤(rùn)滑油作為所述沖裁油。
12. —種用于根據(jù)權(quán)利要求1在沖裁和成型特別是由條帶精密沖裁厚 度從5mm起的工件時(shí)潤(rùn)滑模具和工件的裝置，所述裝置具有兩件式模具， 所述模具至少包括沖裁凸模(5)、用于沖裁凸模(5)的導(dǎo)向板(4)、設(shè) 置在導(dǎo)向板上的齒圏(3)、推料器(6)、沖裁凹模(7)、頂出器(9) 和內(nèi)輪廓凸模(8)，其中在兩側(cè)都浸潤(rùn)有足夠厚的沖裁油膜的工件被夾緊 在導(dǎo)向板(4)與沖裁凹模(7)之間，沖裁油在工件上側(cè)被由設(shè)置在導(dǎo)向 板(4)和推料器(6)上的以及在工件下側(cè)被由設(shè)置在沖裁凹模(7)和頂 出器(9)上的倒角(15， 16)形成的油腔(14)容納，其中規(guī)定在沖裁凸 模與導(dǎo)向板之間、沖裁凹模與頂出器之間以及沖裁凸模與內(nèi)輪廓凸模之間 的作用接縫(W)用于輸入沖裁油，其特征在于，至少?zèng)_裁凸模(5)和沖 裁凹模(7)在其功能面(17， 18或19， 20)中具有垂直于沖裁方向(SR) 均勻分布地i殳在功能面上的樣汰面結(jié)構(gòu)(21)，用以經(jīng)由作用接縫(W) 直至成型區(qū)中以準(zhǔn)靜態(tài)的涂層厚度容納和均勻分配沖裁油。
13. —種用于根據(jù)權(quán)利要求2在沖裁和成型特別是由條帶精密沖裁厚 度從5mm起的工件時(shí)潤(rùn)滑模具和工件的裝置，所述裝置具有兩件式模具， 所述模具至少包括沖裁凸模(5)、用于沖裁凸模(5)的導(dǎo)向板(4)、設(shè) 置在導(dǎo)向板上的齒圏(3)、推料器(6)、沖裁凹模(7)、頂出器(9) 和內(nèi)輪廓凸模(8),其中在兩側(cè)都浸潤(rùn)有足夠厚的沖裁油膜的工件被夾緊 在導(dǎo)向板(4)與沖裁凹模(7)之間，并規(guī)定在沖裁凸模與導(dǎo)向板之間、 沖裁凹模與頂出器之間以及沖裁凸模與內(nèi)輪廓凸模之間的作用接縫(W) 用于輸入沖裁油，其特征在于，在導(dǎo)向板(4)、頂出器(9)和推料器(6) 中設(shè)置有具有出口 (25)的通道(23)用于向作用接縫(W)中另外地受 控制地輸入沖裁油，至少?zèng)_裁凸模(5)和沖裁凹模(7)在其功能面(17, 18)中具有垂直于沖裁方向(SR)均勻分布地設(shè)在功能面上的微表面結(jié)構(gòu)(21)，用于經(jīng)由作用接縫(W)直至成型區(qū)中以準(zhǔn)靜態(tài)的涂層厚度容納 和均勻分配沖裁油。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12和13所述的裝置，其特征在于，所述頂出器(9 ) 在其功能面(19， 20)上具有孩汰面結(jié)構(gòu)(21)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12至14所述的裝置，其特征在于，將沖裁凸模(5 ) 和頂出器(9)的外表面規(guī)定為功能面(17, 18)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12和13所述的裝置，其特征在于，將導(dǎo)向板U) 和沖裁凹模(7)的導(dǎo)向面規(guī)定為功能面(19， 20)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12和13所述的裝置，其特征在于，沖裁凸模(5 )、 頂出器(9)、導(dǎo)向板(4)和沖裁凹模(7)的功能面被拋光和/或涂覆。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12和13所述的裝置，其特征在于，所述孩汰面結(jié) 構(gòu)(21)由彼此不相連接的、至少覆蓋功能面的一部分的槽狀凹陷(22) 和/或延長(zhǎng)的凹坑和/或鉆孔形成。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述凹陷和/或凹坑 和/或鉆孔的表面,皮拋光和/或涂覆。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述凹陷和/或延長(zhǎng) 的凹坑和/或鉆孔布置成規(guī)則的圖案，所述圖案由凹陷和/或凹坑和/或鉆孔 的、上下布置的水平排形成，其中相對(duì)排的凹陷和/或凹坑和/或鉆孔以空隙 彼此錯(cuò)開布置。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，不同排的凹陷和/或 延長(zhǎng)的凹坑相互交迭。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，凹陷和/或凹坑和/ 或鉆孔的深度為0.03-0.05mm。
23. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，在導(dǎo)向板U)、頂 出器(9)和推料器(6)上的倒角的大小根據(jù)工件厚度確定。
24. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述通道(23)與 保持在壓力下的沖裁油存儲(chǔ)相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在沖裁和成型特別是由條帶精密沖裁出厚度從5mm起的和部分幾何復(fù)雜的工件時(shí)潤(rùn)滑模具和工件的方法和裝置。本發(fā)明的目的是，改進(jìn)用于在沖裁和成型特別是精密沖裁工件時(shí)潤(rùn)滑模具和工件的方法和裝置，使得通過潤(rùn)滑直至成型區(qū)中的起作用的表面在提高模具使用壽命的同時(shí)以高質(zhì)量、工藝可靠、可重復(fù)和經(jīng)濟(jì)地精密沖裁較厚的部件，而不斷開輸入的潤(rùn)滑劑膜。該目的這樣實(shí)現(xiàn)，即一定量的存儲(chǔ)的沖裁油由在沖裁凸模和沖裁凹模的功能面中引入的微表面結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存，并在經(jīng)過彼此的功能面的協(xié)同作用下、在模具閉合時(shí)、在功能面上均勻分配成準(zhǔn)靜態(tài)的沖裁油膜，一定量的存儲(chǔ)的沖裁油經(jīng)由各作用接縫輸送給成型區(qū)中的工件和沖裁凸模的起作用的表面。
文檔編號(hào)B21D28/14GK101386047SQ200810213580
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者U·施拉特 申請(qǐng)人:法因圖爾知識(shí)產(chǎn)權(quán)股份公司