專利名稱：一次沖程實現(xiàn)切邊沖孔校正的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種切邊沖孔校正的方法，尤其是一種在一副模具，一次壓力機沖程內(nèi)實現(xiàn)切邊沖孔和校正的方法。
背景技術：
近年來，隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，對各種鍛件的需求不斷增多。典型的鍛造工藝流程如下
下料一制坯一預鍛一終鍛一切邊一沖孔一校正
為了縮短工藝流程，提高效率，降低成本，工序之間出現(xiàn)了復合的趨勢。對于后續(xù)三道工序，即切邊、沖孔和校正。有報道將切邊和沖孔復合到一套模具完成，可節(jié)省一臺設備， 提高效率，但是模具結構較為復雜。即便如此，校正仍需在另一副單獨的模具和設備中進行。另外也有將切邊和校正進行復合的報道。但是，將三道工序進行復合，在一副模具，一次壓力機沖程內(nèi)完成，還未見報道?？傊?，典型的生產(chǎn)方式是將切邊、沖孔和校正分別安排在三套模具中，或者將切邊和沖孔進行復合，另外加一副校正模和一臺設備。對于某些鍛造溫度范圍窄的金屬，如鋁合金(一般為80-100° C)，若工藝流程過長，零件溫度降低過大則需重新加熱。造成生產(chǎn)時間損失和能源的浪費。因此，對于鋁合金鍛造，短流程，高效率的要求更為迫切。采用復合模具結構，將切邊、沖孔和校正三道工序復合在一套模具中，在壓力機一次沖程中完成，可以大幅度減少模具投資和設備占用，同時提高了生產(chǎn)效率，省去零件在不同工序之間的傳送，生產(chǎn)節(jié)拍可提高2倍以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是在一臺壓力機，一副模具，一次沖程內(nèi)實現(xiàn)了切邊、沖孔和校正三道工序，順序為先切邊，然后沖孔，最后校正。其中，切邊和沖孔有并行時間。切邊凹模是安裝于上模座上，隨壓力機滑塊做上下運動；而切邊沖頭是安裝于下模座上，不運動。校正上模安裝于凹模之內(nèi)，可以在其內(nèi)滑動，并有壓料和卸料功能。切邊沖頭不僅切邊，還承擔校正下模起雙重作用；沖孔沖頭凹模是設置在切邊沖頭內(nèi)。沖孔沖頭通過墊板和固定板固定于上模座上，沖孔沖頭的總高度比校正上模長，保證沖孔沖頭的刃口穿過校正上模。校正上模通過導向螺桿與上模座連接，并可進行滑動。安裝復合碟形彈簧機構進行壓料，校正和卸料；該機構一頭與導向螺桿相連，另一側由壓板壓于上模座上。切邊后鍛件留在切邊沖頭上，連皮落入沖孔沖頭凹模內(nèi)，飛邊掛在切邊沖頭上；且飛邊和鍛件處于不同的高度，鍛件在上面，而飛邊低于鍛件，在鍛件下面。工作順序為先切邊，然后沖孔，最后校正。其中，切邊和沖孔有并行時間。本發(fā)明克服了現(xiàn)有模具數(shù)量多，工序單一，工藝流程長，生產(chǎn)效率低的不足等缺陷。


圖1是切邊沖孔校正復合模具的主視圖； 圖2是沖孔沖頭安裝在上模座；
圖3是校正上模安裝在凹模內(nèi)； 圖4是校正上模和沖孔沖頭的俯視圖； 圖5是切邊沖頭與校正上模進行校正； 圖6是切邊沖頭主視圖； 圖7是切邊沖頭俯視圖； 圖8是彈簧安裝結構圖； 圖9是上模與鍛件接觸的局部壓料示意圖； 圖10是開始切邊時彈簧機構位置圖； 圖11是校正完成時彈簧機構位置圖； 圖12是圖11中II的局部放大圖； 圖13是卸料示意圖。圖14是切邊、沖孔、校正完成后，鍛件和飛邊的位置； 圖15是飛邊頂出機構圖。
具體實施例方式在圖1所示實施中，(6)沖孔沖頭與(7)沖頭固定板過盈配合，(7)沖頭固定板與 (5)沖頭墊板連接，三者作為一個整體沉入上模座的槽中。(10)校正上模通過(9)導向螺桿懸掛在上模座中。(9)導向螺桿頭部壓有(8)彈簧機構。(3)切邊凹模固定在(15)上模座上，且(10)校正上模于(3)凹模內(nèi)滑動。(11)切邊沖頭與(2)切邊沖頭墊板連接，后者直接固定在(1)下模座上。(12)飛邊托板套在(11)切邊沖頭外，其底部與(13)頂桿相連， 頂桿下方是(14)托板。工作時，將待切邊鍛件放在(11)切邊沖頭上，壓力機滑塊向下運動。(10)校正上模首先與鍛件接觸，鍛件壓縮校正上模及彈簧機構，當鍛件飛邊到達(3)切邊凹模刃口，滑塊繼續(xù)下行，鍛件相對(3)切邊凹模刃口向內(nèi)運動，切邊開始，同時，(6)沖孔沖頭開始沖孔， 當(10)校正上模與上模座槽底接觸，彈簧機構不再被壓縮，此時，(10)校正上模與(11)切邊沖頭相當于剛性校正模。此時至滑塊到達下死點，校正結束?；瑝K開始上升，(8)彈簧機構推動(9)導向螺桿帶動(10)校正模向下運動，校正模起卸料作用，將鍛件從(3)凹模中頂出。鍛件完全頂出凹模刃口后，隨著滑塊的上升，校正模與鍛件不再接觸。最終，切邊后的鍛件貼在(2)切邊沖頭上，而飛邊則套掛在(2)切邊沖頭外。兩者處于不同的高度?；瑝K回到上死點后，將鍛件取走。壓力機頂桿將(14)托板頂起，將與之相連的(13)頂桿和(12) 飛邊托板頂出，套在(2)切邊沖頭的飛邊被頂出。圖2所示為沖孔沖頭與上模座安裝示意圖。(6)沖孔沖頭與(7)沖孔沖頭固定板的內(nèi)孔過盈配合，同時，沖孔沖頭通過(21)螺釘與(5)沖孔沖頭墊板連接。沖頭固定板和沖頭墊板通過(22)螺栓與上模座連接。(3)校正上模內(nèi)孔與沖孔沖頭為間隙配合δ 2，可以滑動。圖3所示為校正上模在切邊凹模內(nèi)滑動示意圖。(10)校正上模外輪廓與(3)切邊凹模刃口間隙δ 1為0. 4-0. 6 mm。以確?；瑒涌煽糠€(wěn)定。圖4所示實施中，(10)校正上模內(nèi)通孔與(6-1)、(6-2)、(6-3)、(6-4)沖孔沖頭外輪廓間隙為S 2，為1. 5-2. 5mm,以確保運動過程中，沖頭與校正上模既不會錯移也不干涉。 校正上模上布置三個螺紋孔，(10-A)、(10-B)、(10-C)，以通過(9)導向螺桿與(15)上模座相連。圖5所示，該處為壓力機運動到下死點位置。(3)校正上模與(15)上模座完全接觸，不再壓縮彈簧。同時，(3)校正上模與(11)切邊沖頭構成剛性校正機構，對(4)鍛件的校正工作完成。此時，校正上模與切邊沖頭的距離hj為10 mm。兩者封閉高度Hj為120-130 mmD圖6所示為切邊沖頭主視圖，其為凸凹模，同時兼具校正下模和沖孔凹模作用。其外輪廓按鍛件加工。(11-1' )>(11-2 ‘ ),(11-3 ‘ ),(11-4 ‘)為沖孔凹模刃口，其高度Hr 為8-10 mm。底部通過(11_A)螺孔與圖1中(2)切邊沖頭墊板連接。同時，依靠(11_A') 定位圓長鍵和(Il-B')定位圓鍵與墊板進行定位。圖7所示為切邊沖頭俯視圖。為了避讓(11' -1),(11 ‘ -2),(11 ‘ _3)、 (11 ‘ -4)沖孔凹模刃口和過孔，同時按受力均勻進行螺孔位置的布置。該實施中螺孔分布于(Il-A) (Il-B)和(Il-C)位置。定位圓長槽布置于位置(11-A ‘)，定位圓鍵槽處于 (11-B ‘)。圖8所示為彈簧機構安裝示意圖。圖8中，(31)壓板將(32)導向套筒通過螺釘壓緊在(15)上模座中。彈簧機構的(33)導向桿頭部與(9)導向螺桿連接；(10)校正模在 (9)導向螺桿的帶動下，在(3)凹模中上下滑動。特別指出的是，彈簧機構中的導向套筒頂部需高出模座上表面hg=l-2 mm,以保證模具工作時，彈簧力作用在壓力機滑塊上而不是螺釘上。圖9所示為校正上模接觸鍛件時，各部件位置示意圖。(10)校正上模與(9)導向螺桿連接。導向螺桿軸肩靠在(9-A)臺階孔底面。此時，(34)彈簧伸長，(33)導向桿在彈簧作用下，向下貼緊導向螺桿頭部。(33)導向桿在(32)導向套筒內(nèi)孔滑動。(20)壓力機滑塊攜帶(15)上模向下運動，(10)校正上模與(4)鍛件接觸，并一直將鍛件壓住，實現(xiàn)壓料功能。校正上?？捎眯谐虨镠1，彈簧導向桿可用行程He，Hc-Hl>2mm。且為了保證導向可靠， 導向桿尾部伸入導向套筒長度rl大于5 mm。圖10所示實施中，(20)壓力機滑塊繼續(xù)下行，(10)校正上模被(4鍛件壓著往上運動，進入(3-A)切邊凹模刃口，開始切邊。此時，校正模底面距離模座底面距離H2，相應的 (33)彈簧導向桿伸入(32)導向套筒的距離hr比圖6所示位置增大。此外，校正上模在彈簧的彈性載荷作用下與(11)切邊沖頭組成一對校正模，將鍛件壓緊進行校正。
圖11所示實施為(20)壓力機滑塊運動到下死點，彈簧機構被壓縮到最大位置，模具和彈簧機構示意圖。此時，(4-1)鍛件被推入刃口距離hs，鍛件與(4-2)飛邊完全分離。 (10)校正上模與(15)上模座槽底接觸，校正上模的上底面距離上模座下底面(9-A)距離為 0。此時(3)校正上模及(9)導向螺桿行程H，彈簧被壓縮行程也為H，且由所述可知，H=H1。 (33)導向桿伸入(32)導向套筒長度達到最大值r3。圖12為圖11中II的局部放大視圖。即在校正完成時，彈簧被壓縮到最大位置， 導向桿伸入導向套筒長度最長，此時導向桿頂部距離導向套筒頂面距離ha，為1-2 mm,以避免導向桿頂?shù)綁毫C滑塊導致?lián)p壞。圖13為卸料示意圖。此時(20)壓力滑塊已經(jīng)轉過下死點，開始上升，彈簧機構開始復位。(34)碟簧恢復伸長，推動(33)導向桿沿(32)導向套筒滑出。導向桿推動(9)導向螺桿向下運動。而導向螺桿與(10)校正上模通過螺紋連接，校正上模也隨之運動，當運動行程達到H4時，將(4-1)鍛件推出(3-A)切邊凹模刃口，實現(xiàn)卸料功能。圖14所示為切邊、沖孔、校正完成后的狀態(tài)。(4-1)鍛件貼于(11)切邊沖頭上。 (4-2)飛邊則套掛在切邊沖頭上，鍛件和飛邊處于不同的高度，且不粘連。(4-3)沖孔連皮經(jīng)過(11 ‘)沖孔凹模和(2)切邊沖頭墊板內(nèi)的通孔落在(1)下模座上。圖15所示為飛邊頂出機構圖。當在圖14所述實施完成后，鍛件被取走。此時， (16)頂出缸將(14)托板頂起，托板頂起(13)頂桿，與頂桿相連接的(12)飛邊托板被頂起。 飛邊托板將(4-2 )飛邊頂出(11)切邊沖頭。當飛邊被取走后，該機構在重力作用下復位。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是依本發(fā)明權利要求所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種在一次沖程中實現(xiàn)切邊沖孔校正的方法，其特征在于在一臺壓力機，一副模具，一次沖程內(nèi)實現(xiàn)了切邊、沖孔和校正三道工序，順序為先切邊，然后沖孔，最后校正；且切邊和沖孔有并行時間。
2.如權利要求1所述的切邊沖孔校正方法，其特征在于切邊凹模是安裝于上模座上， 隨壓力機滑塊做上下運動；而切邊沖頭是安裝于下模座上，不運動。
3.權利要求1所述的切邊沖孔校正方法，其特征在于校正上模安裝于凹模之內(nèi)，可以在其內(nèi)滑動，并有壓料和卸料功能。
4.如權利要求1所述的切邊沖孔校正方法，其特征在于切邊沖頭不僅切邊，還承擔校正下模起雙重作用；沖孔沖頭凹模是設置在切邊沖頭內(nèi)。
5.如權利要求1所述的切邊沖孔校正方法，其特征在于沖孔沖頭通過墊板和固定板固定于上模座上，沖孔沖頭的總高度比校正上模長，保證沖孔沖頭的刃口穿過校正上模。
6.如權利要求1所述的切邊沖孔校正方法，其特征在于校正上模通過導向螺桿與上模座連接，并可進行滑動。
7.如權利要求1所述的切邊沖孔校正方法，其特征在于安裝復合碟形彈簧機構進行壓料，校正和卸料；該機構一頭與導向螺桿相連，另一側由壓板壓于上模座上。
8.如權利要求1所述的切邊沖孔校正方法，其特征在于切邊后鍛件留在切邊沖頭上， 連皮落入沖孔沖頭凹模內(nèi)，飛邊掛在切邊沖頭上；且飛邊和鍛件處于不同的高度，鍛件在上面，而飛邊低于鍛件，在鍛件下面。
全文摘要
本發(fā)明公開一種切邊沖孔校正方法，即在一次壓力機沖程內(nèi)實現(xiàn)切邊沖孔校正的方法。包含在豎直方向切邊、沖孔和校正三種功能。將沖孔沖頭通過墊板和固定板固定在上模座中，校正模與導向螺桿相連接，導向螺桿可在上模座中滑動，校正模外安裝切邊凹模，當校正模與鍛件接觸后，鍛件壓住校正模往凹模內(nèi)運動，凹模將鍛件飛邊切除，完成切邊；同時，沖孔沖頭將鍛件沖孔連皮沖落下，完成沖孔；隨后，校正模在彈簧機構的作用下退回到模座槽底面，此時不再往里運動，完成校正。之后滑塊上升，校正模在彈簧機構的作用下將鍛件推出凹模，完成卸料。最終鍛件支撐在切邊沖頭上，而切下的飛邊則套在切邊沖頭上，將鍛件取走后，飛邊托板在頂桿的作用下將飛邊頂出切邊沖頭。這種復合工序實現(xiàn)了切邊沖孔校正一次完成，節(jié)省1-2臺設備，縮短時間，提高效率，降低成本。
文檔編號B21D37/10GK102423780SQ201110421650
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權日2011年12月16日
發(fā)明者偉韡, 余光中, 曹飛, 楊勇, 胡福榮, 蔣鵬 申請人:北京機電研究所