本發(fā)明涉及一種金屬環(huán)片制作模具及用該模具制作金屬環(huán)片的方法，特別適合于沖壓無閉環(huán)要求的金屬環(huán)片。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)制造行業(yè)中，制備金屬環(huán)片需要先軋制出金屬帶材再沖壓成金屬環(huán)片，為了得到尺寸合適的帶材，需要對金屬進行多次軋制，還可能需要退火，清洗等步驟，需要投入的設(shè)備價格昂貴、工序復(fù)雜、能耗高。同時，由帶材加工為金屬環(huán)片的方式成品率受到金屬環(huán)片形狀尺寸的限制，往往不高。

而生產(chǎn)金屬線材所需的拉絲機價格相對低廉，拉絲模具便宜耐用，加工成本遠遠低于金屬帶材的加工成本。并且，由金屬線材制環(huán)后沖制成金屬環(huán)片的成品率接近100%，減少了帶材沖制環(huán)片的浪費，提高了成品率，降低生產(chǎn)能耗。所以針對無閉環(huán)要求的金屬環(huán)片，使用金屬線材直接沖制非常節(jié)能經(jīng)濟。

國內(nèi)外很多企業(yè)雖然嘗試過使用金屬線材制環(huán)形金屬片，但沖壓模具的設(shè)計上面臨一些問題。（1）沖壓模具卸料機構(gòu)設(shè)置不合理導(dǎo)致沖制成型的環(huán)形金屬片無法順利從凹模內(nèi)脫出，影響環(huán)形金屬片生產(chǎn)效率；（2）金屬線材環(huán)放置位置難以固定，沖壓后容易出現(xiàn)偏心、缺口等異形環(huán)片；（3）由于沖壓模具設(shè)計時存在配合間隙，造成沖制的環(huán)形金屬片在凸凹模配合間隙位置因金屬線材環(huán)擠壓填縫形成毛刺。如在專利號為：cn200810197501.8的“貴金屬焊料圈絲料成形工藝方法”發(fā)明專利中，就容易產(chǎn)生這幾個問題，且制備好的環(huán)形金屬片會有一定回復(fù)，即開口出現(xiàn)張大現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種金屬環(huán)片制作模具及用該模具制作金屬環(huán)片的方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括：一種金屬環(huán)片制作模具，包括上模座、上模、下模座、下模平臺，上模座與上模固定連接，下模平臺安裝在下模座上，其特征是還設(shè)置有斜楔、壓縮彈簧、連接桿、擋塊、滑塊、導(dǎo)軌，上模座與兩個對稱設(shè)置的斜楔固定連接，兩個滑塊分別通過導(dǎo)軌滑動安裝在下模平臺上并分別與該側(cè)的斜楔對應(yīng)，斜楔上設(shè)有與該側(cè)滑塊的滑塊斜面配合的斜楔面，兩個擋塊對稱固定在下模座上，每個滑塊均通過連接桿滑動套裝在該側(cè)的擋塊上，每個連接桿尾部與擋塊之間套裝壓縮彈簧，當(dāng)兩個斜楔分別將對應(yīng)的滑塊整體推至斜楔內(nèi)側(cè)時，兩個滑塊將被加工的金屬線材環(huán)固定在其中，兩個滑塊與下模平臺一起構(gòu)成下模。

本發(fā)明所述兩個滑塊內(nèi)側(cè)均為相互對應(yīng)的圓弧凹槽，圓弧凹槽與被加工的金屬線材環(huán)配合。

本發(fā)明還設(shè)置有套管、螺桿、墊片、螺母，所述套管內(nèi)徑與金屬環(huán)片外徑相配，兩個墊片外徑與金屬環(huán)片外徑相配，兩個螺母與螺桿兩端的螺紋配合，螺桿外徑均小于金屬環(huán)片和墊片的內(nèi)徑。所述上模座通過上模墊板與上模固定連接。

本模具借鑒了斜楔式?jīng)_壓模具的滑動機構(gòu)，利用滑塊滑動推動金屬線材環(huán)移動，實現(xiàn)了對預(yù)沖金屬線材環(huán)的定位定圓。金屬線材環(huán)沖壓位置固定，減少了偏心、缺口的環(huán)片產(chǎn)生。同時本模具利用滑塊滑動形成臨時性的凹模（下模），改進了加工產(chǎn)品的放料及取料方式，當(dāng)斜楔回收至開模位置時，兩滑塊分別滑動至兩側(cè)，傳統(tǒng)意義上的下模周圈不復(fù)存在。沖壓前將金屬線材環(huán)直接放在下模平臺上，無需固定位置，沖壓完成后，環(huán)片可直接從下模平臺上取出。沖壓環(huán)片生產(chǎn)效率與常規(guī)的復(fù)合式?jīng)_壓模具基本持平。

優(yōu)選的，所述滑塊上設(shè)有小凸臺，滑塊滑動時小凸臺和金屬線材環(huán)接觸，推動金屬線材環(huán)移動并定位定圓。上模側(cè)面設(shè)有和滑塊小凸臺配合的側(cè)面凹槽以實現(xiàn)沖壓。小凸臺、側(cè)面凹槽均為六個，每個滑塊上各有三個小凸臺，三個小凸臺中心線與圓弧凹槽中心線的夾角分別為45度、0度、-45度，兩個滑塊上的小凸臺相互對稱配置。在沖壓時金屬可在無小凸臺部分向外延展，減少毛刺產(chǎn)生。

優(yōu)選的，上模底部設(shè)有底面凹槽，能在環(huán)片上均勻產(chǎn)生凸起，改善金屬沖壓時延展情況，進一步減少毛刺的產(chǎn)生并改善沖壓金屬環(huán)片的翹曲程度，降低環(huán)片的不合格率。

斜楔安裝在上模座上，當(dāng)上模座上下運動時，斜楔也上下運動。斜楔斜面與滑塊斜面接觸，推動及限制滑塊運動。

滑塊安裝在導(dǎo)軌上，只能按導(dǎo)軌方向滑動。

連接桿穿過擋塊和滑塊連接，并套有壓縮彈簧，壓縮彈簧在連接桿帽和擋塊之間。當(dāng)滑塊向中心移動時，壓縮彈簧壓縮，當(dāng)滑塊背離中心移動時，壓縮彈簧伸展，拖動滑塊移動。

該沖壓模具沖制對象為金屬線材環(huán)，先根據(jù)所要沖制的環(huán)形金屬片計算出金屬線材的絲徑，通過拉絲機加工出尺寸合適的金屬絲，然后在相應(yīng)的制環(huán)機上繞制成一定內(nèi)徑的金屬線材環(huán)，再沖制為金屬環(huán)片。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案還包括：一種利用上述金屬環(huán)片制作模具制作金屬環(huán)片的方法，包括以下步驟：

制作金屬線材環(huán)；

將被加工的金屬線材環(huán)放置在下模平臺上；

啟動金屬環(huán)片制作模具，上模向下運動，斜楔與滑塊斜面接觸并產(chǎn)生相對運動，推動兩滑塊在導(dǎo)軌引導(dǎo)下克服壓縮彈簧彈力向模具中心靠攏，兩滑塊構(gòu)成的滑塊組推動金屬線材環(huán)向模具中心移動，當(dāng)運動至滑塊斜面、斜楔面不再接觸時，滑塊運動結(jié)束并到達設(shè)計位置，金屬線材環(huán)被固定在由滑塊組與下模平臺配合構(gòu)成的下模上，上模繼續(xù)向下運動將金屬線材環(huán)沖壓成預(yù)定尺寸的金屬環(huán)片；

上模向上抬起，斜楔也同時向上運動，當(dāng)運動至滑塊斜面與斜楔面接觸后，連接桿上的壓縮彈簧伸展，兩滑塊沿導(dǎo)軌方向朝遠離模具中心方向移動，直至滑塊與擋塊接觸停止；

金屬環(huán)片位于下模平臺上擺脫滑塊組的束縛，取出壓制成型的金屬環(huán)片，沖壓結(jié)束。

由于沖壓過程是在冷變形條件下完成的，制備好的金屬環(huán)片會有一定回復(fù)，即整體會有一點不平整或微變形。因此，金屬環(huán)片沖壓成型后最好在與金屬環(huán)片外徑尺寸匹配的套管內(nèi)進行熱處理退火，以此保證金屬環(huán)片的尺寸精度。此時可以做一步套管退火，方法如下：將沖壓成型的金屬環(huán)片放入內(nèi)徑與金屬環(huán)片要求外徑相配的套管內(nèi)，套管兩端用墊片貼牢金屬環(huán)片串，中間用螺桿貫穿再輔以兩端螺母鎖緊墊片壓實，根據(jù)金屬材料制定出退火工藝，放入退火爐中進行退火整形，消除金屬片冷加工應(yīng)力，從而達到金屬環(huán)片需求的圓度和開口要求。此外，退火后的金屬環(huán)片硬度、強度等物理性能會顯著下降，如果金屬片有硬度、強度等方面的要求可在退火整形后通過淬火等方法提高材料的硬度、強度。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡潔，方便實用，利用滑塊組與下模平臺配合構(gòu)成自動開閉的下模，解決了現(xiàn)有技術(shù)放取不方便，容易偏心，容易產(chǎn)生毛刺的技術(shù)問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例工藝流程示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例金屬環(huán)片制作模具初始狀態(tài)（開模）示意圖。

圖3是圖2的俯視示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例金屬環(huán)片制作模具工作狀態(tài)（合模）示意圖。

圖5是圖4的俯視示意圖。

圖6是本發(fā)明實施例滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是圖6所示滑塊上增加小凸臺后的俯視示意圖，其中虛線表示模擬的金屬線材環(huán)。

圖8是圖6的左視示意圖。

圖9是本發(fā)明實施例上模的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是圖9的俯視示意圖。

圖11是圖9的仰視示意圖。

圖12是本發(fā)明實施例模具增設(shè)的熱處理部件應(yīng)用示意圖。

圖13是本發(fā)明實施例制作的產(chǎn)品示意圖。

具體實施方式

參見圖1～圖13，本發(fā)明模具設(shè)置有上模座1、斜楔2、壓縮彈簧3、連接桿4、擋塊5、下模平臺6、下模座7、上模8、滑塊9、導(dǎo)軌10、上模墊板11，上模座1與兩個相對于模具中心對稱設(shè)置的斜楔2固定連接，上模座1通過上模墊板11與上模8固定連接，下模平臺6安裝在下模座7上，兩個滑塊9分別通過其導(dǎo)軌10滑動安裝在下模平臺6上，兩個斜楔2上設(shè)有與該側(cè)滑塊9的滑塊斜面91配合的斜楔面21，每個滑塊9外側(cè)均通過連接桿4滑動套裝在該側(cè)的擋塊5上，兩個擋塊5均固定在下模座7上，每個連接桿4尾部41與擋塊5之間套裝壓縮彈簧3，連接桿4頭部具有螺紋，連接桿4頭部通過螺紋與滑塊9固定連接。即本實施例所述連接桿4采用中間部分為光滑圓桿的螺釘。

進一步，所述模具還設(shè)置有套管12、螺桿13、墊片14、螺母15，所述套管12內(nèi)徑與金屬環(huán)片16外徑相配，兩個墊片14外徑與金屬環(huán)片16外徑相配，兩個螺母15與螺桿13兩端的螺紋配合，螺桿13外徑均小于金屬環(huán)片16內(nèi)徑和墊片14內(nèi)徑。

本實施例來料為金屬線材環(huán)，當(dāng)沖壓模具處于開模狀態(tài)時，在下模平臺6上、滑塊9之間放置一只定型好的金屬線材環(huán)，并啟動沖床。此時上模座1豎直向下運動，帶動上模墊板11、上模8、斜楔2同時向下運動，左右兩側(cè)滑塊9在上模座1左右兩側(cè)斜楔2的推動下克服連接的外部連接桿4上壓縮彈簧3彈力向模具中心靠攏。此時，連接桿4在相連滑塊9的牽引下一起向中心移動，裝配在連接桿4上的壓縮彈簧3呈壓縮狀態(tài)。當(dāng)滑塊9滑動至對應(yīng)的滑塊斜面91、斜楔面21不再接觸時（即滑塊9整體位于斜楔2內(nèi)側(cè)時），滑塊9運動結(jié)束并到達設(shè)計位置，兩側(cè)的滑塊9形成一個不封閉的圓形，固定金屬線材環(huán)的位置。斜楔2和上模8繼續(xù)向下運動，上模壓制放置在兩個滑塊9之間的金屬線材環(huán)直至金屬線材環(huán)成型為預(yù)定規(guī)格的金屬環(huán)片。當(dāng)金屬環(huán)片成型后，沖壓模具的上模座1、上模墊板11、上模8、斜楔2同時沿豎直方向向上運動，左右兩側(cè)滑塊9在壓縮彈簧3的牽引下配合斜楔2移動，沿導(dǎo)軌10向遠離模具中心的方向運動，直至被擋塊5擋住停止。當(dāng)上模8上升至沖床的最大行程時，取出壓制成型的金屬環(huán)片16，一次沖壓結(jié)束。

優(yōu)選的，滑塊9上有小凸臺92，上模8側(cè)面有和小凸臺92對應(yīng)的側(cè)面凹槽81。前步驟與上述一致，當(dāng)滑塊9開始滑動時，滑塊9小凸臺92和金屬線材環(huán)接觸，小凸臺92推動金屬線材環(huán)向中心移動，固定金屬線材環(huán)位置。當(dāng)滑塊9滑動至對應(yīng)的滑塊斜面91、斜楔面21不再接觸時，滑塊9停止移動，斜楔2和上模8繼續(xù)向下運動，完成沖壓，之后步驟一致。本實施例小凸臺92、側(cè)面凹槽81均為六個，每個滑塊9上各有三個小凸臺92，三個小凸臺92中心線與圓弧凹槽93中心線的夾角分別為45度、0度、-45度，兩個滑塊9上的小凸臺92相互對稱配置，在沖壓時金屬可在無小凸臺92部分向外延展，減少毛刺產(chǎn)生。

優(yōu)選的，上模8底部設(shè)有底面凹槽82，所述底面凹槽82有四個，其中的三個（中的每個）分別連接對應(yīng)的兩個側(cè)面凹槽81，另一個底面凹槽82沿上模8底部中心線（圖11上下）配置，當(dāng)上模8對金屬線材環(huán)進行沖壓時，底面凹槽82處會形成凸起，進一步減少毛刺的產(chǎn)生并改善沖壓金屬環(huán)片的翹曲程度，降低環(huán)片的不合格率。

將沖壓成型的金屬環(huán)片16放入內(nèi)徑與金屬環(huán)片16要求外徑相配的套管12內(nèi)，兩端用墊片14貼牢疊放的金屬環(huán)片串，中間用螺桿13貫穿再輔以兩端螺母15鎖緊墊片14壓實，根據(jù)金屬材料制定出退火工藝，放入退火爐中進行退火整形，消除金屬片冷加工應(yīng)力，從而達到金屬環(huán)片16需求的圓度和開口要求。

凡是本申請的簡單變形或者組合，應(yīng)認為落入本申請的保護范圍。