專利名稱：一種沖裁模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及沖壓模具領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種沖裁模具。
技術(shù)背景沖壓工藝一般分為沖裁、彎曲、拉深以及成形。其中沖裁是利用沖模使板 料的一部分沿一定的輪廓形狀與另一部分分離來(lái)獲得制件的工序。如果沖裁的 目的在于獲得一定形狀尺寸的內(nèi)孔，則這種沖裁稱為沖孔；如果沖裁的目的在 于獲得具有一定外形輪廓和尺寸的制件，則這種沖裁稱為落料，例如通常所說(shuō) 的修邊、切邊等。并且，板料的沖裁變形過(guò)程可分為三個(gè)階段，即板料受壓 產(chǎn)生彈性變形的彈性變形階段，板料繼續(xù)受壓并在與凸模、凹模的刃口接觸處 產(chǎn)生剪切塑性變形的塑性變形階段，以及板料在其應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限后最終分 離的分離階段。在沖壓件的生產(chǎn)過(guò)程中，沖裁模具是必不可少的。例如，在制造車輛外板 件等大型零件時(shí)，往往利用一套沖裁模具同時(shí)完成對(duì)制件的沖孔和修邊。此種 情況下，通常是將完成一個(gè)功能，如沖孔的凸、凹模制成一組凸模鑲塊和凹模 鑲塊分別安裝在上模座或下模座上。然而，目前生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題是，壓 床噸位在大約250噸以上的大中型沖裁模具所需的沖裁力非常大，甚至達(dá)到上 百噸，因此造成生產(chǎn)環(huán)境的噪音和振動(dòng)很大，而且對(duì)于模具和壓床的使用壽命 有著很大影響。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有沖裁模具所需沖裁力大，因而造成生產(chǎn)環(huán)境 的噪音和振動(dòng)較大，并且模具和壓床的使用壽命降低的缺陷，提供一種沖裁力顯著降低，生產(chǎn)環(huán)境的噪音和振動(dòng)明顯減小，并且延長(zhǎng)了模具和壓床的使用壽 命的沖裁模具。本實(shí)用新型提供的沖裁模具包括上模座、下模座、安裝在上模座或下模座 上的凸模鑲塊、以及安裝在下模座或上模座上的凹模鑲塊，其中，用于沖孔的 凸模鑲塊和/或用于修邊的凹模鑲塊的刃口型面為非水平面。本實(shí)用新型提供的沖裁模具通過(guò)將用于沖孔的凸模鑲塊和/或用于修邊的凹 模鑲塊的刃口型面設(shè)計(jì)成非水平面，可以使制件的各沖裁部分有順序地依次完 成沖裁過(guò)程，這與現(xiàn)有技術(shù)中刃口型面均為水平面，因而在垂直沖裁過(guò)程中各 沖裁部分同時(shí)完成沖裁的情況相比，能夠在保證相同沖裁效果的前提下，顯著 降低沖裁模具所需的沖裁力，明顯減小生產(chǎn)環(huán)境的噪音和振動(dòng)，同時(shí)延長(zhǎng)模具 和壓床的使用壽命。


圖1為示意性地表示用于沖孔的凸模鑲塊的剖面圖，其中凸模鑲塊的刃口 型面為傾斜面。圖2為示意性地表示用于修邊的凹模鑲塊的剖面圖，其中凹模鑲塊的刃口 型面為弧形面。圖3為示意性地表示用于修邊的凹模鑲塊的剖面圖，其中凹模鑲塊的刃口 型面為由一段一段的相對(duì)于水平面傾斜的傾斜面構(gòu)成的弧形面。圖4為示意性地表示具有三組用于沖孔的凸模鑲塊和凹模鑲塊的沖裁模具中的階梯式布置的凸模鑲塊的剖面圖。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。本實(shí)用新型提供的沖裁模具包括上模座、下模座、安裝在上模座或下模座 上的凸模鑲塊、以及安裝在下模座或上模座上的凹模鑲塊。其中，所述安裝可以通過(guò)本領(lǐng)域公知的方式實(shí)現(xiàn)，如螺栓連接、焊接、鉚接等等。并且，凸模鑲 塊或者凹模鑲塊具體安裝在上模座上還是下模座上，可以根據(jù)工藝需要來(lái)決定。 通常的做法是將與要裁切掉的廢料部分相接觸的鑲塊安裝在上模座上。也就是 說(shuō)，例如，用于沖孔的凸模鑲塊安裝在上模座上，用于沖孔的凹模鑲塊安裝在 下模座上；用于修邊的凸模鑲塊安裝在下模座上，用于修邊的凹模鑲塊安裝在 上模座上。當(dāng)然，這里所描述的情況主要是針對(duì)沖裁如車輛外板件這樣的大型 零件的模具來(lái)說(shuō)的，對(duì)于沖裁小零件且只執(zhí)行單一動(dòng)作，如僅執(zhí)行沖孔或僅執(zhí) 行修邊的模具來(lái)說(shuō)，凸模鑲塊或凹模鑲塊也可以與上模座或下模座一體形成為 整體的上模或下模。用于沖孔的凸模鑲塊和/或用于修邊的凹模鑲塊的刃口型面1為非水平面。 其中，之所以采用"和/或"這樣的措辭，是為包括多種不同的情況。例如， 在沖裁模具僅用于進(jìn)行沖孔，因而只包括一組或多組用于沖孔的凸模鑲塊和凹 模鑲塊的情況下，則僅將用于沖孔的凸模鑲塊的刃口型面制成非水平面。在沖 裁模具僅用于進(jìn)行修邊，因而只包括一組或多組用于修邊的凸模鑲塊和凹模鑲 塊的情況下，則僅將用于修邊的凹模鑲塊的刃口型面制成非水平面。在沖裁模 具用于同時(shí)進(jìn)行沖孔和修邊，因而包括一組或多組用于沖孔的凸模鑲塊和凹模 鑲塊以及一組或多組用于修邊的凸模鑲塊和凹模鑲塊的情況下，則將其中用于 沖孔的凸模鑲塊的刃口型面以及用于修邊的凹模鑲塊的刃口型面之一或兩者同 時(shí)制成非水平面。之所以在一組用于沖孔的凸模鑲塊和凹模鑲塊中選擇凸模鑲塊將其刃口型 面制成非水平面，是因?yàn)樵谟糜跊_孔的一組凸模鑲塊和凹模鑲塊中，凸模鑲塊 是與要裁切掉的制件的廢料部分相接觸的鑲塊，因此，改變其型面形狀不會(huì)對(duì) 制件的成型形狀有任何影響。同理，之所以在一組用于修邊的凸模鑲塊和凹模 鑲塊中選擇凹模鑲塊將其刃口型面制成非水平面，是因?yàn)樵谟糜谛捱叺囊唤M凸 模鑲塊和凹模鑲塊中，凹模鑲塊是與要裁切掉的制件的廢料部分相接觸的鑲塊， 因此，改變其型面形狀不會(huì)對(duì)制件的成型形狀有任何影響。而用于沖孔的凹模鑲塊和用于修邊的凸模鑲塊的刃口型面則可以根據(jù)制件成型形狀的具體要求來(lái) 設(shè)計(jì)。此外，本申請(qǐng)中提到的"刃口型面"的概念為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，就是指，鑲塊的靠近沖裁模具刃口處，即距離刃口大約20-30毫米處的與待沖裁的 制件相接觸的表面。在本申請(qǐng)的附圖中用數(shù)字標(biāo)記1指示。并且，所述的"非 水平面"就是說(shuō)只要不是水平的表面都可以，例如，可以包括傾斜面、弧形面、 波浪面或者階梯面等等。或者只要是不與制件的表面形狀相對(duì)應(yīng)的面都可以。 因?yàn)橹灰撊锌谛兔娌皇钦麄€(gè)水平的，即不是整個(gè)垂直于沖裁方向，那么在沖 裁時(shí)，制件的各沖裁部分就不是同時(shí)完成沖裁過(guò)程，而是有順序地依次逐步完 成沖裁過(guò)程。因此，這樣循序漸進(jìn)地沖裁可以在保證相同沖裁效果的前提下， 使沖裁模具所需的沖裁力顯著降低，進(jìn)而減小生產(chǎn)環(huán)境的噪音和振動(dòng)，并使模 具和壓床的使用壽命延長(zhǎng)。舉例說(shuō)明，在進(jìn)行沖孔的情況下，特別是對(duì)于孔的數(shù)量多和/或孔的線長(zhǎng)度 總和大的情況，用于沖孔的凸模鑲塊的刃口型面1可以為相對(duì)于水平面傾斜一定角度的傾斜面，如圖l所示。所述傾斜角度e通常根據(jù)制件料厚的不同而不同。當(dāng)制件的料厚t在0.7-3毫米之間時(shí)，所述傾斜角度9為l-8度，優(yōu)選為2-5 度；當(dāng)制件的料厚t在3-10毫米之間時(shí)，所述傾斜角度e為1-12度，優(yōu)選為4-8度?；蛘撸鳛檫x擇，用于修邊的凹模鑲塊的刃口型面1也可以為最高處與最 低處之間具有一定的高度差的弧形面，如圖2所示，最高處A與最低處B之間 具有高度差H。所述高度差通常根據(jù)制件料厚的不同而不同。當(dāng)制件的料厚t 在0.7-3毫米之間時(shí)，所述高度差H為0.5t-5t，優(yōu)選為lt-3t;當(dāng)制件的料厚t在 3-10毫米之間時(shí)，所述高度差H為0.2t-3t，優(yōu)選為0.5t-lt。同時(shí)，所述弧形面可以是具有一定曲率的圓弧形面，或者也可以是由一段 一段的相對(duì)于水平面傾斜的傾斜面構(gòu)成的弧形面。優(yōu)選情況下，為了方便模具 的加工，并且考慮到由相互面對(duì)的斜面構(gòu)成的弧形面可以抵消沖裁過(guò)程中產(chǎn)生的側(cè)向力，因此所述弧形面為由一段一段的相對(duì)于水平面傾斜的傾斜面構(gòu)成的 弧形面，如圖3所示，也就是說(shuō)整個(gè)鑲塊由多個(gè)小鑲塊拼成。此時(shí)，所述傾斜面的傾斜角度通常也根據(jù)制件料厚的不同而不同。當(dāng)制件的料厚t在0.7-3毫米 之間時(shí)，所述傾斜角度為l-8度，優(yōu)選為2-5度；當(dāng)制件的料厚t在3-10毫米之 間時(shí)，所述傾斜角度為l-12度，優(yōu)選為4-8度?；蛘?，作為選擇，用于修邊的凹模鑲塊的刃口型面1也可以為波浪面，即 包括至少兩個(gè)所述弧形面。或者，作為選擇，用于修邊的凹模鑲塊的刃口型面1也可以為階梯面，即 包括至少兩個(gè)階梯且相鄰兩階梯之間具有一定的高度差。所述高度差通常根據(jù) 制件料厚的不同而不同。當(dāng)制件的料厚t在0.7-3毫米之間時(shí)，所述高度差H為 0.5t-5t，優(yōu)選為lt-3t;當(dāng)制件的料厚t在3-10毫米之間時(shí)，所述高度差H為0.2t-3t， 優(yōu)選為0.5t-lt?；蛘?，作為選擇，用于修邊的凹模鑲塊的刃口型面1還可以為任意的凹凸 面，只要能夠保證不是水平的表面即可。應(yīng)當(dāng)理解，用于沖孔的情況和用于修邊的情況是彼此類似的，也就是說(shuō)用 于修邊的凹模鑲塊的刃口型面1與用于沖孔的凸模鑲塊的刃口型面1都可以采 用如上所述的傾斜面、弧形面、波浪面、階梯面或者凹凸面等任何非水平面。此外，在一套沖裁模具中包括至少兩組用于沖孔的凸模鑲塊和凹模鑲塊的 情況下，優(yōu)選地，不僅每組中的各凸模鑲塊的刃口型面可以分別為以一定傾斜 角度傾斜的傾斜面或是與制件形狀有一定高度差的階梯面，而且將各凸模鑲塊 的刃口型面相連也可以構(gòu)成以一定傾斜角度傾斜的傾斜面，如圖4所示。這樣 不僅在沖裁每單個(gè)沖孔時(shí)是逐漸循序漸進(jìn)地完成沖裁過(guò)程的，即可以分散沖裁 每單個(gè)沖孔時(shí)所需的沖裁力，而且所有沖孔的沖裁過(guò)程也是逐級(jí)循序漸進(jìn)地完 成的，即可以減小整個(gè)沖裁過(guò)程所需的沖裁力，因而在保證相同沖裁效果的前 提下，可以起到雙倍地減小沖裁力的效果。從而能夠更有效地減小生產(chǎn)環(huán)境的 噪音和振動(dòng)，并延長(zhǎng)模具和壓床的使用壽命。
權(quán)利要求1. 一種沖裁模具，所述沖裁模具包括上模座、下模座、安裝在上模座或下模座上的凸模鑲塊、以及安裝在下模座或上模座上的凹模鑲塊，其特征在于，用于沖孔的凸模鑲塊和/或用于修邊的凹模鑲塊的刃口型面為非水平面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的沖裁模具，其特征在于，當(dāng)制件的料厚t在0.7-3 毫米之間時(shí)，所述傾斜面相對(duì)于水平面傾斜2-5度；當(dāng)制件的料厚t在3-10毫 米之間時(shí)，所述傾斜面相對(duì)于水平面傾斜4-8度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖裁模具，其特征在于，所述刃口型面為波浪面 或階梯面。
專利摘要一種沖裁模具包括上模座、下模座、安裝在上模座或下模座上的凸模鑲塊、以及安裝在下模座或上模座上的凹模鑲塊，其中，用于沖孔的凸模鑲塊和/或用于修邊的凹模鑲塊的刃口型面為非水平面。本實(shí)用新型提供的沖裁模具通過(guò)將用于沖孔的凸模鑲塊和/或用于修邊的凹模鑲塊的刃口型面設(shè)計(jì)成非水平面，可以使制件的各沖裁部分有順序地依次完成沖裁過(guò)程，這與現(xiàn)有技術(shù)中刃口型面均為水平面，因而在垂直沖裁過(guò)程中各沖裁部分同時(shí)完成沖裁的情況相比，能夠在保證相同沖裁效果的前提下，顯著降低沖裁模具所需的沖裁力，明顯減小生產(chǎn)環(huán)境的噪音和振動(dòng)，同時(shí)延長(zhǎng)模具和壓床的使用壽命。
文檔編號(hào)B21D28/14GK201088989SQ200720169229
公開(kāi)日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日
發(fā)明者李淑華 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司