專利名稱：用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種金屬加工設(shè)備，具體涉及一種用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具。
背景技術(shù)：
隨著建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對于建筑品質(zhì)的要求越來越高，許多體育及娛樂 場館、商務(wù)辦公樓等建筑體大面積裝飾鋁制網(wǎng)孔狀厚板(厚度大于4mm)，此外一些大型工程 機械、農(nóng)業(yè)機械上的許多結(jié)構(gòu)零件采用鋼質(zhì)網(wǎng)孔狀厚板。這種網(wǎng)孔狀厚板的常見的加工工 藝是沖裁，即沖切去除廢料而形成多組孔。厚板上沖孔的目的是在不降低制件強度的前提 下，獲得較小的重量，此外還具有圖案化美觀效果。但是厚板沖裁時由于沖頭受力條件惡劣，在設(shè)計、制造、使用過程中的種種因素都 可能導(dǎo)致沖頭彎曲、崩刃、折斷、磨損嚴重而導(dǎo)致模具壽命過低，而模具壽命是衡量模具技 術(shù)和經(jīng)濟水平的重要指標，發(fā)展模具新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料，大幅度提高模具壽命是我國 模具工業(yè)發(fā)展中的一個重要內(nèi)容。另一方面，對于厚板沖裁的沖件產(chǎn)品，其質(zhì)量很差，尤其 是沖切面參差不齊、尺寸與形位精度低，于沖材輪廓復(fù)雜的沖件至今難以生產(chǎn)。因此，需要探索設(shè)計一種用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具，既要考慮降低沖裁力，提高 模具壽命，又要考慮保證斷面質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具，既能降 低沖裁力，提高模具壽命，又有好的斷面質(zhì)量。本實用新型的用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具，包括凸模和凹模，所述凸模的刃口平 面與水平面呈夾角，所述凹模的刃口平面與水平面平行。進一步，所述凸模的刃口平面的縱截面與水平線構(gòu)成以水平線為底邊，頂角向外 的等腰三角形；進一步，所述凸模的刃口平面與水平面的夾角為3 12° ；進一步，所述凸模的刃口平面與水平面的夾角為r ；進一步，所述凹模的刃口橫向尺寸與所述凸模的刃口橫向尺寸的差值為1.2mm;進一步，所述凸模的刃口倒圓角；進一步，所述圓角的半徑為0. 12mm。本實用新型的有益效果在于本實用新型通過對厚板沖裁技術(shù)的探討，針對厚板 沖裁成形工藝的要求和特點，設(shè)計了厚板沖裁成形模具裝置；本實用新型的用于網(wǎng)孔狀厚 板沖裁的模具，凸模的刃口平面與水平面呈夾角(即凸模采用斜刃)，能顯著降低沖裁力，提 高模具壽命，同時也保證了斷面質(zhì)量；凸模的刃口倒圓角，增大了光亮帶，提高了斷面質(zhì)量; 另外，選擇了合適的沖裁間隙，使沖裁件斷面質(zhì)量較好，且沖裁力也較小。
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用 新型作進一步的詳細描述，其中圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為斜刃沖裁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為凸模的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為凹模的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為沖裁間隙的計算示意圖。
具體實施方式
以下將參照附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為斜刃沖裁的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為凸模的 結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為凹模的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，本實用新型的用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模 具，包括凸模12和凹模1，所述凸模12的刃口平面與水平面呈夾角(即凸模12采用斜刃)， 所述凹模1的刃口平面與水平面平行(即凹模1采用平刃)。用常規(guī)的平刃口模具沖裁時， 沿刃口整個周邊同時沖切材料，故沖裁力較大；若將凸模(或凹模)刃口平面做成與水平面 傾斜一個角度的斜刃，則沖裁時刃口就不是全部同時切入，而是逐步地將材料切離，這樣就 相當于把沖裁件整個周邊長分成若干小段進行剪切分離，因而能顯著降低沖裁力。斜刃沖 裁沖孔時凹模應(yīng)為平刃，凸模為斜刃。作為本實用新型的進一步改進，所述凸模12的刃口平面的縱截面與水平線構(gòu)成 以水平線為底邊，頂角向外的等腰三角形，如圖3所示；這樣斜刃對稱布置，以免沖裁時模 具承受單向側(cè)壓力而發(fā)生偏移，啃傷刃口 ；大型沖裁模的斜刃，還可以制成對稱分布的波浪式。作為上述改進的再進一步改進，所述凸模12的刃口平面與水平面的夾角(即斜刃 角度，圖3中的α角)為3 12° ；斜刃角度除顯著影響沖裁力外，對斷面質(zhì)量也有很大影 響，綜合考慮斜刃角度對沖裁力和斷面質(zhì)量的影響，得出以下經(jīng)驗數(shù)值料厚< 3mm，斜刃 高度=2X料厚時，α <5° ；料厚=3 10_，斜刃高度=料厚時，α <8° ；一般情況下， α不大于12°。作為上述改進的更進一步改進，所述凸模12的刃口平面與水平面的夾角(即斜刃 角度，圖3中的α角)為7°。對于料厚為6mm的制件，在斜刃角度取7°的沖裁力的行程 曲線中，塌角帶0.00256s，光亮帶0.03328s，光亮帶占斷面的比例為39. 6，斷面質(zhì)量較好， 綜合考慮斜刃角度對沖裁力和斷面質(zhì)量的影響，6mm厚板沖裁斜刃角度優(yōu)選 。。作為本實用新型的另一種改進，所述凹模1的刃口橫向尺寸(Da)與所述凸模12 的刃口橫向尺寸(Dt)的差值(即沖裁間隙Z)為1. 2mm，如圖5所示，圖中Z/2為沖裁單面 間隙。沖裁間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁力和模具壽命均有很大影響，是沖裁工藝與沖裁模具 設(shè)計中的一個非常重要的工藝參數(shù)；當間隙較大時，材料中的拉應(yīng)力就將增大，從而易產(chǎn)生 裂紋，光亮帶窄，斷裂帶、塌角和毛刺都較大，沖裁制件的翹曲也比較顯著；而間隙較小時， 材料的拉應(yīng)力成分減小，靜水壓應(yīng)力效果增強，裂紋的產(chǎn)生受到抑制，光亮帶變寬，塌角，翹 曲等現(xiàn)象都較小，但是沖裁力和沖裁功都增大，對于厚板沖裁來說，小間隙沖裁嚴重影響模具壽命。綜合沖裁間隙對沖裁力及斷面質(zhì)量的影響，根據(jù)模擬結(jié)果，6mm厚板在單面間隙取 0. 6mm時，沖裁件斷面質(zhì)量較好，且沖裁力也較小，故取沖裁間隙為1. 2mm。作為本實用新型的另一種改進，所述凸模12的刃口倒圓角(圖中未畫出)；對于厚 板材料，凸凹模刃口并不是普通沖裁中的越鋒利越好，合適的小圓角更能增加光亮帶的長 度，這是由于，合適的凸(凹)模小圓角可以減少應(yīng)力集中，抑制裂紋的產(chǎn)生，有利于金屬材 料的流動；對于沖孔制件，凸模刃口帶小圓角，凹模做成普通形式。作為上述改進的更進一步改進，所述圓角的半徑為0. 12mm;刃口圓角可以提高斷 面質(zhì)量，但會使沖裁力有所增加，綜合考慮，圓角的半徑優(yōu)選為0. 12mm。本實用新型的用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具的使用方法為坯料放置在凹模1和凹 模固定板5之上，之后壓機滑塊下壓，卸料板6連同凸模12下降，當卸料板6接觸板料后， 橡皮7開始被壓縮，而同時凸模12繼續(xù)下壓，開始沖切板料，廢料落下到凹模1底部，而凹 模1在一個側(cè)面開口，可以取出廢料。另外沖切完成后，滑塊回程，橡皮7回復(fù)，推動卸料板 6將沖孔后的板料從凸模12上退下來。由于凹模1開有四個孔，因此本實用新型的模具一 次可以沖切四個孔，如果孔板長度很長，沖切一次后往前方進給一定距離，再進行第二次沖 切，依次往復(fù)。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通 過參照本實用新型的優(yōu)選實施例已經(jīng)對本實用新型進行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 應(yīng)當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所 限定的本實用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具，包括凸模和凹模，其特征在于所述凸模的刃口 平面與水平面呈夾角，所述凹模的刃口平面與水平面平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具，其特征在于所述凸模的刃口 平面的縱截面與水平線構(gòu)成以水平線為底邊，頂角向外的等腰三角形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具，其特征在于所述凸模的刃口 平面與水平面的夾角為3 12°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具，其特征在于所述凸模的刃口 平面與水平面的夾角為7°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具，其特征在于所 述凹模的刃口橫向尺寸與所述凸模的刃口橫向尺寸的差值為1. 2mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具，其特征在于所 述凸模的刃口倒圓角。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具，其特征在于所述圓角的半徑 為 0. 12mm。
專利摘要本實用新型公開了一種用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具，通過對厚板沖裁技術(shù)的探討，針對厚板沖裁成形工藝的要求和特點，設(shè)計了厚板沖裁成形模具裝置；本實用新型的用于網(wǎng)孔狀厚板沖裁的模具，凸模的刃口平面與水平面呈夾角，能顯著降低沖裁力，提高模具壽命，同時也保證了斷面質(zhì)量；凸模的刃口倒圓角，增大了光亮帶，提高了斷面質(zhì)量；另外，選擇了合適的沖裁間隙，使沖裁件斷面質(zhì)量較好，且沖裁力也較小。
文檔編號B21D28/14GK201889350SQ201020631199
公開日2011年7月6日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者周杰, 權(quán)國政, 王鳳彪, 陳濤 申請人:重慶大學(xué)