一种高速冲压凹模制造技术

技术编号:13673298 阅读:67 留言:0更新日期:2016-09-07 22:02
本发明专利技术提出了一种高速冲压凹模,用于克服高速冲裁薄板类材料时冲头、凹模容易崩刃损坏的缺陷,所述凹模具有一个冲裁通孔,其中,围绕所述冲裁通孔的内表面形成有一个垂直于所述冲裁通孔的轴线方向的环形凹槽,所述环形凹槽)位于冲头的行程最低点上方。本发明专利技术的高速冲压凹模,将冲裁通孔的内表面设计成成带环形凹槽的结构,环形凹槽内可以留存一部分空气,破坏了冲裁通孔中的负压状态,有效防止了废料被重新带入凹模,从而避免废料卡死破坏冲头和凹模,有效预防因废料吸附冲头被带回工作面引起的崩刃现象,避免了由此造成的冲头、凹模崩刃损坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可用于高速冲压领域的模具,尤其是一种可用于薄板高速冲压加工的高速冲压凹模
技术介绍
在现代模具生产中,为满足冲压件的需求量,常常通过提高冲压速度来实现。而在薄板类高速冲压加工时,经常发生冲头折断现象。有时被冲下的废料会出现在冲压工作面,引起零件表面划伤。这些情况不但损坏模具而且严重影响冲压效率和零件产量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高速冲压凹模,以减少或避免前面所提到的问题。具体来说,本专利技术提供了一种改进的高速冲压凹模,所述高速冲压凹模可有效克服高速冲裁薄板类材料时冲头、凹模容易崩刃损坏的缺陷。为解决上述技术问题,本专利技术提出了一种高速冲压凹模,用于克服高速冲裁薄板类材料时冲头、凹模容易崩刃损坏的缺陷,所述凹模具有一个冲裁通孔,其中,围绕所述冲裁通孔的内表面形成有一个垂直于所述冲裁通孔的轴线方向的环形凹槽,所述环形凹槽)位于冲头的行程最低点上方。优选地,所述冲裁通孔内表面为向下扩大的锥面。优选地,所述冲裁通孔内表面的所述锥面的锥度为2-5度,优选为3度左右。优选地,所述环形凹槽的宽度a为0.2~1.0mm。优选地,所述环形凹槽的平均深度b为0.2~1.0mm。优选地,所述环形凹槽的最上端距离所述凹模的上端刃口的高度h为2-5mm。优选地,所述凹模呈圆环形,其外表面为向下扩大的锥面。优选地,所述所述凹模的外表面的所述锥面的锥度为1-5度,优选为2度左右。优选地,所述凹模可拆卸地设置在一个基座的孔中。本专利技术的上述高速冲压凹模,将冲裁通孔的内表面设计成成带环形凹槽的结构,环形凹槽内可以留存一部分空气,破坏了冲裁通孔中的负压状态,有效防止了废料被重新带入凹模,从而避免废料卡死破坏冲头和凹模,有效预防因废料吸附冲头被带回工作面引起的崩刃现象,避免了由此造成的冲头、凹模崩刃损坏。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释,并不限定本专利技术的范围。其中,图1显示的是通过冲压模具冲裁薄板材料的剖视结构示意图;图2显示的是根据本专利技术的一个具体实施例的高速冲压凹模的剖视图;图3显示的是根据本专利技术的另一个具体实施例的高速冲压凹模的剖视图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。其中,相同的部件采用相同的标号。正如
技术介绍
所述,在薄板类高速冲压加工时,经常发生冲头折断现象。而这种现象在普通速度冲压加工时却很少出现。统计发现,500-800次/分钟的高速冲压薄板类零件的时候,冲头折断发生的概率是低于200次/分钟的普通速度冲压同样的零件时的冲头折断发生概率的10-20倍,这显然是很奇怪的现象。通过检查模具,查找冲头折断原因,经查看冲头并非刃口局部崩刃;而一般的工作磨损不至于引起断裂;如果是冲头材质和热处理内应力引起的,只能是偶然现场,但是高速冲裁时,尤其是冲薄板轻小零件时,在工作一段时间后就出现冲头断裂,凹模刃口崩刃的现象。显然这并非正常的模具损耗,
而是在冲裁中冲头撞击某种异物,产生巨大抗力导致的。经分析异物的产生,并不是由模具上的材料脱落或者零件坯料缺陷造成,申请人判断这很可能是由于冲头冲下的废料返回了冲压区域造成的,但是冲裁去掉的废料为什么会克服重力返回冲压区域呢?通过对比,申请人排除了材料磁化的因素(薄板材料为铝合金,不可能产生磁性),也排除了摩擦静电吸力的因素(铝合金是良导体,无法积聚足够的静电产生足以克服废料重力的吸力),最后申请人偶然判断有可能是由于空气动力学因素造成的,这显然是非显而易见的,对本领域技术人员来说是出人意料的。如图1所示,其显示的是通过冲压模具冲裁薄板材料的剖视结构示意图,如图所示,在高速冲裁时,冲头1与薄板材料2接触然后向下进入凹模3,冲下废料4并形成一个孔洞5,在冲头1下降的过程中,冲头1表面与薄板材料2的孔洞5的边缘紧密接触,由于冲压速度很快(高达500-800次/分钟),冲头1表面和孔洞5的边缘缝隙很小也来不及从上方吸入足够的空气,而凹模3中的空气本身就是被冲头1和废料4的挤压向下急速排出的,因此在高速冲压的时候,会使得冲头1进入孔洞5下方的区域6瞬间形成负压状态。因此当废料4本身是由低密度的铝合金薄板构成且体积较小时,其自身重量很轻,从而在冲头1返回向上的时候(冲压速度很快,冲头向下然后向上返回的速度很快,几乎是瞬间完成的转换过程),废料4会在上述负压的作用下吸附于冲头1的底面上随着冲头1一起向上运动。当冲头1向上脱离孔洞5的时候,负压状态消除,废料4会被孔洞5的边缘挡住(孔洞5的边缘总是会有些延展变形使得废料4会略大于孔洞5的面积)并随机向凹模3中跌落。此时薄板材料2移动到新的位置,冲头1再次向下冲下新的废料并进入凹模3,冲头1的底部以及新的废料会与跌落中的废料4碰撞,大多数情况下会将废料4冲出凹模3,但是也有可能会将废料4挤压到冲头1和凹模3的边缘缝隙中卡死破坏冲头1和凹模3,或者废料4会连同多个新的废料一起吸起来向上,然后更容易卡在头1和凹模3的边缘缝隙中,因此在连续高速冲压一段时间之后,很快就会造成冲头、凹模崩刃损坏。通过上述非显而易见的、出人意料的发现,针对高速冲裁薄板材料时冲头、凹模容易崩刃损坏的问题,本专利技术提供了一种改进的高速冲压凹模。如图2所示,其显示的是根据本专利技术的一个具体实施例的高速冲压凹模的剖视图,其中,本专利技术的高速冲压凹模3可用于克服高速冲裁薄板类材料时冲头、凹模容易崩刃损坏的缺陷,所述凹模3具有一个冲裁通孔31,与图1凹模不同之处在于,本实施例中,围绕冲裁通孔31的内表面形成有一个垂直于冲裁通孔31的轴线方向的环形凹槽32,环形凹槽32位于冲头1的行程最低点上方。本专利技术的上述高速冲压凹模3,将冲裁通孔31的内表面设计成成带环形凹槽32的结构,其优点是当冲头1冲下薄板类材料2时,冲头1和废料4将冲裁通孔31中的空气向下排出,但是环形凹槽32垂直于冲裁通孔31的轴线方向,也就是垂直于冲裁通孔31中的气流排出方向,因而环形凹槽32内可以留存一部分空气,这部分留存的空气破坏了冲裁通孔31中的负压状态,当冲头1带着废料4向下运动经过环形凹槽32的时候(在环形凹槽32的上方仍然存在负压),环形凹槽32中的空气可以瞬时进入冲头1和废料4之间的接触面,解除负压状态,当冲头1向上返回运动时,废料4不会被冲头1吸住向上运动,从而有效防止了废料4被重新带入凹模3,从而避免废料4卡死破坏冲头1和凹模3,有效预防因废料吸附冲头被带回工作面引起的崩刃现象,避免了由此造成的冲头、凹模崩刃损坏。另外,由于环形凹槽32的存在,使得冲裁通孔31中额外提供了一个垂直于轴线方向的伸展空间,因而废料4经过环形凹槽32的时候,废料4冲压变形的状态(如图1所示)可以充分回复平直状态(如图2所示),进一步避免了不规则形态的废料4卡死在冲头1和凹模3之间的缝隙中,提高了模具的使用寿命。在另一个优选实施例中,如图2所示,冲裁通孔31的内表面设计为向下扩大的锥面。这种向下扩大的锥面形式的刃口,冲裁的废料或零件可以直接从冲裁通孔31中落下,且冲裁通孔31越往下越大,通孔内不易积存材料,孔口磨损小所受的压力也小,特别适用于本专利技术的高速冲裁。进一步地,在一个优选实施例中,所述冲裁通孔31内表面的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高速冲压凹模,用于克服高速冲裁薄板类材料时冲头、凹模容易崩刃损坏的缺陷,所述凹模(3)具有一个冲裁通孔(31),其特征在于,围绕所述冲裁通孔(31)的内表面形成有一个垂直于所述冲裁通孔(31)的轴线方向的环形凹槽(32),所述环形凹槽(32)位于冲头(1)的行程最低点上方。

【技术特征摘要】
1.一种高速冲压凹模,用于克服高速冲裁薄板类材料时冲头、凹模容易崩刃损坏的缺陷,所述凹模(3)具有一个冲裁通孔(31),其特征在于,围绕所述冲裁通孔(31)的内表面形成有一个垂直于所述冲裁通孔(31)的轴线方向的环形凹槽(32),所述环形凹槽(32)位于冲头(1)的行程最低点上方。2.如权利要求1所述的凹模,其特征在于,所述冲裁通孔(31)内表面为向下扩大的锥面。3.如权利要求2所述的凹模,其特征在于,所述冲裁通孔(31)内表面的所述锥面的锥度为2-5度,优选为3度左右。4.如权利要求1-3之一所述的凹模,其特征在于,所述环形凹槽(32)的宽度a为0.2~1.0mm。5.如权利要求1-4之一所述的凹模,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:何旺君金齐齐聂慧萍汤雄江
申请(专利权)人:中国南方航空工业集团有限公司
类型:发明
国别省市:湖南;43

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