一种控制细长悬臂件变形的精密级进模多步冲裁方法技术

一种控制细长悬臂件变形的精密级进模多步冲裁方法，属于精密高速冲压模具技术领域。该方法首先采用具有倾斜角的冲头半冲裁悬臂件左侧废料，使废料与带料分而不离；其次，带料送进至下一工序，悬臂件左侧废料被下模板压回与带料齐平；然后，带料再次送进至下一工序，冲裁悬臂件右侧废料；最后，带料再次送进至下一工序，推离悬臂件的左侧废料同时导正其变形。其中，右侧废料冲裁间隙大于左侧废料半冲裁间隙，其间隙值通过调整垫片试模获得。该方法能够在不影响模具的冲压效率情况下，控制细长悬臂件变形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及一种在精密高速级进模冲压中控制细长悬臂件变形的多步冲裁 方法，属于精密高速冲压模具

技术介绍
细长悬臂件是主要应用于电子连接器产品中实现电讯号导通作用的一种金属制 件，采用的材料有黄铜、青铜、磷铜和铍铜等，因电子产品体积越来越小，功能越来越多，连 接器尺寸随之变小导致悬臂件也越加窄细。采用单工步的精密冲裁难以达到尺寸精度要 求，所以细长悬臂件的制造通常以铜合金带料作为原材料，应用精密级进模对带料进行级 进冲裁。上节提及的精密级进模是冷冲模的一种，指在模具上沿被冲原材料(一般为带 料)的直线送进方向，具有至少两个或两个以上工位，并在压力机的一次行程中，在不同的 工位上完成两个或两个以上冲压工序的冲模，冲压精度高，在一副级进模中，可以连续完成 冲裁、弯曲、拉深、成形、整形和落料等工序，便于实现机械化和自动化，同时，采用高速、自 动的送料机送料，生产效率高，每分钟冲次比普通冲压高出十多倍，适用于大批量生产。在级进模中，所有工位上的冲裁，那些被冲掉的部分都是无用的工艺或设计废料， 而留下的部分被送到模具的下一工位上继续冲压，完成后面的工序，各工位上的冲压工序 虽独立进行，但毛坯制件与带料始终连接在一起。应用精密级进模对细长悬臂件高速冲压 的全过程，在未完成成品件前的毛坯制件始终不离开带料和载体。同时，因悬臂件尺寸较小 且细长，为便于其与塑件装配，冲制成的悬臂件仍留在载体上，悬臂件带料再与塑件组装经 沿边切除载体制成所需电子连接器。在电子产品中对悬臂件外形尺寸要求极高，这就要求悬臂件在带料上不变形，而 类似图1中的悬臂件外形细长，截面宽度和厚度方向尺寸之比接近为1甚至小于1，在高速 冲压生产中，经常会出现悬臂件中心线偏离理想中心线的变形问题，其变形会使零件的位 置度超差，从而影响到后续的装配工艺和产品功能。针对上述细长悬臂件变形的问题，富弘公司杨仁秀于2003年开发设计了一种双 面剪切技术，即一次性冲裁悬臂件两侧废料，悬臂件两侧受力均勻，虽然能够有效控制悬臂 件变形，但其冲头结构过于复杂细长，不仅加工困难且刚度不足；华南理工大学于2008年 初次谈及导致悬臂变形的主要原因，并针对悬臂件的变形总结了现用的控制方法，其总结 的方法有利用调整机构校正和集中冲裁工艺，其中，利用调整机构校正悬臂件变形是一种 “亡羊补牢”方法，需增添调整工序才能完成，在调整工序中采用的楔块结构也较为复杂，楔 块所占用的槽孔严重地削弱了模板强度，而集中冲裁工艺则增加了冲头的加工难度。本发 明方法所用冲头结构简单，且无楔块结构，能够替代目前所用控制悬臂件变形方法。
技术实现思路
本专利技术是针对图1中所示的细长悬臂件带料变形问题，专利技术了一种多步冲裁方法，以控制在高速冲压中悬臂件中心线偏离理想中心线的变形。该控制悬臂件变形的方法由半冲裁悬臂件左侧废料、压回悬臂件左侧废料、冲裁 悬臂件右侧废料、推离悬臂件左侧废料并导正变形四个工序组成，其结构由冲头、凹模镶块 或凹模板、卸料镶块或卸料板、推离镶块等组成。首先，在半冲 裁悬臂件左侧废料工序中，采用具有3° 5°倾斜角的冲头，半冲 裁细长悬臂件左侧废料，即冲裁深度均勻分布在料厚的70% 80%之间，最大深度至带料 出现断裂，使废料与带料分而不离。其次，带料送进至下一工序，即压回悬臂件左侧废料。在上一工序中半冲裁的悬臂 件左侧废料被凹模板压回，并在卸料板预压下，左侧废料与带料齐平成为嵌入带料中的废 料，以便带料送进至下一工序，在此过程中悬臂件左侧废料仍然与带料没有分离，所以模具 中并无废屑出现。然后，带料再次送进至下一工序，冲裁悬臂件右侧废料，同时也把悬臂件左侧废料 的下边载体冲裁掉。在此工序的冲裁过程中，因为悬臂件左侧废料还与带料相连，限制住悬 臂件的变形。最后，带料再次送进至下一工序，推离镶块下压悬臂件左侧废料，使左侧废料与带 料分离，同时，在卸料镶块和推离镶块肩部均设有导正斜面，能够对悬臂件变形进行控制， 使悬臂件尺寸精度符合要求。在以上工序中，设计第三工序冲裁间隙大于第一工序冲裁间隙2. 5%料厚，第三工 序冲裁间隙值是通过添加不同厚度垫片经试模确定。因为该冲裁方法是先通过半冲裁悬臂件左废料，当悬臂件右侧废料冲裁时，左侧 废料对悬臂件的变形有限制，能够从根源上控制变形的发生，随后在推离已半冲裁的左侧 废料工序中，在卸料镶块和推离镶块上均设有用以导正悬臂件的斜面，能够对悬臂件进一 步控制。所以，本专利技术方法能够在不增加零件加工难度和不影响生产效率的情况下控制悬 臂件变形。附图说明图1细长悬臂件变形示意图2带料排样图3各工序结构图4第i工序半冲裁左侧废料所用冲头图5第i工序冲裁间隙，为图3中I处放大6第i i i工序冲裁间隙，为图3中II处放大7第iii工序所用凹模镶块图8第iv工序所用镶块导正斜面，为图3中III处放大图i、半冲裁悬臂件左侧废料工序i i、压回悬臂件左侧废料工序iii、冲裁悬臂件右侧废料工序iv、推离悬臂件左侧废料并导正变形工序1、带料2、细长悬臂件3、导正孔废料4、第i工序悬臂件左侧废料5、第ii工序悬臂件左侧废料6第iii工序悬臂件右侧废料7、第iv工序悬臂件左侧废料8、第i工序卸料镶块9、第i工序冲头10、第i工序凹模镶块 11、卸料板12、凹模板 13、第iii工序卸料镶块14、第iii工序凹模镶块15、第iii工序冲头16、第iv工序推离镶块17、第iv工序卸料镶块18、第iv工序凹模镶块19、第iii工序凹模镶块分割后A部分20、矽钢垫片21、第iii工序凹模镶块分割后B部分I、第i工序冲裁间隙放大处 II、第iii工序冲裁间隙放大处III、第iii工序导正斜面放大处a、悬臂件理想中心线b、级进送料步距C、第i工序所用冲头倾斜角d、第i工序冲裁间隙e、第iii工序冲裁间隙f、第iii工序凹模刃口分割线 g、第iii工序凹模刃口h、第iv工序推离镶块导正斜面j、第iv工序卸料镶块导正斜面具体实施例方式下面结合附图，详细说明本专利技术的具体实施例方式本专利技术是针对图1所示细长悬臂件2偏离理想中心线a的变形，专利技术一种级进冲 裁方法对其控制。图2和图3分别为应用精密高速级进模对细长悬臂件冲压成形时，本专利技术方法所 采用的控制悬臂件变形的带料排样和各工序结构。排样步距b为D，即一次送进两个悬臂件 所需带料，在冲出导正孔3作定位后开始对进行级进冲裁，其工序有半冲裁悬臂件左侧废 料i、压回悬臂件左侧废料ii、冲裁悬臂件右侧废料iii、推离悬臂件左侧废料并导正其变 形iv。首先，半冲裁i悬臂件左侧废料4，废料与带料1没有分离，其次，带料1送进至下一 工序ii，悬臂件左侧废料4被凹模板12压回带料，成为嵌入带料中的悬臂件左侧废料5，然 后，带料再次送进至下一工序iii，冲裁悬臂件2右侧废料6，最后，带料再送进至下一工序 iv，推压级进冲裁后的悬臂件左侧废料7使其与带料分离，并同时导正悬臂件。根据图3所示的各工序结构，结合图4 图8对本专利技术方法的实施进一步阐述。首先，第i工序，即半冲裁悬臂件左侧废料，在卸料镶块8压紧带料1后，采用图4 所示具有3° 5°倾斜角c的冲头9，半冲裁带料悬臂件左侧废料4，但其未进入凹模镶块 10刃口。在此半冲裁工序i中，因冲头9有倾斜角c，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制细长悬臂件变形的精密级进模多步冲裁方法，包括半冲裁悬臂件左侧废料（ｉ）、压回悬臂件左侧废料（ｉｉ）、冲裁悬臂件右侧废料（ｉｉｉ）、推离悬臂件左侧废料并导正其变形（ｉｖ）四个工序，其特征在于：半冲裁（ｉ）悬臂件左侧废料（４），冲头（９）未进入凹模镶块（１０）刃口，使得废料与带料（１）分而不离，其次，带料（１）送进至下一工序（ｉｉ），悬臂件左侧废料（４）被凹模板（１２）压回带料（１），成为嵌入带料（１）中的悬臂件左侧废料（５），然后，带料（１）再次送进至下一工序（ｉｉｉ），冲裁悬臂件（２）右侧废料（６），最后，带料再送进至下一工序（ｉｖ），推离镶块（１６）下压悬臂件左侧废料，与卸料镶块（１７）配合使得左侧废料与带料分离，并同时导正悬臂件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炜，黄忠富，程永恒，丁毅，谢俊，宗有三，祁伟根，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]