一种精冲模具非连续点式压边圈及其工艺参数设计方法技术

本发明专利技术公开了一种精冲模具非连续点式压边圈及其工艺参数设计方法，该压边圈包括点式压边圈本体，所述点式压边圈本体的下表面上沿着所需精冲成形的零件外形轮廓均布一组凸起点，每个所述凸起点上设有倒圆角，当所需精冲成形的零件的厚度小于5mm时，所述点式压边圈为单面，确定其各工艺参数；当所需精冲成形的零件的厚度大于等于5mm时，在精冲模具凹模的上表面上设有与所述点式压边圈本体上凸起点参数相同的一组凸起点，确定其各工艺参数。本发明专利技术针对不同板厚的精冲件，能够有效的确定非连续点式压边圈的工艺参数，可以将非连续点式压边圈广泛的应用于精冲中，降低精冲模具成本，提高零件表面完好率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种精冲模具非连续点式压边圈及其工艺参数设计方法。
技术介绍
精冲是一种优质、高效、低耗的成形技术，已广泛的应用于工业中，精密冲裁模具结构与普通冲裁模具结构相比，增加了压边圈与反压板，并具有较小的凸凹模间隙。冲裁过程中，压边圈先压紧材料，然后在凸模下压的同时，反压板提供反压力，从而使剪切区的金属处在三向静水压应力的状态下进行冲裁，得到表面质量好的冲裁件。压边圈是精冲模具中不可缺少的一个组成部件，可以阻止剪切区以外的材料在冲裁过程中随凸模流动，同时可以增大材料所受的静水压应力，提高材料的塑性变形能力，进而提高零件的断面质量。目前应用最为广泛的压边圈为V形压边圈，其主要加工方法为电火花加工或者数控铣削成形，不管采用哪种加工方法，其V形梗的加工比较困难，需要采用高精度的数控铣床进行加工，这样会增加加工成本，且加工精度难以保证。非连续点式压边圈的提出可以在一定程度上降低精冲模具成本，非连续点式压边圈的加工比较容易，在电火花加工时其工具电极的加工比V形压边圈简单，只需要利用钻头按照压边圈上所设计的凸点排列方式钻一系列的孔即可，可以降低加工成本。但是精冲不同零件时，非连续点式压边圈的参数该如何选取目前还没有系统的定义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种精冲模具非连续点式压边圈及其工艺参数设计方法，它可以在冲裁不同厚度的零件时，确定非连续点式压边圈的点直径、点上所导圆角尺寸、点与点边缘之间的距离、点距离模具刃口的尺寸以及点的高度等工艺参数该如何选取，能使非连续点式压边圈更为有效的应用在精冲中，从而降低精冲模具成本。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种精冲模具非连续点式压边圈，该压边圈包括点式压边圈本体，所述点式压边圈本体的下表面上沿着所需精冲成形的零件外形轮廓均布一组凸起点，每个所述凸起点上设有倒圆角，当所需精冲成形的零件的厚度小于5mm时，所述点式压边圈为单面，相邻凸起点边缘之间的距离为0.4～0.5mm，所述凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离、凸起点的高度与零件厚度的比值分别为0.3～0.4、0.1～0.15、0.75～0.85、0.2～0.3；当所需精冲成形的零件的厚度大于等于5mm时，在精冲模具凹模的上表面上设有与所述点式压边圈本体上凸起点参数相同的一组凸起点，相邻凸起点边缘之间的距离为0.4～0.5mm，所述凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离、凸起点的高度与零件厚度的比值分别为0.3～0.4、0.1～0.5、0.75～0.85、0.15～0.25。按上述技术方案，当所需精冲成形的零件的厚度小于5mm时，相邻凸起点边缘之间的距离为0.45mm，所述凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离、凸起点的高度与零件厚度的比值分别为0.35、0.125、0.8、0.25。按上述技术方案，当所需精冲成形的零件的厚度大于等于5mm时，相邻凸起点边缘之间的距离为0.45mm，所述凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离、凸起点的高度与零件厚度的比值分别为0.35、0.125、0.8、0.18。一种精冲模具非连续点式压边圈工艺参数的设计方法，包括以下步骤：S1、当所需精冲成形的零件的厚度小于5mm时，采用单面非连续点式压边圈，即只在点式压边圈本体的下表面上沿着所需精冲成形的零件外形轮廓均布一组凸起点，待优化的工艺参数包括相邻凸起点边缘之间的距离、凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离以及凸起点的高度：S101、相邻凸起点边缘之间的距离的优化：其优化准则为在不影响加工难度的情况下，提高冲裁零件的断面质量；在精冲模具的有限元模型中，针对不同的零件厚度，从0～1mm、间隔0.05mm改变压边圈上相邻凸起点边缘之间的距离，观察冲裁零件的断面质量，当相邻凸起点边缘之间的距离位于0.4～0.5mm时，冲裁零件的断面质量好，压边圈加工难度低，故相邻凸起点边缘之间的距离为0.4～0.5mm；S102、凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离以及凸起点的高度的优化：以对应不同零件厚度的V形压边圈的各个参数的取值为基准，每个优化因素均在V形压边圈的参数附近进行取值，将每个优化因素以及相邻凸起点边缘之间的距离的取值范围分为5水平，设计五因素五水平的正交试验表，确定试验次数25次，实施正交试验方案，测量各组模拟试验所得到的零件的表面完好率，通过极差分析方法对25组数据进行处理，得到各工艺参数对冲裁零件表面完好率的影响规律，结合步骤S101中相邻凸起点边缘之间的距离的取值要求，得到理论最优参数组合，分析各理论最优参数组合与零件板厚的关系可知，凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离、凸起点的高度与零件厚度的比值分别为0.3～0.4、0.1～0.15、0.75～0.85、0.2～0.3；S2、当所需精冲成形的零件的厚度大于等于5mm时，采用双面非连续点式压边圈，即在点式压边圈本体的下表面上以及精冲模具凹模的上表面均沿着所需精冲成形的零件外形轮廓均布一组凸起点，待优化的工艺参数包括相邻凸起点边缘之间的距离、凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离以及凸起点的高度：S201、相邻凸起点边缘之间的距离的优化：重复步骤S101，相邻凸起点边缘之间的距离为0.4～0.5mm；S202、凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离以及凸起点的高度的优化：重复步骤S102，凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离、凸起点的高度与零件厚度的比值分别为0.3～0.4、0.1～0.5、0.75～0.85、0.15～0.25。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术提供的点式压边圈上沿着零件外形轮廓分布着一系列的凸起点，通过凸起点来压紧板料，以阻止剪切区以外的材料在冲裁过程中随凸模流动，同时，非连续点式压边圈还增大了材料所受的静水压应力，提高了材料的塑性变形能力，从而提高了冲裁零件的断面质量。影响非连续点式压边圈在精冲过程中作用的工艺参数有五个，本专利技术针对不同板厚的精冲件，能够有效的确定非连续点式压边圈的工艺参数，可以将非连续点式压边圈广泛的应用于精冲中，降低精冲模具成本，提高零件表面完好率。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例的主视图；图2是本专利技术实施例的俯视图；图3是本专利技术实施例的三维图；图4是使用本专利技术的精冲模具的结构示意图；图5是使用本专利技术的精冲模具精冲得到的零件。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1-图3所示，一种精冲模具非连续点式压边圈，该压边圈包括点式压边圈本体，点式压边圈本体的下表面上沿着所需精冲成形的零件外形轮廓均布一组凸起点，每个凸起点上设有倒圆角，当所需精冲成形的零件的厚度小于5mm时，点式压边圈为单面，相邻凸起点边缘b之间的距离为0.4～0.5mm，凸起点的直径Φd、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精冲模具非连续点式压边圈，该压边圈包括点式压边圈本体，所述点式压边圈本体的下表面上沿着所需精冲成形的零件外形轮廓均布一组凸起点，每个所述凸起点上设有倒圆角，其特征在于，当所需精冲成形的零件的厚度小于5mm时，所述点式压边圈为单面，相邻凸起点边缘之间的距离为0.4～0.5mm，所述凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离、凸起点的高度与零件厚度的比值分别为0.3～0.4、0.1～0.15、0.75～0.85、0.2～0.3；当所需精冲成形的零件的厚度大于等于5mm时，在精冲模具凹模的上表面上设有与所述点式压边圈本体上凸起点参数相同的一组凸起点，相邻凸起点边缘之间的距离为0.4～0.5mm，所述凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离、凸起点的高度与零件厚度的比值分别为0.3～0.4、0.1～0.5、0.75～0.85、0.15～0.25。

【技术特征摘要】
1.一种精冲模具非连续点式压边圈，该压边圈包括点式压边圈本体，所述点式压边圈本体的下表面上沿着所需精冲成形的零件外形轮廓均布一组凸起点，每个所述凸起点上设有倒圆角，其特征在于，当所需精冲成形的零件的厚度小于5mm时，所述点式压边圈为单面，相邻凸起点边缘之间的距离为0.4～0.5mm，所述凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离、凸起点的高度与零件厚度的比值分别为0.3～0.4、0.1～0.15、0.75～0.85、0.2～0.3；当所需精冲成形的零件的厚度大于等于5mm时，在精冲模具凹模的上表面上设有与所述点式压边圈本体上凸起点参数相同的一组凸起点，相邻凸起点边缘之间的距离为0.4～0.5mm，所述凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离、凸起点的高度与零件厚度的比值分别为0.3～0.4、0.1～0.5、0.75～0.85、0.15～0.25。2.根据权利要求1所述的压边圈，其特征在于，当所需精冲成形的零件的厚度小于5mm时，相邻凸起点边缘之间的距离为0.45mm，所述凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离、凸起点的高度与零件厚度的比值分别为0.35、0.125、0.8、0.25。3.根据权利要求1所述的压边圈，其特征在于，当所需精冲成形的零件的厚度大于等于5mm时，相邻凸起点边缘之间的距离为0.45mm，所述凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离、凸起点的高度与零件厚度的比值分别为0.35、0.125、0.8、0.18。4.一种以上任一权利要求所述的精冲模具非连续点式压边圈工艺参数的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、当所需精冲成形的零件的厚度小于5mm时，采用单面非连续点式压边圈，即只在点式压边圈本体的下表面上沿着所需精冲成形的零件外形轮廓均布一组凸起点，待优化的工艺参数包括相邻凸起点边缘之间的距离、凸起点的直径、凸起点上倒圆角尺寸、凸起点圆心与压边圈内圈之间的距离以及凸起点的高度：S101、相邻凸起点边缘之间的距离的优化：其优化准则为...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛华杰，周菲，华林，刘艳雄，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42