剪切装置以及使用剪切装置的铝材剪切方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种铝材的剪切装置和剪切方法。该剪切装置包括：上板模具；下板模具；第一电极，其设置在上板模具和下板模具中的每一个上；加热装置，其设置在分别作为表面部分的上板模具和下板模具的第一部分上；以及剪切模具，其设置在上板模具上以相对于铝材被排出到的表面上下移动，并且包括第二电极。此外，提供铝材的剪切方法以减少剪切工艺中产生的切屑。

Shear device and aluminum cutting method using shear device

【技术实现步骤摘要】
剪切装置以及使用剪切装置的铝材剪切方法
本专利技术涉及一种剪切装置以及使用该剪切装置的铝材剪切方法。
技术介绍
本节中的陈述仅提供与本专利技术相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。通过应用铝板加工零件的一般压力加工包括将模具安装在压力机上并垂直压制以形成预定形状的拉伸操作、切割成品中不需要的部分的修整操作、形成附加形状的翻边(flanging)操作以及加工孔等的穿孔操作。上述操作统称为冲压工艺，并且面板通过平均四个操作而完成，例如成形、切割、弯曲和孔加工。修整是用于切掉塑料加工面板中不需要部分的操作，该塑料加工面板通过拉伸操作形成为与铝板的产品设计数据相对应的形状，即，确定成品的剪切面的质量的最重要操作。用于修整操作的冲压装置使得，具有产品底面的外形的下模具安装在设置于冲压装置下侧的垫板上，并且具有产品顶面的外形的上模具安装在滑块上，即，设置在冲压装置上侧的压力体，以及在经受拉伸的产品插入上模具和下模具之间的状态下，对拉伸面板的周边施加压力以进入紧密接触状态，并通过剪切操作从拉伸面板上除去不需要的部分。用于修整操作的传统模具主要由剪切刀片、上板和下板组成。此外，修整操作的整个过程按以下操作顺序执行，即操作(A)，其中以特定形状形成的拉伸面板安装在下板的上端面上，操作(B)，其中上板降低，使得拉伸面板的周边由上板和下板固定，以及操作(C)，其中剪切刀片降低，从而剪切掉不需要的部分。然后，对拉伸面板进行翻边和穿孔操作，从而制造成品。在修整铝材的过程中，我们发现与修整钢板时相比，剪切面中产生大量的切屑。由于铝材的伸长率小于钢板的伸长率，并且铝材在整个塑性变形区域中具有较小局部变形(缩颈后的伸长率)，因而由于剪切过程中缺乏延展性而发生脆性断裂，并且在该过程中，在剪切面中断裂带增加，从而导致大量切屑。一般而言，在剪切金属板期间，当断裂带大于剪切带时，产生大量的切屑。我们已经发现在修整操作期间产生的大量切屑保留在模具内部，并且当下一个拉伸面板安装在修整模具上时，切屑通过气流移动到面板的上表面并且附着在面板表面，并且在随后的操作中，例如翻边和穿孔操作中，其导致面板表面出现质量缺陷，例如毛刺。在该
技术介绍
部分中公开的上述信息仅用于增强对本专利技术的背景的理解，因此其可能包含本领域普通技术人员已知的不构成现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术提供一种铝材的剪切装置和剪切方法。根据本专利技术的方面，剪切装置包括：上板模具；下板模具；第一电极，其设置在上板模具和下板模具中的至少一个上；加热装置，其设置在上板模具和下板模具的第一部分上；以及剪切模具，其设置在上板模具上以相对于铝材被排出到的表面上下移动。此外，剪切模具进一步包括第二电极。剪切装置可以进一步包括：电力控制装置，其配置为在剪切模具与铝材接触时向第一电极和第二电极供应直流电；以及电力供应装置，其配置为向加热装置或电力控制装置供应交流电。第一电极和第二电极可以设置为具有彼此相反的极性。第一电极和第二电极可以涂覆有绝缘体。剪切装置可以进一步包括分别设置在上板模具和下板模具内部的冷却通道。剪切装置可以进一步包括冷却压缩机，其配置为向冷却通道供应制冷剂。上板模具和下板模具中的每一个的第一部分可以由包括WC+TiC+TaC+Co合金的M系列硬质合金形成。根据本专利技术的另一方面，一种铝板的剪切方法包括以下步骤：降低上板模具达第一时间段；加热铝板达第二时间段；降低剪切模具的同时供应电流达第三时间段以去除铝板的不需要的部分；以及提升剪切模具达第四时间段。铝板的温度范围可以为200℃至300℃。第二时间段可以等于或大于8秒。所供应的电流的电流密度可以处于70A/mm2至90A/mm2的范围内。第三时间段可以处于0.5秒至0.8秒的范围内。根据本文提供的描述，其他适用领域将变得显而易见。应该理解的是，描述和具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本专利技术的范围。附图说明为了可以很好地理解本专利技术，现在将参考附图描述以示例的方式给出的各种形式，其中：图1是示出在抗拉试验中铝材根据温度的伸长率和强度的相关性的曲线图；图2是示出在电塑性抗拉试验中铝材根据施加的电流密度的伸长率和强度之间的相关性的曲线图；图3是示出在电塑性抗拉试验中铝材根据施加的电流密度的取向分布函数(ODF)图的示图；图4是示出根据本专利技术的示例性形式的剪切装置的立体图；图5是示出根据本专利技术的示例性形式的剪切装置的框图；图6是示出根据本专利技术的示例性形式的电极的结构的截面图；图7是用于描述根据本专利技术的示例性形式的剪切装置的操作机制的示图；图8是示出执行传统修整工艺时的铝材的剪切面的照片；以及图9是示出执行根据本专利技术的示例性形式的修整工艺时的铝材的剪切面的照片。本文描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本专利技术的范围。具体实施方式以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本专利技术、应用或用途。应该理解的是，在全部附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。将进一步理解的是，当在本说明书中使用“包括”和/或“包含”时，是指陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加，除非上下文另外明确指示。如在本文使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文明确指示。方法步骤的附图标记仅为了便于解释，而非限制步骤的顺序。因此，除非上下文另外明确指示，否则可以以其他方式实施规定顺序。基于需要确保铝材的延展性并降低剪切负载以抑制在铝材冲压工艺(具体地，修整工艺)中产生切屑，本专利技术的专利技术人进行了实验并获得了铝材剪切条件，在该条件下能够通过向铝材施加热量以及供应电流来抑制铝材产生切屑。在下文中，将参照附图详细描述根据本专利技术的示例性形式的剪切装置和铝材剪切方法。图1是示出在抗拉试验中铝材根据温度的伸长率和强度的相关性的曲线图。表1示出铝材根据温度的抗拉强度(MPa)和伸长率(％)，以得出最佳加热条件。表1参照图1，在不同温度下对铝材(A6014-t4,1.1mm)进行抗拉试验，可以看出随着温度从室温升至300℃，强度降低，并且伸长率增加。然而，当温度升高至350℃时，强度和伸长率都下降。考虑到这种结果，铝材的加热温度可以设定在50至300℃的范围内。在实施方式中，铝材的加热温度可以设定在200至300℃的范围内。参照表1，可以看出，与150至200℃的范围相比，伸长率值(％)在200至250℃的范围内显著增大。因此，可以看出，需要在200至300℃的范围内加热铝材，以提高铝材的延展性。通常，当在剪切金属板期间断裂带(breakingzone)大于剪切带(shearzone)时，产生大量的切屑。众所周知，为了增大剪切带，需要减小变形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铝材的剪切装置，所述剪切装置包括：/n上板模具；/n下板模具；/n第一电极，设置在所述上板模具和所述下板模具中的至少一者上；/n加热装置，设置在所述上板模具和所述下板模具的第一部分中的至少一者上；以及/n剪切模具，设置在所述上板模具上以相对于所述铝材被排出到的表面上下移动，并且包括第二电极。/n

【技术特征摘要】
20181011 KR 10-2018-01211281.一种用于铝材的剪切装置，所述剪切装置包括：
上板模具；
下板模具；
第一电极，设置在所述上板模具和所述下板模具中的至少一者上；
加热装置，设置在所述上板模具和所述下板模具的第一部分中的至少一者上；以及
剪切模具，设置在所述上板模具上以相对于所述铝材被排出到的表面上下移动，并且包括第二电极。


2.如权利要求1所述的剪切装置，还包括：
电力控制装置，配置为在所述剪切模具与所述铝材接触时，向所述第一电极和所述第二电极供应直流电；以及
电力供应装置，配置为向所述加热装置或所述电力控制装置供应交流电。


3.如权利要求1所述的剪切装置，其中，所述第一电极和所述第二电极设置为具有彼此相反的极性。


4.如权利要求1所述的剪切装置，其中，所述第一电极和所述第二电极涂覆有绝缘体。


5.如权利要求1所述的剪切装置，还包括分别设置在所述上板模具和所述下板模...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑然日，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR