一种变薄拉深抽孔工艺及模具制造技术

本发明专利技术公开了一种出力板产品成形采用的变薄挤压拉深工艺及其出力板级进模。包括拉伸与挤压、端面成形及落料等工艺。出力板级进模包括设置对料带进行拉伸的拉伸装置，还包括冲孔装置、多次变薄挤压装置、圆柱端面成形装置及落料出件装置；采用了本发明专利技术技术方案的，由于将拉伸与挤压、端面成形及落料等工艺组合在一副模具中实现，相比现有采用单工序多副模具实现的加工方式，大大提高生产效率，适宜大批量生产。此外还避免了工件毛坯在不同工位之间搬移带来的精度误差，因此加工精度更高，质量稳定性也更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冲压工艺，特别涉及一种冷冲挤压变形工艺及模具，该工艺完成 对金属薄板材料冲孔。
技术介绍
通常，材料的变形有一定的条件，不同条件下的变形对最终是否能达成我们所需 要的这个产品结构起至关重要的作用，故工序的排布，模具零件的精度成为了关键。冲压是利用压力机及外部设备，通过模具对板材施加压力，从而获得一定形状和 尺寸零件的加工方法。冲压是生产中应用广泛的一类加工方法，主要用于金属薄板料零件 的加工。目前，对于金属薄板料零件冲孔都采用用储料缩孔拉深工艺实现，但是，储料缩孔 拉深工艺只能在有限的尺寸范围内对材料进行深度变形挤压加工，当变形量远远超出了材 料本身的可变形范围时，采用储料缩孔拉深工艺无法完成零件的加工。通常，材料的变形有一定的条件，不同条件下的变形对最终是否能达成我们所需 要的这个产品结构起至关重要的作用，故工序的排布，模具零件的精度成为了关键。出力板是汽车电机产品上的零部件，其结构如图1和2所示。出力板由盖体上与盖 体同心的且均勻分布三个圆柱凸台组成；圆柱凸台的口径为8mm，圆柱凸台具有翻边结构， 圆柱凸台的高度大于圆柱凸台的直径，圆柱凸台的壁厚为盖体材料厚度的四分之一，制作 材料一般采用厚度为2mm的SPCC冷轧钢板，可见该件的结构复杂性和尺寸精度要求较高。 而现有级进模通常适用于生产冲裁件、弯曲成形件和浅拉伸件。对于像出力板这样的变薄 挤压拉伸工艺的拉伸件，运用到级进模上实施带料连续变薄挤压拉伸成形工艺尚无类似典 型示例。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种变薄拉深抽孔工艺，解决现有技术中如出力板这样类似 变薄型拉深的零件，只能采用多副模具单工序加工的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种变薄拉深抽孔工艺，针对金属 薄板材料，并采用级进模具，包括以下步骤步骤10 冲凸包，在有限的空间上尽可能储料；步骤20 冲孔、释放口部，由封闭式拉深转为开放式挤压过渡；步骤30 变薄挤压抽孔，在材料可控强度内渐进式实现材料变薄；步骤40 挤切，确保孔端部平齐；步骤50:落料出件。进一步的，上述的一种变薄拉深抽孔工艺中在步骤10中，包括以下两个工序工序11 冲凸包，在有限的空间上尽可能储料；工序12 凸包拉深，在材料延伸率范围内最大可能实现储料。在步骤30中，采用硬质合金凸模以及强力模具吹气结构进行变薄挤压抽空加工。本专利技术的另一个目的是提供一种实现上述工艺的模具，包括设置在拉伸工位对料带进行拉伸出小半球的凸泡结构的拉伸装置；设置在所述的拉伸装置之后，用于在料带拉伸出的凸泡底部冲个圆孔的冲孔装 置；设置在所述的冲孔装置之后，对料带进行挤压成薄壁圆柱凸台的变薄挤压装置；设置在所述的多次变薄挤压装置之后，对料带上圆柱凸台进行圆柱端面挤断成形 的圆柱端面成形装置；设置在所述的圆柱端面成形装置之后，对料带进行落料并从模具中制成产品的落 料出件装置。进一步的，上述的变薄拉深抽孔工艺的模具中还包括冲导正孔装置、整形装置及 切边装置，所述冲导正孔设置在拉伸装置之前的工位上；所述整形装置设置在圆柱端面成 形装置之后的工位上；所述切边装置设置在压端面装置之后的工位上。具体的，上述的变薄拉深抽孔工艺的级进模具中包括21个工位，按顺序分别为第一工位设置冲导正孔装置为冲导正孔工位；第二工位设置拉伸装置为冲凸泡工位；第三工位设置冲孔装置为第一次冲孔工位；第四工位至第十工位、第十二工位、第十三工位、第十五工位都设置变薄挤压装置 分另为第一次至第十次挤压工位；第—^一工位和第十九工位为空工位；第十四工位设置圆柱端面成形装置为端面拉断工位；第十六工位设置整形装置第一次整形工位；第十七工位设置冲孔装置为第二次冲孔工位；第十八、第二十工位设置落料出件装置分别为落料工位和出件工位；和第二 i^一工位设置切边装置为为切废料工位。本专利技术的有益效果由于将拉伸模与变薄挤压拉伸工艺和圆柱端面挤断工艺组合在一起形成本专利技术 的，相比现有采用多副模具单工序的加工方式，大大提高批量生产的加工效率，成本大大降 低。此外还避免了工件毛坯在不同工位之间搬移带来的精度误差，因此加工精度更高，质量 稳定性也更好。以下将结合附图和实施例，对本专利技术进行较为详细的说明。 附图说明图1为本专利技术实施例1完成的工件正视图。图2是图1的A-A截面图。图3是实施例1的排样图。示意料带及工序。图4是图3的仰视图。图中1.冷轧钢板、2.深抽孔、3.孔壁、4.台阶。具体实施例方式实施例1，本实施例是一种如图1、图2所示的产品的拉深变薄抽孔工艺，该件产品 结构特点是材料厚度为2mmSPCC冷轧钢板1，拉深抽孔2外径为Φ 9+0/-0. 3mm,孔壁3高 度为9士0. 5mm，产品外径为Φ46士0. 1mm，在Φ 33的圆周位置上加工3个拉深变薄抽孔，抽 空位置均勻分布，顺滑无明显台阶4。由于产品外形尺寸局限，用储料缩孔拉深工艺已无法 实现，只能在有限的尺寸范围类对材料进行深度变形挤压加工，变形量远远超出了材料本 身的可变形范围，在冲压范畴内属于冷冲挤压变形工艺。一种变薄拉深抽孔工艺，针对金属薄板材料，并采用级进模具，包括以下步骤步骤10 冲凸包，在有限的空间上尽可能储料；步骤20 冲孔、释放口部，由封闭式拉深转为开放式挤压过渡；步骤30 变薄挤压抽孔，在材料可控强度内渐进式实现材料变薄；步骤40 挤切，确保孔端部平齐；步骤50:落料出件。进一步的，上述的一种变薄拉深抽孔工艺中在步骤10中，包括以下两个工序工序11 冲凸包，在有限的空间上尽可能储料；工序12 凸包拉深，在材料延伸率范围内最大可能实现储料。在步骤30中，采用硬质合金凸模以及强力模具吹气结构进行变薄挤压抽空加工。一种变薄挤压拉伸工艺的具体实施方式的实施例排样图，在实施加工出力板时， 将整个加工工艺流程分为gl至g21共21个工位，如图3、4所示。级进模模具上第一工位设置冲导正孔装置为冲导正孔工位；第二工位设置拉伸装置为冲凸泡工位；第三工位设置冲孔装置为第一次冲孔工位；第四工位至第十工位、第十二工位、第十三工位、第十五工位都设置变薄挤压装置 分另为第一次至第十次挤压工位；第—^一工位和第十九工位为空工位；第十四工位设置圆柱端面成形装置为端面拉断工位；第十六工位设置整形装置第一次整形工位；第十七工位设置冲孔装置为第二次冲孔工位；第十八、第二十工位设置落料出件装置分别为落料工位和出件工位；和第二 i^一工位设置切边装置为切废料工位。其中，gl工位为冲导正孔工位；g2工位为冲凸泡工位；g3工位为冲孔工位；g4工 位为挤压工位；g5工位为第二步挤压工位；g6工位为挤压工位；g7工位为第四步挤压工 位；g8工位为第五步挤压工位；g9工位为第六步挤压工位；glO工位为第七步挤压工位； gll工位为第一次空工位，gl2工位第八步挤压工位、gl3工位第九步挤压工位、gl4工位为 端面拉断；gl5工位为第十步挤压工位，gl6工位为第一次整形工位、gl7工位为第二次冲孔 工位、gl8工位为落料工位；gl9工位为第二个空工位，g20工位为出件工位，g21工位为切 废料。本实施例中，出力板变薄挤压拉伸工艺的级进模总体结构包括五部份组成拉伸 装置、冲孔装置、多次变薄挤压装置、圆柱端面成形装置及落料出件装置，所述上述装置设置完成在料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变薄拉深抽孔工艺，针对金属薄板材料，并采用级进模具，包括以下步骤：步骤１０：冲凸包，在有限的空间上尽量储料；步骤２０：冲孔、释放口部，由封闭式拉深转为开放式挤压过渡；步骤３０：变薄挤压抽孔，在材料可控强度内渐进式实现材料变薄；步骤４０：挤切，确保孔端部平齐；步骤５０：落料出件。

【技术特征摘要】
一种变薄拉深抽孔工艺，针对金属薄板材料，并采用级进模具，包括以下步骤步骤10冲凸包，在有限的空间上尽量储料；步骤20冲孔、释放口部，由封闭式拉深转为开放式挤压过渡；步骤30变薄挤压抽孔，在材料可控强度内渐进式实现材料变薄；步骤40挤切，确保孔端部平齐；步骤50落料出件。2.根据权利要求1所述的变薄拉深抽孔工艺，其特征在于在步骤10中，包括以下两 个工序工序11、冲凸包，在有限的空间上尽可能储料；工序12、凸包拉深，在材料延伸率范围内最大可能实现储料。3.根据权利要求1所述的变薄拉深抽孔工艺，其特征在于在步骤30中，采用硬质合 金凸模以及强力模具吹气结构进行变薄挤压抽空加工。4.一种实现权利要求1所述的变薄拉深抽孔工艺的模具，其特征在于包括 设置在拉伸工位对料带进行拉伸出小半球的凸泡结构的拉伸装置；设置在所述的拉伸装置之后，用于在料带拉伸出的凸泡底部冲个圆孔的冲孔装置； 设置在所述的冲孔装置之后，对料带进行挤压成薄壁圆柱凸台的变薄挤压装置； 设置在所述的多次变薄挤压装置之后，对料带上圆柱凸台进行圆柱端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进丁，石勇，王正成，
申请(专利权)人：昌辉上海科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]