热成形工件分离用冲压模具制造技术

本实用新型专利技术涉及热成形工件分离用冲压模具，包括上模座、上模压料板、上模镶块、下模镶块和下模座，下模镶块固定在下模座上，上模压料板设置在下模镶块正上方，上模压料板与上模座弹性连接，工件定位在下模镶块上，上模压料板下表面形状、下模镶块上表面形状与工件表面形状一致；上模镶块固定在上模座上；其特征在于：所述上模镶块的刃口与下模镶块的刃口之间留有刃口间隙，该刃口间隙为工件厚度的7%～20%。本实用新型专利技术还公开了热成形工件的分离冲压工艺。本实用新型专利技术在保证分离效率的同时，能够大为减小分离时对冲压模具的冲击，减小冲压模具的磨损，延长冲压模具的使用寿命，大幅降低分离所需的作用力，并且能够大幅降低模具的重量，实现轻量化。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及热成形工件分离用冲压模具，包括上模座、上模压料板、上模镶块、下模镶块和下模座，下模镶块固定在下模座上，上模压料板设置在下模镶块正上方，上模压料板与上模座弹性连接，工件定位在下模镶块上，上模压料板下表面形状、下模镶块上表面形状与工件表面形状一致；上模镶块固定在上模座上；其特征在于：所述上模镶块的刃口与下模镶块的刃口之间留有刃口间隙，该刃口间隙为工件厚度的7%～20%。本技术还公开了热成形工件的分离冲压工艺。本技术在保证分离效率的同时，能够大为减小分离时对冲压模具的冲击，减小冲压模具的磨损，延长冲压模具的使用寿命，大幅降低分离所需的作用力，并且能够大幅降低模具的重量，实现轻量化。【专利说明】热成形工件分离用冲压模具
本技术涉及一种用于对经过热成形处理后的工件进行修边的冲压模具，具体地说是一种热成形工件分离用冲压模具。
技术介绍
在大型船舶、桥梁、电站设备、中、高压锅炉、高压容器、机车车辆、起重机械等工程行业领域中，高强度工件的应用范围越来越广泛。而热成形工件作为一种新兴事物，其生产工艺不同于以往的高强度工件，热成形工件的生产工艺包括成形和淬火冷却两个阶段，其中:成形阶段需要在高温下由模具冲压成形；淬火冷却阶段需要通过控制一定的冷却速度，可以发生从奥氏体微观组织向马氏体微观组织的转变，得到极高的强度和硬度。以硼钢工件为例，硼钢工件作为一系列热成形工件，其生产工艺根据硼钢种类不同，其强度可以达到500?2000MPa。常见热成形后强度达到1500MPa的硼钢化学成分为: [c fsl [Mn fp is [Cr [B rnlii 0.20 0.20 1.00 - - 0.15~ 0.0015 max 0.25 0.35 1.30 0.025 0.015 0.25~ 0.0050 工件的分离(包括修边和冲孔)操作是经历投料、模具闭合和开模取料几个阶段完成，对于热成形工件的分离，由于热成形工件的强度高达1500MPa，已经远远超过一般意义的高强度工件，所以其分离难度远高于常见的高强度工件。目前热成形工件的修边模具是利用高吨位机械式压机来实现修边。例如一对A柱工件的修边通常需要使用1000吨的机械压力机。为此，需要把模具模座做得足够强壮，模具的压料板安全及限位侧销直径需要够大，压料板铸件强度需要够强壮等等等，最终一对A柱的一般模具重达25?30吨，材料费、机加工及组装调试等成本随之上升，而且这种模具在冲压瞬间产生的强大冲击力也会使模具磨损严重，维护频次高，使用寿命较短。同时，为了缓冲，必须在压机上配备缓冲垫。即使如此，也仍难以解决压力瞬间巨大变化产生的噪音以及模具磨损的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种热成形工件分离用冲压模具，其在保证分离效率的同时，能够大为减小分离时对冲压模具的冲击，减小冲压模具的磨损，延长冲压模具的使用寿命，并且能够大幅降低分离所需的作用力。 按照本技术提供的技术方案:热成形工件分离用冲压模具，包括上模座、上模压料板、上模镶块、下模镶块和下模座，下模镶块固定在下模座上，上模压料板设置在下模镶块正上方，上模压料板与上模座弹性连接，工件定位在下模镶块上，上模压料板下表面形状、下模镶块上表面形状与工件表面形状一致；上模镶块固定在上模座上；其特征在于:所述上模镶块的刃口与下模镶块的刃口之间留有刃口间隙，该刃口间隙为工件厚度的7%?20%。 作为本技术的进一步改进，所述上模镶块的刃口与工件始终为点接触，即上模镶块的刃口在任一点的切线与工件边线上的对应接触点的切线之间具有夹角。 作为本技术的进一步改进，所述夹角的范围为0.5°?35°。 作为本技术的进一步改进，所述上模镶块包括上模镶块本体和上模修边镶块，所述上模修边镶块以可活动拆卸的方式固定安装在上模镶块的底部；所述下模镶块包括下模镶块本体和下模修边镶块，所述下模镶块本体上部邻近刃口的一侧设有安装槽，所述下模修边镶块以可活动拆卸的方式固定安装在安装槽内；所述上模修边镶块的刃口与下模修边镶块的刃口之间留有刃口间隙。 作为本技术的进一步改进，所述下模座包括上部下模座和下部下模座，所述下部下模座采用共用标准基座，所述上部下模座底部设有T形锁头，所述下部下模座顶部设有与T形锁头形状位置对应的T形锁槽，上部下模座与下部下模座之间通过T形锁头和T形锁槽配合连接。 作为本技术的进一步改进，所述下部下模座的两侧设有由中心向两侧延伸且向下倾斜的废料滑槽。 作为本技术的进一步改进，所述废料滑槽与水平方向的倾斜夹角为25°。 作为本技术的进一步改进，所述上模压料板上设有T形安装孔，T形安装孔内装有T形限位套，T形限位套通过装在其中的限位螺丝固定连接在上模座上，上模压料板通过T形限位套与上模座弹性连接，上模压料板可在T形限位套上上下滑移但不能脱出T形限位套。 作为本技术的进一步改进，所述上模压料板采用硬化树脂材质或采用聚氨酯材质或铸铁或钢制成。 热成形工件的分离冲压工艺，包括以下步骤: (I)、设定刃口间隙，设定上模镶块对工件进行分离冲压时的冲压力，上模压料板压紧工件的压料力； (2)、将工件定位在下模镶块上； (3)、上模座快速下行，直至上模压料板与工件开始接触； (4)、当上模压料板与工件开始接触时，上模座转为低速下行，上模压料板压紧工件，同时上模镶块在低速下行过程中与工件接触并对工件进行分离冲压作业，上模镶块低速下行直至分离冲压作业完成； (5)、上模座快速上行，回到初始位置； (6)、取出分离冲压完成的工件。 作为所述分离冲压工艺的进一步改进，所述步骤(I)中，所述刃口间隙为工件厚度的?%?20%。 作为所述分离冲压工艺的进一步改进，所述步骤(I)中，上模镶块对工件进行分离冲压时的冲压力为理论冲压力的5-20% ;所述理论冲压力的计算公式为:P = KLt τ，其中，P为理论冲压力，单位为N ；L为工件分离周边长度，单位为mm ；t为工件的厚度，单位为mm ； τ为材料抗拉强度，单位为MPa ；Κ为系数，取值为1.3。 作为所述分离冲压工艺的进一步改进，所述步骤(I)中，上模压料板压紧工件的压料力为理论剪切力的0.5%?5% ;所述理论剪切力的计算公式为Pt = Lt σ s，其中，Pt为理论剪切力，单位为N ；L为工件分离周边长度，单位为mm ；t为工件的厚度，单位为mm ；σ s为材料抗剪强度，单位为MPa。 本技术与现有技术相比，具有以下优点: (I)本技术通过对分离用冲压模具的结构和材质进行创新，利用大刃口间隙，大幅度降低了分离后上模镶块的回退阻力，降低了压料力要求，以往结构中，上模压料板的压料力要求为理论剪切力的5%?7 %，而本技术通过将刃口间隙增大，使得上模压料板的压料力要求仅为理论剪切力的0.5%?5%，从而使所需的弹簧数量和吨位更少更小，模具的制造成本也随之降低，模具的体积和重量大幅度降低，达到减重和降低成本的效果。 (2)本技术利用上模镶块刃口与工件点接触，大幅度降低了分离所需的冲压力，由于上模镶块的刃口与工件为点接触，上本文档来自技高网...

【技术保护点】
热成形工件分离用冲压模具，包括上模座（1）、上模压料板（7）、上模镶块（2）、下模镶块（3）和下模座（4），下模镶块（3）固定在下模座（4）上，上模压料板（7）设置在下模镶块（3）正上方，上模压料板（7）与上模座（1）弹性连接，工件（17）定位在下模镶块（3）上，上模压料板（7）下表面形状、下模镶块（3）上表面形状与工件（17）表面形状一致；上模镶块（2）固定在上模座（1）上；其特征在于：所述上模镶块（2）的刃口与下模镶块（3）的刃口之间留有刃口间隙（d），该刃口间隙（d）为工件（17）厚度的7%～20%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李向荣，孙财，孙大璐，陈扬，
申请(专利权)人：无锡朗贤汽车组件研发中心有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32