专利名称：可落料－冲裁的筒形推削－修边复合刀具的制作方法
技术领域：
本发明是一种可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具，应用于链片冷冲压力加工过程中，属于机械冷加工技术领域。
背景技术：
通常冲裁时金属的变形过程分为弹性变形、塑性变形和剪裂三个阶段。链片10冲裁断面上不可避免的存在着塑压带14、塑剪带13和剪裂带12三部分，其分布情况参见图2。虽然链片外缘是非工作边，但粗糙的表面和挤压裂纹在链条传动过程中会引起应力集中，降低链条的抗拉强度，同时如果在链条装配过程中采用链片外缘定位，将会产生定位误差，另外粗糙的外缘同样影响外观质量。
目前，能够一次定位较好解决光亮冲裁问题的方法只有精密冲裁方法。精密冲裁需要用带齿形压边圈的压力机辅助冲裁，压边圈在压力机的驱动下先落下将板材压紧，然后冲头落下冲出所需要的零件。此加工工艺过程使得零件轮廓以外一定范围内的板材产生压痕不能利用，造成材料浪费。为了提高材料的利用率，链片冲裁时排样间距很小，两链片之间的距离一般等于板材厚度。按照此标准计算，孔距均为9.525mm、厚度为1.06mm的外链片和厚度为1.3mm的内链片，排样间距分别为1.06mm和1.3mm。这样小的排样间距用精密冲裁方法来很难实现的。
另外一种方法是如同链片孔的加工一样，采用二次定位的方法对链片边缘进行加工。这种方法是不可取的。对于链片孔的加工，可以采用二次定位方法是由于冲孔之后所有的孔还在同一张板材上，因此可以再采用修孔工艺进行修整。而链片落料后，呈散落状，而且零件尺寸小，批量大，重新定位的工艺难度很大，另外从生产成本来考虑，再次加工是很不经济的。
发明内容
本发明的目的是为了解决前述问题，即链片粗糙外缘和挤压裂纹在链条传动过程中引起应力集中，降低链条的抗拉强度，影响外观质量等问题，提出了一种一次定位完成链片的落料-修边的新思路，设计了一种可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具。
本发明所述的可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具如图1、图4、图5、图6、图7和图8所示。该可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具包括有凹模4，其内壁的上部有刃带8，刃带8下方的内壁面呈一斜面，斜面与垂直面间形成后角α；其特征在于凹模4与三个构成一组的1号推刀片5、2号推刀片和3号推刀片7组合成一体，其连接结构为在凹模4的下方采用公知技术依次连接1号推刀片5、2号推刀片和3号推刀片7；1号推刀片5、2号推刀片和3号推刀片7均呈中空状，其内壁的上部均具有刃带8，刃带8下方的内壁面呈一斜面；在1号推刀片5、2号推刀片的刃带上开有分屑槽9。
所述的可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具，其特征在于凹模4及1号推刀片5、2号推刀片和3号推刀片7内壁的斜面与垂直面间形成的后角α与下一个推刀片之间形成容屑槽，后角角度为4-6度。
所述的可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具，其特征在于1号推刀片5及2号推刀片6上设有分屑槽9，各推刀片的分屑槽9相互错开，每个推刀片中分屑槽总长度占其周长的2/3，每个推刀片中刃带占其周长的1/3，3号推刀片7的刃带是没有分屑槽的环形刃带。
所述的可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具，其特征在于可采用两种方式将凹模(4)与至少三个推刀片组合成一体，其中一种是凹模(4)与其下方的各推刀片依次连接成一体，另一种是采用凹模(4)与由整块材料制成的整体式推刀片连接成一体。
本发明的可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具加工链片时的加工流程为多颗冲孔——精冲孔——多颗落料-修边——振动去除毛刺。其中落料-修边应在精冲孔之后。根据此加工流程，本发明的复合刀具安装在级进模的精冲孔之后的工位上。当端部有定位销2的冲床冲头1下行时，定位销首先插入料带3上已经精加工过的链片的内孔，实现落料工序的精定位；当冲头继续下行时，凹模实现裁切、落料工序；具有分屑槽9，且刃带8与分屑槽9互相错开分布的1号推刀片与2号推刀片，分别实现1/3的链片外廓推削-修边工序，环状刃带8的3号推刀片完成剩余1/3链片外廓推削-修边工序。现有链片加工的冲裁方法和加工流程如图3所示，在此工位上只完成落料工序。
本发明的可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具避免了多次定位引起的误差，实现了链片边缘的精加工，显著提高了链片外缘表面加工质量，从而提高了链条抗拉强度和外观质量。
图1 本发明的可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具结构图；图2 现有链片冲裁技术所切削的链片侧面状态示意图；图3 现有冲裁技术示意图；图4 1号推刀片刃带分布图；图5 2号推刀片刃带分布图；图6 3号推刀片刃带分布图；图7 整体式推刀片剖面图；图8 整体式推刀片俯视图；附图中标号为1、冲头 2、定位销 3、料带 4、凹模 5、1号推刀片 6、2号推刀片 7、3号推刀片 8、刃带 9、分屑槽 10、链片 11、链片孔12、剪裂带 13、塑剪带 14、塑压带 15、推刀体。
具体实施例方式
本发明的可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具根据附图1、图4、图5、图6、图7和图8所示的技术方案，采用常规机加工技术进行实施。
本发明的凹模4及1号推刀片5、2号推刀片6和3号推刀片7采用市售的磨具和刀具材料。凹模与三个一组的推刀片之间，采用常规技术用螺栓和定位栓将其上下依次连接为一体。凹模刃带8的宽度为1.0mm-2.0mm，推刀片刃带8的宽度为0.5mm。在1号推刀片5和2号推刀片6的刃带上开有分屑槽9，各刀片的分屑槽9相互错开，每个推刀片中分屑槽总长度占其周长的2/3，每个推刀片中刃带占其周长的1/3，3号推刀片7的刃带是没有分屑槽的环形刃带。分屑槽不仅保证1号推刀片和2号推刀片实现轮切，还起到把切屑分割成小块便于排屑的作用。凹模和推刀片均有后角α，后角角度可选择4-6度。本实施例中选择α＝6°，现有技术后角α角度小。后角与下一个推刀片之间自然形成容屑槽。容屑槽的作用是利于冲头1上下运行与链片落料。冲头与凹模的间隙为0.05S，冲头与推刀片刃带的间隙为0.01S，S为板料的厚度。
本发明的可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具其凹模4与三个推刀片既可以分片制造，组合安装，也可以整体制造。整体制造方法是在刀具粗坯上，用成型砂轮磨出刃带8、分屑槽9和后角α，刃带将构成刀具的精确廓形。
本发明的加工特点在于1、复合刀具利用了位于孔内壁的推刀刃加工柱面的原理方法，此原理方法可以推广到任何截面形状的柱面加工。2、把普通冲裁模与推刀片组合在一起实现了链片落料和外廓的精加工；并且可以在冲床上实现一次加工，不需要增添新设备，也不需要对冲床进行改造。3、利用轮切原理，将推刀片设计成三个为一组。
本发明的实施例借鉴了插刀和推刀的切削原理和内孔拉刀的轮切方式，提出了落料和推削一次定位连续加工的方法。所不同的是现有技术的推刀只能加工零件的孔，本发明的推刀是利用位于孔内壁的刀刃加工柱面，链片10外廓即为该柱面。
本发明的实施方案达到了本发明的目的。
权利要求
1.可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具，包括有凹模(4)，其内壁的上部有刃带(8)，刃带(8)下方的内壁面呈一斜面，斜面与垂直面间形成后角α；其特征在于凹模(4)与三个构成一组的1号推刀片(5)、2号推刀片(6)和3号推刀片(7)组合成一体，其连接结构为在凹模(4)的下方采用公知技术依次连接1号推刀片(5)、2号推刀片(6)和3号推刀片(7)；1号推刀片(5)、2号推刀片(6)和3号推刀片(7)均呈中空状，其内壁的上部均具有刃带(8)，刃带(8)下方的内壁面呈一斜面；在1号推刀片(5)、2号推刀片(6)的刃带上开有分屑槽(9)。
2.根据权利要求1所述的可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具，其特征在于凹模(4)及1号推刀片(5)、2号推刀片(6)和3号推刀片(7)内壁的斜面与垂直面间形成的后角α与下一个推刀片之间形成容屑槽，后角α角度为4-6度。
3.根据权利要求1或2所述的可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具，其特征在于1号推刀片(5)及2号推刀片(6)上设有分屑槽(9)，各刀片的分屑槽(9)相互错开，每个推刀片中分屑槽总长度占其周长的2/3，每个推刀片中刃带占其周长的1/3，3号推刀片(7)的刃带是没有分屑槽的环形刃带。
4.根据权利要求1所述的可落料-冲裁的筒形推削-修边复合刀具，其特征在于可采用两种方式将凹模(4)与至少三个推刀片组合成一体，其中一种是凹模(4)与其下方的各推刀片依次连接成一体，另一种是采用凹模(4)与由整块材料制成的整体式推刀片连接成一体。
全文摘要
应用于机械冷加工技术中的可落料－冲裁的筒形推削－修边复合刀具，特征在于凹模(4)与构成一组的推刀片(5)、推刀片(6)和推刀片(7)依次连接成一体；凹模和各推刀片均呈中空状，内壁的上部有刃带(8)，刃带下方的内壁面呈一斜面，斜面与垂直面间形成后角α，后角与下一个推刀片之间形成容屑槽；在推刀片(5)、推刀片(6)的刃带上开有分屑槽(9)，各推刀片的分屑槽相互错开，每个推刀片中分屑槽总长度占其周长的2/3，每个推刀片中刃带占其周长的1/3，推刀片(7)的刃带是没有分屑槽的环形刃带。该刀具也可采用将凹模(4)与其下方由整块材料制成的整体式推刀片连接成一体。本发明实现了链片边缘的精加工，提高了链条抗拉强度和外观质量。
文档编号B21D28/02GK1583312SQ20041004256
公开日2005年2月23日 申请日期2004年5月24日 优先权日2004年5月24日
发明者刘德忠, 王伟 申请人:北京工业大学