热成形工件分离用冲压模具及分离冲压工艺的制作方法
【专利摘要】本发明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%。本发明还公开了热成形工件的分离冲压工艺。本发明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及分离冲压工艺
【技术领域】
[0001] 本发明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及分离冲 压工艺，具体地说是一种热成形工件分离用冲压模具及分离冲压工艺。
【背景技术】
[0002] 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：
[0003]
【权利要求】
1. 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%。
2. 如权利要求1所述的热成形工件分离用冲压模具，其特征在于：所述上模镶块（2)的 刃口与工件（17)始终为点接触，即上模镶块（2)的刃口在任一点的切线与工件（17)边线上 的对应接触点的切线之间具有夹角（α )。
3. 如权利要求2所述的热成形工件分离用冲压模具，其特征在于：所述夹角（α )的范 围为0. 5°?35°。
4. 如权利要求1所述的热成形工件分离用冲压模具，其特征在于：所述上模镶块（2)包 括上模镶块本体（5 )和上模修边镶块（6 )，所述上模修边镶块（6 )以可活动拆卸的方式固定 安装在上模镶块（2 )的底部；所述下模镶块（3 )包括下模镶块本体（9 )和下模修边镶块（8 )， 所述下模镶块本体（9)上部邻近刃口的一侧设有安装槽，所述下模修边镶块（8)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（6)的刃口与下模修边镶块（8)的刃 口之间留有刃口间隙（d)。
5. 如权利要求1所述的热成形工件分离用冲压模具，其特征在于：所述下模座（4)包括 上部下模座（10)和下部下模座（11 )，所述下部下模座（11)采用共用标准基座，所述上部下 模座（10)底部设有T形锁头（15)，所述下部下模座（11)顶部设有与T形锁头（15)形状位 置对应的T形锁槽，上部下模座（10)与下部下模座（11)之间通过T形锁头（15)和T形锁 槽配合连接。
6. 如权利要求5所述的热成形工件分离用冲压模具，其特征在于：所述下部下模座 (11)的两侧设有由中心向两侧延伸且向下倾斜的废料滑槽（12)。
7. 如权利要求6所述的热成形工件分离用冲压模具，其特征在于：所述废料滑槽（12) 与水平方向的倾斜夹角（β )为15~35°。
8. 如权利要求1所述的热成形工件分离用冲压模具，其特征在于：所述上模压料板（7) 上设有Τ形安装孔，Τ形安装孔内装有Τ形限位套（13)，Τ形限位套（13)通过装在其中的限 位螺丝（14)固定连接在上模座（1)上，上模压料板（7)通过Τ形限位套（13)与上模座（1) 弹性连接，上模压料板（7)可在Τ形限位套（13)上上下滑移但不能脱出Τ形限位套（13)。
9. 如权利要求1所述的热成形工件分离用冲压模具，其特征在于：所述上模压料板（7) 采用硬化树脂材质或采用聚氨酯材质或铸铁或钢制成。
10. 热成形工件的分离冲压工艺，包括以下步骤： (1) 、设定刃口间隙（d)，设定上模镶块（2)对工件（17)进行分离冲压时的冲压力，上模 压料板（7)压紧工件（17)的压料力； (2) 、将工件（17)定位在下模镶块（3)上； (3) 、上模座（1)快速下行，直至上模压料板（7)与工件（17)开始接触； (4) 、当上模压料板（7)与工件（17)开始接触时，上模座（1)转为低速下行，上模压料板 (7)压紧工件（17)，同时上模镶块（2)在低速下行过程中与工件（17)接触并对工件（17)进 行分离冲压作业，上模镶块（2)低速下行直至分离冲压作业完成； (5) 、上模座（1)快速上行，回到初始位置； (6) 、取出分离冲压完成的工件（17)。
11. 如权利要求10所述的热成形工件的分离冲压工艺，其特征在于：所述步骤（1)中， 所述刃口间隙（d)为工件（17)厚度的7%?20%。
12. 如权利要求10所述的热成形工件的分离冲压工艺，其特征在于：所述步骤（1)中， 上模镶块（2)对工件（17)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（17)分离周边长度， 单位为mm ;t为工件（17)的厚度,单位为mm ; τ为材料抗拉强度，单位为MPa ;K为系数，取 值为1.3。
13. 如权利要求10所述的热成形工件的分离冲压工艺，其特征在于：所述步骤（1)中， 上模压料板（7)压紧工件（17)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 os，其中，Pt为理论剪切力，单位为N ;L为工件（17)分离周边长度，单位为 mm ;t为工件（17)的厚度，单位为mm ; ?为材料抗剪强度，单位为MPa。
【文档编号】B21D28/02GK104056893SQ201410271497
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】李向荣, 孙财, 孙大璐, 陈扬 申请人:无锡朗贤汽车组件研发中心有限公司