一种模具冲头及其加工方法与流程

本发明涉及一种模具冲头，尤其是涉及一种陶瓷材质模具冲头结构及其加工方法。

背景技术：

模具在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件，可广泛用于冲裁、成形冲压、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造，以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的轮廓或内腔形状，应用具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离(冲裁)；应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。

而模具冲头则是安装在冲压模具上的金属零件，应用于与材料的直接接触，使材料发生形变、裁切材料，是形成压件端面形状的压模零件。

现有模具冲头的材质选用钨钢，其加工工艺遵循传统的磨削原理，在平面磨床上利用特制砂轮加工完成。采用上述现有工艺加工出的钨钢冲头，与下磨采用相同的材质，容易磨损，使用寿命较短，模具产能低。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的模具模芯部件容易磨损，寿命短等缺陷，提供一种模具冲头及其加工方法，以提高模具冲头的尺寸精度，及有效提高模具冲头的寿命。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种模具冲头，包括一体的、陶瓷材质的冲头本体和安装部，所述冲头本体具有相对的第一端和第二端，所述冲头本体的第一端形成有冲头刀口，所述安装部形成于冲头本体的第二端，所述冲头本体上下粗细一致。

优选地，所述冲头本体整体呈长方体的杆体状。

优选地，所述冲头刀口包括位于冲头本体第一端中部的凹槽和两边的端平面，两者均沿冲头本体的轴线轴对称，所述凹槽是在所述第一端上向第二端方向凹陷形成的。

优选地，所述凹槽为圆弧凹槽。

优选地，所述圆弧凹槽的半径范围为0.2～0.22mm，形成的弧度范围为2～4°。

优选地，所述冲头刀口的端平面的宽度为0.05～0.15mm。

优选地，所述安装部呈l型。

优选地，所述安装部上形成有安装口，所述安装口由安装部的侧面向内凹陷形成。

本发明还提供了另外一种技术方案：一种模具冲头的加工方法，包括以下步骤：

s1，将陶瓷材质的原材料依次经粗磨、细磨加工成加工胚料；

s2，将所述加工胚料切割成多片单片原料，每片单片原料都留有一定的加工余量；

s3，将每片所述单片原料依次经粗、精加工去除加工余量，加工成半成品；

s4，在所述半成品上精修出冲头刀口，加工出最终成品。

优选地，所述方法还包括：

s5，对最终成品进行质量检测，符合要求则判定为合格产品。

优选地，所述s1包括：

s11，将陶瓷原材料用下料片加工成均等的方形胚料；

s12，将所述方形胚料用粗粒砂轮粗磨胚料外形；

s13，利用夹具将方形胚料固定在磨床上，并用细粒砂轮按相应尺寸精加工；

s14，将s13精加工后的方形胚料依次经粗切、精磨出台阶面，形成冲头安装部；

s15，在所述安装部上用夹片砂轮且出清角槽，形成所述冲头安装部上的安装口，最终加工成加工胚料。

优选地，所述步骤s12中粗磨后的方形胚料、s14中粗切后的台阶面、s2中切割出的单片胚料、s3中经粗加工后的单片胚料均留有一定的加工余量。

优选地，所述步骤s12中粗磨后的方形胚料、s14中粗切后的台阶面、s2中切割出的单片胚料留有的加工余量为0.1～0.4mm，所述s3中经粗加工后的单片胚料留有的加工余量为0.01～0.03mm。

本发明的有益效果是：

1、模具冲头采用陶瓷材质，大幅增加了陶瓷的硬度，其耐磨性超过钨钢，且模具冲头结构较现有简单，易于加工成型。

2、采用新型加工工艺，保证陶瓷冲头的尺寸精度，有效提升模具冲头使用寿命，降低换模次数，从而提升生产效率，可以极大降低企业成本，改善产品品质。

附图说明

图1是本发明模具冲头的立体结构示意图；

图2是本发明模具冲头的主视结构示意图；

图3是本发明模具冲头的侧视结构示意图；

图4是本发明冲头刀口的结构示意图；

图5是本发明模具冲头的加工方法的流程示意图；

图6是图5中步骤s1的流程示意图；

图7是本发明模具冲头的加工方法的另一实施例的流程示意图；

附图标记：

1、冲头本体，2、安装部，21、第一安装部，22、第二安转部，23、安装口，3、冲头刀口，31、凹槽，32、端平面。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明所揭示的一种模具冲头及其加工方法，采用陶瓷材质作为模具冲头的加工材质，结合新型的加工工艺，从而加工出耐磨型高、加工精度高且结构简单的模具冲头，尤其应用于冲压模具领域。

结合图1～图3所示，本发明所揭示的一种模具冲头，包括冲头本体1和安装部2，两者是一体成型的，安装部2用于将冲头本体1固定到其他设备上，进行加工或工作等。

具体地，本实施例中，冲头本体1整体呈一细长的杆体结构，杆体为长方体形状。具体实施时，杆体1的长度范围一般设置为1.15～1.17mm，优选为1.16±0.002mm；宽度范围一般设置为0.61～0.64mm，优选为0.63±0.002mm。

冲头本体1具有相对的第一端和第二端，第一端形成有冲头刀口3。具体地，如图4所示，冲头刀口3包括位于第一端中部的凹槽31和两边的端平面32，两者均沿冲头本体1的轴线轴对称。其中，凹槽31是在第一端的端面上向第二端方向凹陷形成的。本实施例中，凹槽31为圆弧凹槽，圆弧凹槽31的半径范围为0.2～0.22mm，优选为0.22mm；形成的弧度范围为2～4°，优选为3°。当然，凹槽31也可根据实际需要加工成其他形状，不限于这里的圆弧状。

安装部2形成于冲头本体的第二端。本实施例中，冲头本体1和安装部2两者组合整体呈l型状，即形成一台阶面。且具体实施时，冲头本体1和安装部2组合后的总高度范围为17～17.5mm之间，优选为17.5±0.01mm。

具体地，安装部2包括第一安装部21和第二安转部22，第一安装部21为冲头本体1的一部分，第二安转部22部分凸出于第一安装部21，该凸出部分与冲头本体1形成l型台阶面。本实施例中，第一安装部21的高度范围为1～1.2mm，优选为1mm，长度和宽度与冲头本体1一致。第二安转部22的高度范围为3～3.2mm，优选为3±0.01mm，长度为2～2.2mm，优选为2mm，宽度与冲头本体1一致。

安装部2上形成有安装口23，该安装口23由安装部2的侧面向内凹陷形成。具体地，安装口23形成于第一安装部21上，由第一安装部21的与第二安转部22形成台阶面的那一侧的侧面向内凹陷形成的，本实施例中，形成的安装口23的槽深度范围为：0.1～0.2mm，优选为0.1mm。

如图5所示，本发明还提供了一种模具冲头的加工方法，包括以下步骤：

s1，将陶瓷原材料依次经粗磨、细磨加工出加工胚料。

其中，如图6所示，步骤s1具体包括：

s11，将陶瓷原材料用下料片加工成均等的方形胚料。

具体实施时，可用0.6mm厚的下料片将陶瓷原材料粗加工成均等的方形胚料，便于后面工序加工，当然不限于方形，其他形状也适用于本发明。

s12，将方形胚料用粗粒砂轮粗磨胚料外形。

具体实施时，用150#号粗粒砂轮粗磨方形胚料外框，并留料0.1～0.2mm，用于后序精加工。

s13，利用夹具将方形胚料固定在磨床上，并用细粒砂轮按相应尺寸精加工。

具体实施时，方形胚料固定到磨床上后，用600#号细粒砂轮精磨陶瓷方形胚料表面，并磨至图纸要求尺寸。

s14，将s13精加工后的方形胚料依次经粗切、精磨出台阶面，形成冲头安装部。

具体实施时，用150#号粗粒砂轮在方形胚料上粗切出台阶面，形成上述冲头安装部，并留料0.1～0.2mm，用于后序精加工；再用600#细粒砂轮精磨冲头安装部至图纸要求尺寸。

s15，在安装部上用夹片砂轮切出清角槽，形成冲头安装部上的安装口，最终形成加工胚料。

具体实施时，用0.8mm夹片砂轮切清角槽，形成冲头安装部上的安装口，并加工至图纸要求尺寸，即上述介绍的安装口尺寸，再用0.6mm厚金刚石砂轮靠挂台，最终形成加工胚料。

s2，将加工胚料切割成多片单片胚料。

具体实施时，用0.3mm夹片把陶瓷加工胚料下成多个单片胚料厚度，并将每个单片胚料预留料0.1～0.2mm。

s3，将每片单片胚料依次经粗、精加工成半成品。

具体实施时，用150#号粗粒砂轮粗磨单片胚料厚度并留料0.01～0.03mm；再用600#号细粒砂轮精磨其厚度至图纸要求尺寸，再用600#号细粒砂轮精磨长度至图纸要求尺寸，即上述介绍的模具冲头尺寸，并保证角度和高度一致，形成半成品。

s4，在半成品上精修出冲头刀口，从而加工出最终成品。

具体实施时，用成形砂轮加工半成品顶部，精修出冲头刀口，并保证刃口部分尺寸。冲头刀口形状及尺寸可参照上述描述，这里不再赘述。

更进一步地，如图7所示，上述模具冲头的加工方法，还包括：

s5，对最终成品进行质量检测，符合要求则判定为合格产品。

当然，上述杆体的长度、宽度、冲头整体的高度、圆弧凹槽的半径、弧度、第一安装部的高度、第二安转部的高度、第二安转部的长度、安装口的槽深度，及各步骤中留有的余量等参数并不限于本发明所限定的，可根据实际需要进行调整。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。