一种提高锻件切边质量的对向凹模冷切边装置的制作方法

本实用新型属于模具技术领域，涉及一种对向凹模精密冲裁模具，尤其涉及一种可以提高锻件切边质量的对向凹模冷切边模具。

背景技术：

飞边是模锻时终锻模膛内多余的金属流入飞边槽而形成围绕锻件四周的一圈金属，具有保证金属填满模膛的作用，对于开式模锻，在锻件周围形成飞边是不可避免的，因而切边是开式模锻必须有的工序之一。而切边工序对于锻件的最终质量有很大的影响，切边质量的优劣与切边模具的设计是否合理有直接的关系。在实际生产中，常常出现锻件切边后残留毛刺超差或者锻件切肉、压伤和变形，直接影响了锻件质量的稳定性和生产效率的提高。合理设计切边模具结构对于提高锻件质量有非常显著的实用价值。

对向凹模冲裁是一种精密冲裁方法，其主要过程是一个双向挤压的过程(正挤压和负挤压)，这种方法的优势是可以高质量地冲裁低塑性板和厚板并且工件塌角和毛刺小。对向冲裁时，工件被压紧在两凹模之间, 且主冲模具凸模与凹模是在负间隙下进行冲裁, 这就使工件变形区处于三向压应力状态，从金属压力加工的塑性变形原理可知，三向压应力状态能提高金属的塑性，其剪切面是塑性变形产生的，即所谓剪变形断口，所以它比普通冲裁以拉变形为主形成的断口表面质量好。对向凹模工艺过程需要设备同时提供冲裁力、压边力和反压力，我国在开展精冲初期，为了克服缺乏精冲设备的难题，当时曾出现多种方案，诸如弹簧施压精冲模、橡胶施压精冲模、液压模架等。实践证明，采用液压模架在通用压力机上开展精冲是最佳方案。

技术实现要素：

本实用新型目的在于针对以上问题，提供一种使用方便、效率高的提高锻件切边质量的对向凹模冷切边装置。

本实用新型包括上模座、下模座，在所述上模座和下模座其中一对呈对角关系的顶角之间分别设置导柱，在每根导柱上套设导套，所述上模座通过驱动装置能相对于下模座上下移动；

在所述上模座的下端面设有第一沉孔；在第一沉孔的孔口分别设置第一垫板、凸起凹模，所述第一垫板设置于凸起凹模与上模座之间，所述第一垫板、凸起凹模通过螺栓与上模座连接；所述第一垫板上设有第一中心孔，所述凸起凹模上设有第二中心孔，所述第二中心孔为上大下小的变径孔；在第一沉孔内设置第一液压装置，所述第一液压装置的活塞外端伸入第一中心孔内且通过第一传力杆连接凸模垫板，所述凸模垫板设置于第二中心孔的大径段内且通过螺栓连接凸模，所述凸模在第一液压装置的活塞的推动下沿第二中心孔的小径段上下伸缩；

在所述下模座的上端面设有第二沉孔；在第二沉孔的孔口分别设置第二垫板、平凹模、所述第二垫板设置于平凹模与下模座之间，所述第二垫板、平凹模通过螺栓与下模座连接；所述第二垫板上设有第三中心孔，所述平凹模上设有第四中心孔，所述第四中心孔为上小下大的变径孔；在第二沉孔内设置第二液压装置，所述第二液压装置的活塞外端伸入第三中心孔内且通过第二传力杆连接顶件器固定板；所述顶件器固定板设置于第四中心孔的大径段内且通过螺栓连接顶件器，所述顶件器在第二液压装置的活塞的推动下沿第四中心孔的小径段上下伸缩；

所述平凹模与凸起凹模同轴布置。

本实用新型凸起凹模的刃口尺寸以及凹模的刃口尺寸由锻件轮廓尺寸确定，凸模与锻件需有一定的接触面积，接触面形状可简化；凸起凹模的下行由压力机的滑块控制；上下模座有液压缸和活塞，通入液压油后，合模时可分别提供压边力和反压力，开启时可提供卸料力和顶件力。本实用新型的的工作过程是：压力机滑块带动凸起凹模下行，在凸起凹模和平凹模的压挤下, 锻件飞边的大部分废料开始向四周转移, 还有部分材料进入平凹模，凸起凹模与凸模继续下行，废料完成向四周的转移，大量材料进入平凹模，少量材料进入凸起凹模，待连皮减薄至料厚的20 %～30 %时, 凸起凹模和平凹模停止相对运动，在凸起凹模和平凹模的夹持下，凸模向下运动, 使得锻件与飞边分离，最后顶件器将锻件从平凹模中向上顶出，完成整个对向凹模切边过程。

普通切边时，由于剪应力的作用，冲料出现微裂，再加拉应力的作用，就产生宏观断裂，这就是普通冲裁中常见的断面撕裂，乃至拉出毛刺。本实用新型切断凸模是在最后分离阶段冲裁料厚的20~30 %，此外又有夹紧产生的静水压，平凹模带有圆角，使材料分离时容易保证断面光洁，所以加工力极小，模具整体的刚度容易保持，凸模的寿命问题也少。本实用新型能高质量地冲裁大厚度的飞边，凸起凹模下内侧的材料在三向压应力状态下被挤出, 形成光滑表面。塑性变形主要集中在废料内，凹模内锻件表面材料不会由于加工硬化而产生撕裂现象，表面质量好。本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将对向凹模精密冲裁技术应用到锻件的切边装置中，可以在同一副模具内实现锻件的整形和切边，锻件毛刺小，切边质量高。

本实用新型所述上模座、第一垫板和凸起凹模之间通过第一圆柱销定位联接；所述下模座、第二垫板和平凹模之间通过第二圆柱销定位联接，增加工件稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括上模座1、下模座2，在上模座1和下模座2其中一对呈对角关系的顶角之间分别设置导柱3，在每根导柱3上套设导套4，上模座1通过驱动装置能相对于下模座2上下移动。

在上模座1的下端面设有第一沉孔1-1；在第一沉孔1-1的孔口分别设置第一垫板5、凸起凹模6，第一垫板5设置于凸起凹模6与上模座1之间，第一垫板5、凸起凹模6通过螺栓与上模座1连接；第一垫板5上设有第一中心孔5-1，凸起凹模6上设有第二中心孔6-1，第二中心孔6-1为上大下小的变径孔；在第一沉孔1-1内设置第一液压装置，第一液压装置的活塞7外端伸入第一中心孔6-1内且通过第一传力杆8连接凸模垫板10，凸模垫板10设置于第二中心孔6-1的大径段内且通过螺栓连接凸模9，凸模9在第一液压装置的活塞7的推动下沿第二中心孔6-1的小径段上下伸缩；上模座1、第一垫板5和凸起凹模6之间通过第一圆柱销11定位联接。

在下模座2的上端面设有第二沉孔2-1；在第二沉孔2-1的孔口分别设置第二垫板12、平凹模13、第二垫板12设置于平凹模13与下模座2之间，第二垫板12、平凹模13通过螺栓与下模座2连接；第二垫板12上设有第三中心孔12-1，平凹模13上设有第四中心孔13-1，第四中心孔13-1为上小下大的变径孔；在第二沉孔2-1内设置第二液压装置，第二液压装置的活塞14的外端伸入第三中心孔12-1内且通过第二传力杆15连接顶件器固定板16；顶件器固定板16设置于第四中心孔13-1的大径段内且通过螺栓连接顶件器17，顶件器17在第二液压装置的活塞14的推动下沿第四中心孔13-1的小径段上下伸缩；下模座2、第二垫板12和平凹模13之间通过第二圆柱销18定位联接。

平凹模13与凸起凹模6同轴布置。