一种冲压冲头、其冲压方法及聚氨酯橡胶套的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冲孔设备技术领域，涉及一种冲压冲头，所述冲压冲头可以用于对各 种钢材的冲压，例如角钢，除非本发明做特别说明，否则本发明所述冲压冲头的钢材一般是 Q345钢，钢材的厚度为3-10mm，本发明所述聚氨酯橡胶套可以选择任何型号的聚氨酯橡胶 材料制成，但前提条件至少在于需要满足本发明对软套及硬套有关硬度的规定，软套及硬 套的硬度均用邵氏硬度表示，VIPS为三异丙烯氧基乙烯基硅烷偶联剂，TDI为甲苯二异氰 酸酯，TMP为三甲氧苄氨嘧啶。
【背景技术】
[0002] 钢材是各种工业产品的原材料，从原材料到工业成品，需要对钢材进行各种加工， 对钢材进行冲孔冲压就是一种常见的钢材加工方式，技术人员对钢材进行加工时，往往将 钢材放置在冲压模具上，然后使冲头往下冲压打孔。
[0003] 然而，冲头与冲压模具的制作精度存在一定的极限，冲头在冲压完成后刚冲完的 孔对冲头有较强的挤压力，因此，当冲头缩回，钢材会随着冲头一起向冲头缩回的方向运 动，技术人员通常将阻止钢材在冲压完成后随着冲头一起向冲头缩回的方向运动的操作过 程称为卸料。
[0004] 目前阻止钢材在冲压完成后随冲头一起向冲头缩回的方向运动的方法是加装固 定卸料装置，这一类装置具有卸料力大，工作可靠的特点，但固定卸料装置因方便钢材调整 冲压位置的要求，不便于直接压在钢材上，而是通常位于钢材的上方，其具体卸料原理是让 冲头缩回带动钢材，并使钢材碰触固定卸料装置后从冲头上脱落，显然在固定卸料装置卸 料时已经发生了钢材随着冲头缩回而随冲头运动的事件，钢材因自身重力及冲孔对冲头挤 压力的共同作用，无法确保与冲压时的位置的平行，例如常见的情况是钢材与冲头的角度 构成锐角，这与冲头对钢材冲压时两者成90°的情况是有区别的，从而造成刚冲完的钢材 冲孔的精度受损（通常冲孔会被拉大），另外，固定卸料装置在卸料时因与钢材发生碰撞， 产生的噪声也不容忽视。
【发明内容】
[0005] 本发明需要解决的技术问题在于现有固定卸料装置在冲压冲头完成对钢材的冲 压打孔后不能及时的对钢材进行卸料，从而使钢材刚冲完的孔的精度受损，解决该问题的 一种思路是另外寻找一个能够替代固定卸料装置的部件，例如可以直接将需要冲孔的钢材 固定在打孔模具上，然后开动冲头对钢材进行冲孔，而在冲孔结束后，将所述固定钢材的部 件拆开，再取出钢材，虽然直接将钢材固定的方式能够比较满意的解决对钢材冲完孔后及 时卸料的问题，但技术人员不得不面临一个新的问题，即每冲一个孔，需要对固定钢材的部 件进行至少一次固定和拆卸工作，对于那些需要在钢材上一次性多次冲孔的冲孔作业，工 作效率显然受到极大的影响，此外，钢材冲孔位置的精确校准也将是技术人员无法承受的 体力工作。
[0006] 本发明建议直接将卸料装置直接安装在现有的冲压设备部件上，这样做的一个好 处是不需要额外的为冲压设备增设部件，本发明更建议直接对现有冲压设备的部件进行改 进，使改进后的部件具备即时卸料的功能。
[0007] 可以选定冲压设备中简单的结构作为改进的部件，例如冲头，在冲头上套上弹性 套，将弹性套的底端设置在低于冲头底端的位置，在冲压时，弹性套底部至少与冲头本体同 步抵住钢材，并对钢材施加了一定的压力，所述压力可以阻止钢材在冲头冲压前瞬间发生 的位置偏移，至少为确保冲孔冲压的精度排除了隐患，而在冲压结束后，所述压力能够抗衡 冲头本体缩回并带动钢材向冲头本体缩回方向运动的带动力，技术人员只要调整压力，例 如使所述压力大于所述带动力的最大可能值，就可以使钢材在冲完孔后及时的卸料。
[0008] 为此，在本发明的一些实施例中，提供了一种冲压冲头，包括冲头本体，该冲头还 包括套在冲头本体上的弹簧，所述弹簧的底端至少低于冲头本体的底端。在本发明的一些 实施例中，所述弹簧由气垫代替。
[0009] 尽管弹簧和气垫能帮助本发明获得一定的卸料效果，但不可否认一般的弹簧能提 供的弹力有限，无法胜任较厚钢板的卸料工作，选择弹力较大的弹簧，例如蝶形弹簧，虽然 可以提供较大的卸料力，但其轴向形变较小，使用不便，气垫一般应用于拉伸模，吨位较大， 投入成本较大，无法大规模推广。
[0010] 相比之下，在本发明的一些优选实施例中，提供了一种冲压冲头，包括冲头本体， 该冲头还包括套在冲头本体上的聚氨酯橡胶套，所述聚氨酯橡胶套的底端至少低于冲头本 体的底端。聚氨酯橡胶套能够提供较大的弹压力，强度高，变形量较大，疲劳强度也较大，成 本较低，加工方便。
[0011] 一般的，聚氨酯橡胶套均可以暂时满足钢材在冲完孔后的及时卸料，但在多次冲 孔后，聚氨酯橡胶套存在着向冲头本体上端移动位置的趋势，该趋势使聚氨酯橡胶套的底 端无法始终保持位于冲头本体的冲压端以下或者确保与冲压端底端持平。这样就无法阻止 钢材在冲头冲压钢材瞬间，钢材自身发生的位置偏移，为确保冲压精度，技术人员不得不借 用其他部件来保证钢材的在冲压前的位置固定，从而使本发明的意图部分落空。
[0012] 另外，聚氨酯橡胶套的寿命也令人担忧，在多次冲压后，可能会发生橡胶套的断 裂，这种现象在橡胶套经常伸缩的部位尤其明显。整体调整聚氨酯橡胶套的材质可以解决 上述问题中的一个，而材质的调整，将很大程度上改变聚氨酯橡胶套的卸料能力，基于上述 考虑，将所述聚氨酯橡胶套设为分体结构是优选的，聚氨酯橡胶套所表现的技术缺陷可由 位于聚氨酯橡胶套不同部位的部分去克服，例如所述聚氨酯橡胶套包括软套及粘结在软套 上端的硬套，这样，在挤压聚氨酯橡胶套的过程中，虽然软套发生弯曲的趋势将比硬套大， 但其较好的耐弯折性能可以使其适应这样的工作，硬套更接近于刚性材质，拉伸硬套将需 要更多的外力。包括软套及硬套在内的聚氨酯橡胶套总体上具有一定的硬度，硬度为50A 以上的聚氨酯橡胶套可以提供一定的卸料能力，总体上是比较理想的。
[0013] 实际上，本发明所述软套的硬度为55A-60A，硬套的硬度为66A-70A。软硬套的功 能将会有相当的区分度，在挤压聚氨酯橡胶套时，软硬套各自的功能得到良好的发挥。
[0014] 作为一种优选，所述软套的硬度为56A-58A，硬套的硬度为68A-69A，作为一种优 选，所述软套的硬度为56A，硬套的硬度为68A。
[0015] 对于硬度为55A-60A的软套而言，需要将软套的厚度控制在25mm-36mm，以使其 具有良好的卸料能力，同时也不会因为过厚而变的不容易被挤压以及产生更小的挤压距 离，从而部分抵消软套硬度在这方面给予的相反作用，在聚氨酯橡胶套的长度选择上，通 常认为在同一材质下较长的聚氨酯橡胶套较较短的聚氨酯橡胶套具有更大的卸料能力， 软套及硬套仅构成聚氨酯橡胶套的部分，各自的长度均较短，所述拥有分体结构的聚氨 酯橡胶套的卸料能力显然令人担忧。但事实上，软硬套的卸料能力并不与软硬套的长度 存在严格意义上的正比例关系，例如对于厚度为2