专利名称：钢板料冲切用工具材料的磨损特性检测模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种金属塑性加工技术领域的装置，具体是一种钢板料冲切用工 具材料的磨损特性检测模具。
背景技术：
与普通钢板相比，高强度钢板以其高屈服强度和高断裂强度，使得采用该种钢板 制作的冲压件具有更好的碰撞吸能特性，从而可以进一步减轻汽车结构设计的重量，提高 汽车的燃油经济性。由于该类钢板的屈服强度和断裂强度远远高于普通钢板，使得这类钢 板的冲压模具受力更加恶劣，模具磨损严重，模具的磨损特性也与普通钢板的冲压模具磨 损特性出现差异。因此，不同冷作模具钢材料的磨损特性评价具有重要意义，可以掌握各种 模具钢材料在不同工艺条件下的磨损特性与失效行为。经过对现有技术的检索发现，美国TRISYS公司在美国汽车工业A-SP计划的支持 下，开展了多种模具材料的冲切磨损特性研究，但仅仅比较了刃口间隙为板料厚度的5%的 情况。该公司的试验利用同一种模具结构设计，但整体 凸模和整体凹模采用不同的模具钢 材料，如果比较的模具钢材料有5种，每种凸凹模条件下的试验次数为15-20万次，累计要 完成75-100万次的冲裁试验，试验周期长，材料浪费严重。而且目前尚未有同时考察直线 刃口的不同间隙、圆弧刃口的不同间隙、同一模具镶块上具有凸模特征的刃口和具有凹模 特征的刃口这些不同工况条件下的磨损特性。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种钢板料冲切用工具材料的磨损特 性检测模具，通过采用四种不同冷作模具钢材料，得以实现在同一模具镶块上同时获得具 有凸模特征的刃口和具有凹模特征的刃口，以及不同冲切间隙条件下的磨损特性。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括上模座、弹簧组件、导柱导套组 件、凸模垫板、凸模固定板、凸模组件、卸料板、凹模组件、凹模固定板、凹模垫板和下模座， 其中上模座、导柱导套组件和下模座依次活动连接，上模座与下模座正对设置，弹簧组件、 凸模垫板和凸模固定板以及凹模固定板和凹模垫板分别自上而下依次固定设置于上模座 以及下模座内，凸模组件与凸模固定板固定连接，凹模组件与凹模固定板固定连接，卸料板 固定设置于上模座并与弹簧组件相接触。所述的凸模组件内设有四个凸模镶块，该凸模镶块互相活动连接，凸模固定板与 四个凸模镶块固定连接；所述的卸料板通过吊孔螺栓固定于上模座上，所述的弹簧组件内设有弹压压杆， 该弹压压杆与卸料板相接触以提供压边力和卸料力；所述的凹模组件内设有四个凹模镶块，该凹模镶块互相活动连接，凹模固定板与 四个凹模镶块固定连接；所述的导柱导套组件包括四根滚珠导柱和两根刚性导柱与下模座固定连接，两根滚珠导套和两副刚性导套与上模座固定连接，导套和导柱之间都是间隙配合。本发明提出的模具结构可用于比较和评价不同的高强度钢板和不同的模具材料的磨损特性，在同一工况下可以进行多种类别的比较，减少钢板的用量和模具材料的用量， 可比较多种工况下不同刃口的磨损特性，对于一种模具钢材料，获得磨损特性数据为现有 技术的6-8倍。还可以获得不同冲压件数量时成本最低的模具材料选择方案。
图1为本发明结构示意图。图2为凸模组件俯视结构分布图。图3为弹簧组件结构示意图。图4为凹模组件镶块固定示意图。图5为导柱导套组件结构图。图6为实施例加工制造的模具侧视图。图7为实施例加工制造的模具俯视图。 图8为实施例落料件示意图。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。如图1所示，本实施例包括弹簧组件1、上模座2、导柱导套组件3、凸模垫板4、凸 模固定板5、凸模组件6、卸料板7、凹模组件8、凹模固定板9、凹模垫板10和下模座11，其 中上模座2、导柱导套组件3和下模座11依次活动连接，上模座2与下模座11正对设置， 弹簧组件1、凸模垫板4和凸模固定板5以及凹模固定板9和凹模垫板10分别自上而下依 次固定设置于上模座2以及下模座11内，凸模组件6与凸模固定板5固定连接，凹模组件8 与凹模固定板9固定连接，卸料板7固定设置于上模座2并与弹簧组件1中的压杆相接触。 本实施例闭合后模具的长、宽、高尺寸分别为500毫米、500毫米、276毫米。本实施例加工制造的实际模具如图6所示。如图2所示，所述的凸模组件6内设有四个凸模镶块12，该凸模镶块12的侧面设 有凸台键13，四个凸模镶块12通过凸台键13互相咬合连接，凸模固定板5与四个上模镶块 12固定连接并通过螺钉固定于凸模垫板4。如图3所示，所述的卸料板7通过吊孔螺栓15固定于凸模组件6上，所述的弹簧 组件1内设有高强度弹簧14，预压后通过压板16弹压压杆17，该弹压压杆17与卸料板7 相接触以提供压边力和卸料力。如图4所示，所述的凹模组件8内设有四个凹模镶块18，该凹模镶块18的侧面设 有矩形键19，四个凹模镶块18通过矩形键19互相咬合连接，凹模固定板9与四个凹模镶块 18固定连接并通过螺钉和销钉固定于凹模垫板10上。如图5所示，所述的导柱导套组件3包括四副滚珠导柱导套和两副刚性导柱导 套，其中四根滚珠导柱20和两根刚性导柱21与下模座11固定连接，两根滚珠导套22和 两根刚性导套23与上模座2固定连接，导套和导柱之间都是间隙配合。
如图2和图4所示，所述的凸模组件6和凹模组件8分别分成四个象限，并且采用 四种不同冷作模具钢材料制成，该冷作模具钢材料包括XCrl3、CAILDIE、SKDll和A2。冲裁时，条料通过凹模组件8上的定位销钉进行定位，如图1所示，卸料板7由弹 簧组件1弹压压杆17提供压边力压紧条料，凸模组件6在冲床滑块的带动下，进行冲切动 作，落料件，如图7所示通过模具的落料通道下落，如图1所示，卸料板7由预压的弹簧组件 1弹压压杆17卸下废条料。
权利要求
一种钢板料冲切用工具材料的磨损特性检测模具，其特征在于，包括上模座、弹簧组件、导柱导套组件、凸模垫板、凸模固定板、凸模组件、卸料板、凹模组件、凹模固定板、凹模垫板和下模座，其中上模座、导柱导套组件和下模座依次活动连接，上模座与下模座正对设置，弹簧组件、凸模垫板和凸模固定板以及凹模固定板和凹模垫板分别自上而下依次固定设置于上模座以及下模座内，凸模组件与凸模固定板固定连接，凹模组件与凹模固定板固定连接，卸料板固定设置于上模座并与弹簧组件相接触。
2.根据权利要求1所述的钢板料冲切用工具材料的磨损特性检测模具，其特征是，所 述的凸模组件内设有四个凸模镶块，该凸模镶块互相活动连接，凸模固定板与四个凸模镶 块固定连接。
3.根据权利要求2所述的钢板料冲切用工具材料的磨损特性检测模具，其特征是，所 述的卸料板通过吊孔螺栓固定于上模座上，所述的弹簧组件内设有弹压压杆，该弹压压杆 与卸料板相接触以提供压边力和卸料力。
4.根据权利要求1所述的钢板料冲切用工具材料的磨损特性检测模具，其特征是，所 述的凹模组件内设有四个凹模镶块，该凹模镶块互相活动连接，凹模固定板与四个凹模镶 块固定连接。
5.根据权利要求1所述的钢板料冲切用工具材料的磨损特性检测模具，其特征是，所 述的导柱导套组件包括四根滚珠导柱和两根刚性导柱与下模座固定连接，两根滚珠导套 和两副刚性导套与上模座固定连接，导套和导柱之间都是间隙配合。
6.根据权利要求1所述的钢板料冲切用工具材料的磨损特性检测模具，其特征是所 述的凸模组件和凹模组件分别分成四个象限，并且采用四种冷作模具钢材料制成。
全文摘要
一种金属塑性加工技术领域的钢板料冲切用工具材料的磨损特性检测模具，包括上模座、弹簧组件、导柱导套组件、凸模垫板、凸模固定板、凸模组件、卸料板、凹模组件、凹模固定板、凹模垫板和下模座，其中上模座、导柱导套组件和下模座依次活动连接，上模座与下模座正对设置，弹簧组件、凸模垫板和凸模固定板以及凹模固定板和凹模垫板分别自上而下依次固定设置于上模座以及下模座内，凸模组件与凸模固定板固定连接，凹模组件与凹模固定板固定连接，卸料板固定设置于上模座并与弹簧组件相接触。本发明比较不同刃口的磨损特性，对于一种模具钢材料，获得磨损特性数据为现有技术的6-8倍。还可以获得不同冲压件数量时成本最低的模具材料选择方案。
文档编号G01N3/56GK101819118SQ20091031039
公开日2010年9月1日 申请日期2009年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者于翔宇, 李细锋, 汪昌盛, 陈军 申请人:上海交通大学