专利名称：用于网孔状厚板冲裁的模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属加工设备，具体涉及一种用于网孔状厚板冲裁的模具。
背景技术：
随着建筑行业的迅猛发展，人们对于建筑品质的要求越来越高，许多体育及娱乐 场馆、商务办公楼等建筑体大面积装饰铝制网孔状厚板(厚度大于4mm)，此外一些大型工程 机械、农业机械上的许多结构零件采用钢质网孔状厚板。这种网孔状厚板的常见的加工工 艺是冲裁，即冲切去除废料而形成多组孔。厚板上冲孔的目的是在不降低制件强度的前提 下，获得较小的重量，此外还具有图案化美观效果。但是厚板冲裁时由于冲头受力条件恶劣，在设计、制造、使用过程中的种种因素都 可能导致冲头弯曲、崩刃、折断、磨损严重而导致模具寿命过低，而模具寿命是衡量模具技 术和经济水平的重要指标，发展模具新结构、新工艺、新材料，大幅度提高模具寿命是我国 模具工业发展中的一个重要内容。另一方面，对于厚板冲裁的冲件产品，其质量很差，尤其 是冲切面参差不齐、尺寸与形位精度低，于冲材轮廓复杂的冲件至今难以生产。因此，需要探索设计一种用于网孔状厚板冲裁的模具，既要考虑降低冲裁力，提高 模具寿命，又要考虑保证断面质量。
发明内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于网孔状厚板冲裁的模具，既能降 低冲裁力，提高模具寿命，又有好的断面质量。本实用新型的用于网孔状厚板冲裁的模具，包括凸模和凹模，所述凸模的刃口平 面与水平面呈夹角，所述凹模的刃口平面与水平面平行。进一步，所述凸模的刃口平面的纵截面与水平线构成以水平线为底边，顶角向外 的等腰三角形；进一步，所述凸模的刃口平面与水平面的夹角为3 12° ；进一步，所述凸模的刃口平面与水平面的夹角为r ；进一步，所述凹模的刃口横向尺寸与所述凸模的刃口横向尺寸的差值为1.2mm;进一步，所述凸模的刃口倒圆角；进一步，所述圆角的半径为0. 12mm。本实用新型的有益效果在于本实用新型通过对厚板冲裁技术的探讨，针对厚板 冲裁成形工艺的要求和特点，设计了厚板冲裁成形模具装置；本实用新型的用于网孔状厚 板冲裁的模具，凸模的刃口平面与水平面呈夹角(即凸模采用斜刃)，能显著降低冲裁力，提 高模具寿命，同时也保证了断面质量；凸模的刃口倒圆角，增大了光亮带，提高了断面质量; 另外，选择了合适的冲裁间隙，使冲裁件断面质量较好，且冲裁力也较小。
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用 新型作进一步的详细描述，其中图1为本实用新型的结构示意图；图2为斜刃冲裁的结构示意图；图3为凸模的结构示意图；图4为凹模的结构示意图；图5为冲裁间隙的计算示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。图1为本实用新型的结构示意图，图2为斜刃冲裁的结构示意图，图3为凸模的 结构示意图，图4为凹模的结构示意图；如图所示，本实用新型的用于网孔状厚板冲裁的模 具，包括凸模12和凹模1，所述凸模12的刃口平面与水平面呈夹角(即凸模12采用斜刃)， 所述凹模1的刃口平面与水平面平行(即凹模1采用平刃)。用常规的平刃口模具冲裁时， 沿刃口整个周边同时冲切材料，故冲裁力较大；若将凸模(或凹模)刃口平面做成与水平面 倾斜一个角度的斜刃，则冲裁时刃口就不是全部同时切入，而是逐步地将材料切离，这样就 相当于把冲裁件整个周边长分成若干小段进行剪切分离，因而能显著降低冲裁力。斜刃冲 裁冲孔时凹模应为平刃，凸模为斜刃。作为本实用新型的进一步改进，所述凸模12的刃口平面的纵截面与水平线构成 以水平线为底边，顶角向外的等腰三角形，如图3所示；这样斜刃对称布置，以免冲裁时模 具承受单向侧压力而发生偏移，啃伤刃口 ；大型冲裁模的斜刃，还可以制成对称分布的波浪式。作为上述改进的再进一步改进，所述凸模12的刃口平面与水平面的夹角(即斜刃 角度，图3中的α角)为3 12° ；斜刃角度除显著影响冲裁力外，对断面质量也有很大影 响，综合考虑斜刃角度对冲裁力和断面质量的影响，得出以下经验数值料厚< 3mm，斜刃 高度=2X料厚时，α <5° ；料厚=3 10_，斜刃高度=料厚时，α <8° ；一般情况下， α不大于12°。作为上述改进的更进一步改进，所述凸模12的刃口平面与水平面的夹角(即斜刃 角度，图3中的α角)为7°。对于料厚为6mm的制件，在斜刃角度取7°的冲裁力的行程 曲线中，塌角带0.00256s，光亮带0.03328s，光亮带占断面的比例为39. 6，断面质量较好， 综合考虑斜刃角度对冲裁力和断面质量的影响，6mm厚板冲裁斜刃角度优选 。。作为本实用新型的另一种改进，所述凹模1的刃口横向尺寸(Da)与所述凸模12 的刃口横向尺寸(Dt)的差值(即冲裁间隙Z)为1. 2mm，如图5所示，图中Z/2为冲裁单面 间隙。冲裁间隙对冲裁件质量、冲裁力和模具寿命均有很大影响，是冲裁工艺与冲裁模具 设计中的一个非常重要的工艺参数；当间隙较大时，材料中的拉应力就将增大，从而易产生 裂纹，光亮带窄，断裂带、塌角和毛刺都较大，冲裁制件的翘曲也比较显著；而间隙较小时， 材料的拉应力成分减小，静水压应力效果增强，裂纹的产生受到抑制，光亮带变宽，塌角，翘 曲等现象都较小，但是冲裁力和冲裁功都增大，对于厚板冲裁来说，小间隙冲裁严重影响模具寿命。综合冲裁间隙对冲裁力及断面质量的影响，根据模拟结果，6mm厚板在单面间隙取 0. 6mm时，冲裁件断面质量较好，且冲裁力也较小，故取冲裁间隙为1. 2mm。作为本实用新型的另一种改进，所述凸模12的刃口倒圆角(图中未画出)；对于厚 板材料，凸凹模刃口并不是普通冲裁中的越锋利越好，合适的小圆角更能增加光亮带的长 度，这是由于，合适的凸(凹)模小圆角可以减少应力集中，抑制裂纹的产生，有利于金属材 料的流动；对于冲孔制件，凸模刃口带小圆角，凹模做成普通形式。作为上述改进的更进一步改进，所述圆角的半径为0. 12mm;刃口圆角可以提高断 面质量，但会使冲裁力有所增加，综合考虑，圆角的半径优选为0. 12mm。本实用新型的用于网孔状厚板冲裁的模具的使用方法为坯料放置在凹模1和凹 模固定板5之上，之后压机滑块下压，卸料板6连同凸模12下降，当卸料板6接触板料后， 橡皮7开始被压缩，而同时凸模12继续下压，开始冲切板料，废料落下到凹模1底部，而凹 模1在一个侧面开口，可以取出废料。另外冲切完成后，滑块回程，橡皮7回复，推动卸料板 6将冲孔后的板料从凸模12上退下来。由于凹模1开有四个孔，因此本实用新型的模具一 次可以冲切四个孔，如果孔板长度很长，冲切一次后往前方进给一定距离，再进行第二次冲 切，依次往复。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通 过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员 应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所 限定的本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种用于网孔状厚板冲裁的模具，包括凸模和凹模，其特征在于所述凸模的刃口 平面与水平面呈夹角，所述凹模的刃口平面与水平面平行。
2.根据权利要求1所述的用于网孔状厚板冲裁的模具，其特征在于所述凸模的刃口 平面的纵截面与水平线构成以水平线为底边，顶角向外的等腰三角形。
3.根据权利要求2所述的用于网孔状厚板冲裁的模具，其特征在于所述凸模的刃口 平面与水平面的夹角为3 12°。
4.根据权利要求3所述的用于网孔状厚板冲裁的模具，其特征在于所述凸模的刃口 平面与水平面的夹角为7°。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的用于网孔状厚板冲裁的模具，其特征在于所 述凹模的刃口横向尺寸与所述凸模的刃口横向尺寸的差值为1. 2mm。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的用于网孔状厚板冲裁的模具，其特征在于所 述凸模的刃口倒圆角。
7.根据权利要求6所述的用于网孔状厚板冲裁的模具，其特征在于所述圆角的半径 为 0. 12mm。
专利摘要本实用新型公开了一种用于网孔状厚板冲裁的模具，通过对厚板冲裁技术的探讨，针对厚板冲裁成形工艺的要求和特点，设计了厚板冲裁成形模具装置；本实用新型的用于网孔状厚板冲裁的模具，凸模的刃口平面与水平面呈夹角，能显著降低冲裁力，提高模具寿命，同时也保证了断面质量；凸模的刃口倒圆角，增大了光亮带，提高了断面质量；另外，选择了合适的冲裁间隙，使冲裁件断面质量较好，且冲裁力也较小。
文档编号B21D28/14GK201889350SQ201020631199
公开日2011年7月6日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者周杰, 权国政, 王凤彪, 陈涛 申请人:重庆大学