一种刹车片钢背精冲模具总成的制作方法

本发明属于冲压制造技术领域，具体的讲涉及一种刹车片钢背精冲模具总成。

背景技术：

汽车摩擦制动刹车片是汽车刹车系统中极为重要的零件，其质量直接影响汽车的制动性能，然而刹车片的质量受制于钢背冲裁面的质量。目前钢背生产主要采用普通冲裁技术，钢背冲裁面不可避免的出现大量断裂面和毛刺，导致刹车噪音大、制动效果差，而且冲裁面的硬度较低，缩短了刹车片的使用寿命。现有的三动式精密冲裁设备使得上述问题得打了解决，但是生产设备价格昂贵，且需要配套的生产线，增大了多型号、小批量钢背件的生产成本，降低了企业的产品竞争力。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种结构简单、冲裁精密度高的刹车片钢背精冲模具总成。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种刹车片钢背精冲模具总成，主要由设置冲头的上模具、设有凹模的下模具构成，其中，

所述上模具包括上模垫板和与其连接的上模底板，所述上模垫板上部用于承接向下的精冲压力，所述冲头设置在所述上模底板下部；

所述下模具包括下模底座和与其连接的下模垫板，所述凹模通过锁模套板设置在所述下模垫板上部，位于所述凹模内的型腔与冲头垂直对应，

所述凹模的型腔内部设置垂直运动的下模托芯，所述下模托芯贯穿于所述下模垫板和下模底座，并通过下模托板承接向上的预紧托力。

构成上述一种刹车片钢背精冲模具总成的附加技术特征还包括：

——所述上模底板下部设置套装所述冲头的退料机构，所述退料机构的厚度不小于所述冲头的长度，所述退料机构包括依次连接的安装底板、弹性橡胶和退料板，所述安装底板与所述下模底板可拆卸式连接；

——设置于所述凹模内的型腔与位于所述上模底板上的冲头、所述下模托板上的下模托芯相互配合，数量为1个或多个；

——所述冲头与凹模的型腔进行冲压的刃口处设置圆角，其半径为刹车片钢背厚度的5%至15%；

——所述冲头与凹模的间隙小于刹车片钢背厚度的0.2%；

——所述精冲压力为所述预紧托力的1.8至2.6倍。

本发明所提供的一种刹车片钢背精冲模具总成与现有技术相比，具有以下优点：其一，由于该精冲模具总成的上模具包括上模垫板和与其连接的上模底板，上模垫板上部用于承接向下的精冲压力，冲头设置在上模底板下部，其下模具包括下模底座和与其连接的下模垫板，凹模通过锁模套板设置在下模垫板上部，位于所述凹模内的型腔与冲头垂直对应，该模具结构简单，组装方便，可以与普通压力机配套使用，减少了生产工序，具有低廉、简便、易用等优点；其二，由于凹模的型腔内部设置垂直运动的下模托芯，下模托芯贯穿于下模垫板和下模底座，并通过下模托板承接向上的预紧托力，采用冲裁力和预紧力双动工艺实现了精密冲裁效果，加工的钢背件具有精确度高、光洁度好、平面度高、垂直度好等优点，相较于三动式专用精冲设备，明显降低了企业的生产成本，有利于企业柔性生产；其三，由于上模底板下部设置套装冲头的退料机构，其厚度不小于所冲头的长度，退料机构包括依次连接的安装底板、弹性橡胶和退料板，安装底板与所述下模底板可拆卸式连接，便于退料机构的维护更新，保证了冲压、落料、退料加工环节连贯，提高了精密冲裁的自动化程度；其四，由于设置于所述凹模内的型腔与位于所述上模底板上的冲头、所述下模托板上的下模托芯相互配合，数量为1个或多个，实现了一次冲压，多件精密成型，大大提高了制造效率，满足了对于多规格、大批量生产要求。

附图说明

图1为本发明刹车片钢背精冲模具总成的结构示意图；

图2该模具总成的冲头与凹模型腔刃口处a的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所提供的一种刹车片钢背精冲模具总成的结构和工作原理作进一步的详细说明。

如图1所示，为本发明所提供的一种刹车片钢背精冲模具总成

的结构示意图。构成该刹车片钢背精冲模具总成的结构主要由设置冲头11的上模具1、设有凹模21的下模具2构成，其中，上模具1包括上模垫板12和与其连接的上模底板13，上模垫板12上部用于承接向下的精冲压力f1，冲头11设置在上模底板13下部；下模具2包括下模底座22和与其连接的下模垫板23，凹模21通过锁模套板24设置在下模垫板23上部，位于凹模21内的型腔211与冲头11垂直对应，凹模21的型腔211内部设置垂直运动的下模托芯25，下模托芯25贯穿于下模垫板23和下模底座22，并通过下模托板26承接向上的预紧托力f2，本实施例中，下模托芯25可以由位于凹模21内的一级托芯251和位于下模垫板23内的二级托芯252构成。

其工作原理为：

（1）首先将该精冲模具总成安装在压力机内，上模具1的上模垫板12与上液压缸的活塞杆连接，下模具2的下模底座22与工作台固定，下液压缸的活塞杆与下模托板26连接；

（2）将板料或待修整的钢背坯件置于下模托芯25处，启动上液压缸，上模具1整体由快速转慢速两段速下行，直至接触钢背坯件；

（3）上模具1整体转为攻进速度下行，同时下液压缸的活塞杆向上托举下模托板26，与下模托板26连接的下模托芯25对钢背坯件提供预紧力；

（4）退料机构的弹性橡胶受压退缩，冲头11露出退料板对准凹模21的型腔211；

（5）钢背坯件在冲头11的向下精冲压力f1和下模托芯25的向上预紧托力f2的作用下进入凹模21的型腔211内，完成精密冲裁，余料置于冲头11周围；

（6）上模具1整体上行，退料机构的弹性橡胶向下回弹，退料板将余料从冲头11上打落；

（7）下模托芯25在预紧托力f2的作用下向上顶出钢背精冲成品。

在构成上述一种刹车片钢背精冲模具总成的结构中，

——为了实现工作原理中记载的自动退料工序，上述退料机构3套装设置于上模底板13下部的冲头11，其厚度不小于冲头11的长度，退料机构3包括依次连接的安装底板31、弹性橡胶32和退料板33，安装底板31与上模底板13可拆卸式连接，便于弹性橡胶32和退料板33的维护更新，保证了冲压、落料、退料加工环节连贯，提高了精密冲裁的自动化程度，同时，冲裁过程中模具总成受到向下的精冲压力f1、向上的预紧托力f2及弹性橡胶32的压缩弹力，降低了精冲模具总成所承受的载荷，避免了刚性损害，延长了使用寿命；

——为了实现一次放置，三工序（整平、清根、精刮边）同步生产，提高冲压生产的效率，满足对于多规格、大批量生产要求，设置于上述凹模21内的型腔211与位于上模底板13上的冲头11、下模托板26上的下模托芯25相互配合，数量为1个或多个，提高了企业效益，提高了资源利用率，节约能源符合节能减排的要求；

——如图2所示，为了防止钢背板材剪切变形区产生应力集中，上述冲头11与凹模21的型腔211进行冲压的刃口处a设置圆角r，其半径为刹车片钢背厚度的5%至15%，凹模21的刃口圆角r推迟了裂纹的发生期，增加剪切变形区内金属流动的均匀性，降低了材料的变形程度，延缓塑性变形阶段以及断裂发生的时间，并且还有增大压应力及对剪切面进行挤光的作用，冲裁后的钢背断裂光亮带保证在95%以上；

——不同的冲裁间隙t对钢背冲裁面质量影响很大，实践中，随着冲裁间隙t的增加，钢背冲裁面的平整度、光滑度明显下降，上述冲头11与凹模21的间隙t小于刹车片钢背厚度的0.2%，保证了钢背板料剪切变形区的拉应力尽量小，压应力增大，提高了精密冲裁的质量；

——为了满足对不同厚度的钢背板材的精密冲裁要求，上述精冲压力f1为所述预紧托力f2的1.8至2.6倍，本精冲模具总成在普通液压机上安装后，预紧式组合精冲工艺生产明显提高钢背成品质量，可精冲板料厚度超过10毫米的冲压件，并且平面度控制在±0.08mm以内，冲裁面上的塌角高度为普通冲裁件的一半，钢背冲裁面可以形成硬化层，其平均硬度为原来基体的2倍，甚至可达2.5倍，完全达到了主机厂配套产品要求（国际oe产品标准要求），受到国内国际主机厂商的一致认可，增加了产品竞争力。