一种用于冲裁的装置及制备方法与流程

本发明涉及冷冲模冲裁，具体为一种用于冲裁的装置及制备方法，特别用于一种防止冲裁电机冲片轴孔、通风孔废料上跳装置的制备方法。

背景技术：

1、在冷冲模冲裁过程中，如图1所示，材料被剪断分离后，滞留在凹模1的落料通道7内的废料3随凸模2的上升一起被带出（图1中），上跳到凹模刃口面，落在凹模1的表面，引起模具冲片叠冲（图1右），这个过程称为废料上跳。废料上跳很容易导致产品毛刺变大，造成产品报废，严重致使模具崩刃，影响到冲裁正常进行，甚至模具损坏。

2、造成废料上跳的根本原因在于，废料3与凸模2之间的吸附力小于废料3与凹模1之间的摩擦力与废料重力之和；特别是在薄板小径冲裁过程中，滞留在凹模1内的材料与凹模之间摩擦力较小，容易引起废料3上移。

3、为了解决上述问题，现有技术中采用了如下方案：

4、一、安装顶杆和弹簧

5、如图2所示：在凸模内安装机械式顶料机构，包括安装槽、顶杆10、弹簧9，顶杆10伸出凸模1~2mm，冲裁完成后，凸模上升，弹簧9推动顶杆10向安装槽外伸出，顶杆向外顶出废料3，将废料3从凸模表面顶回凹模中，防止把废料3从凹模中带出。

6、该方案存在如下缺陷：

7、（1）安全系数低：高速冲裁中，仍会出现废料上跳的现象，特别是冲裁面积较小时，废料重量轻，由于顶杆与废料的吸附力较大，使废料上跳，容易造成模具损坏。

8、（2）模具结构复杂，使用不方便：模具结构中每个冲头增加弹簧9和顶杆10，组装繁琐；刃磨时，需要拆掉弹簧9和顶杆10，操作麻烦，增加了多余的工序，提高了操作的复杂程度，增加工作时间成本。

9、（3）加工复杂：凸模上沉孔加工需要电火花加工，费时费力。

10、二、刃口面加工深槽

11、如图3所示：在凸模2刃口面上加工1~2mm深的凹槽8，减少凸模2与废料3的接触面积，冲裁过程中凸模2与废料3之间由于凹槽8的存在，吸附力减小，防止凸模2把废料3从凹模1中带出。

12、该方案存在如下缺陷：

13、（1）安全系数低：在高速冲裁过程中，由于表面附着的油污等，凸模2和废料3之间存在粘结力，仍可能会出现废料3上跳的现象，造成模具损坏。

14、（2）使用维护不方便：凸模2的刃磨1-2mm后，需要重新加工凹槽8，操作复杂。

15、（3）加工复杂：凸模2上的凹槽8加工需要电火花加工，费时费力；

16、（4）影响冲片精度：凸模2较大时，由于凹槽8的原因会影响冲孔精度大约0.005mm。

17、三、刃口处加工深槽

18、如图4所示：在凹模1的刃口处开3~4处0.04mm深的微型槽4，原理是使废料形成凸台，增加废料与凹模1的摩擦力，使废料卡在凹模型腔中，防止废料上跳。

19、该方案存在如下缺陷：

20、使用过程中观察发现，单靠增加3~4个微型槽来增加的摩擦力还不能完全防止废料上跳，当模具使用到一定寿命时，微型槽的槽深减小，槽内光洁度越来越好，偶尔还会有废料上跳的现象发生，影响到模具的正常使用和冲裁的进行。

21、可见，在冷冲模冲裁过程中，废料上跳是典型的致使模具非正常损坏的重要原因，而现有的结构和解决方法都不能完全解决废料上跳的问题。在冲裁过程中，废料一旦上跳，操作者无法马上发现或者机床无法马上检测到，容易产生冲片叠冲，使毛刺变大，严重时致使模具崩刃，影响到冲裁正常进行，甚至模具损坏，影响正常的生产工作的进行。同时现有的解决方法还带来了加工复杂、影响精度等一系列问题，若想杜绝冲孔时废料上跳现象的发生，还需要改进现有的冲裁电机冲片轴孔、通风孔废料上跳的装置和方法。

技术实现思路

1、本发明为了解决目前冲裁电机在冲片轴孔、通风孔时，容易发生废料上跳现象，导致产品毛刺变大，甚至产品报废，严重致使模具崩刃，影响到冲裁正常进行，甚至模具损坏；现有的预防方法中不能完全杜绝废料上跳，还带来了加工使用维护不方便、使模具结构更加复杂等问题，提供了一种防止冲裁电机冲片轴孔、通风孔废料上跳的装置及制备方法。

2、本发明采用如下技术实现：

3、本发明提供一种防止冲裁电机冲片轴孔、通风孔废料上跳的装置，包括凸模、凹模，凹模上开设贯通的落料通道，落料通道从上至下逐渐增大，凹模与落料通道对应位置处设有凹模刃口，凸模设置于凹模刃口的正上方，凸模由外部机构驱动垂直升降，落料通道的内壁上开有若干个倾斜的卡料斜槽，以防止废料上跳。

4、实施时，本发明所设计的一种防止冲裁电机冲片轴孔、通风孔废料上跳的装置，应用于冲裁0.3mm~1mm工件的冲孔工艺中，在其他有废料上跳现象的冲裁中也可以拓展使用，凹模上开设贯通的落料通道，落料通道从上至下逐渐增大，凹模与落料通道对应位置处设有凹模刃口，凸模设置于凹模刃口正上方，凸模由外部机构驱动垂直升降。

5、基于冲孔件的尺寸由凸模决定，落料件的尺寸由凹模决定的原理，本装置的结构改进主要在凹模上实施，落料通道的内壁上开有若干个倾斜的卡料斜槽，卡料斜槽数量根据型腔大小和形状选取，数量为3~20中的任一值，特别的卡料斜槽的数量为偶数个，并且每两个相邻的卡料斜槽的倾斜方向是相反的，使冲裁废料形成与凹模刃口处的卡料斜槽位置相同的凸点，卡料斜槽的倾斜角度为4°，每条卡料斜槽在落料通道中的深度保持一致，卡料斜槽的深度根据产品厚度和外观要求综合考虑，卡料斜槽的深度为0.01~0.1mm之间的任一值，卡料斜槽在落料通道内沿着内壁均匀布置；或者作为另一种方案，卡料斜槽在落料通道内对称布置，即，卡料斜槽倾斜的方向不同，且左右两侧对称布置，对称布置的卡料斜槽可以有效防止大圆孔冲裁中，废料出现“跷跷板式”上跳，即废料在凹模中发生倾斜，部分凸点从卡料斜槽中脱出，发生上跳。

6、示例性地，卡料斜槽的截面可以为半圆或者比半圆更小的弓形。但是应注意，在图中未示出的其他实现方式中，卡料斜槽的截面也可以为其他形状，例如方形、三角形、六边形、或其他不规则形状，本技术对此不限定。

7、应注意，尽管在图中示出的卡料斜槽4的数量为3个，但是本技术不限于此，例如可以为2个、4个、20个、或更多个，可理解每两个相邻的卡料斜槽之间有一定的距离，即不相交。应注意，尽管在图中示出的卡料斜槽4的倾斜角度为4°，但是本技术不限于此，例如可以为3°、4.5°、或其他值。还应注意，尽管本技术中优先地将多个卡料斜槽4均匀地沿着周向分布，但是在实际中，也可以不均匀，本技术对此不限定。

8、在一些实现方式中，多个卡料斜槽具有相同的深度，例如每个卸料卡卡槽的深度都为0.08mm。在另一些实现方式中，多个卡料斜槽中至少两个的深度不同，举例而言，每两个相邻的卡料斜槽的深度不同。例如相邻的两个卡料斜槽中，一个卡料斜槽的深度为第一值（如0.05mm），而另一个卡料斜槽的深度为第二值（如0.08mm）。例如，每两个相邻的卡料斜槽的深度之差为固定值，换句话说，多个卡料斜槽对应的多个深度可以构成等差序列。

9、在一些实现方式中，多个卡料斜槽具有相同的倾斜方向。在另一些实现方式中，多个卡料斜槽中至少两个卡料斜槽具有不同的倾斜方向，举例而言，卡料斜槽的数目为偶数且每两个相邻的卡料斜槽的倾斜方向不同。

10、在一些实现方式中，多个卡料斜槽的倾斜角度相等，本技术中的倾斜角度表示卡料斜槽与竖直方向（即落料通道的轴线）之间的夹角，该夹角大于等于零度并且小于等于预设的角度阈值（例如10°）。在另一些实现方式中，多个卡料斜槽中的至少两个卡料斜槽的倾斜角度不相等，举例而言，每两个相邻的卡料斜槽的倾斜角度不同。例如，每两个相邻的卡料斜槽的倾斜角度之差为另一固定值，换句话说，多个卡料斜槽对应的多个倾斜角度可以构成等差序列。可选地，多个卡料斜槽中的某一个（或多于一个）卡料斜槽的倾斜角度可以为0度。

11、一种防止冲裁电机冲片轴孔、通风孔废料上跳装置的制备方法，包括如下步骤：

12、a，在线切割加工完成凹模；

13、b，采用慢走丝电火花切割，电极丝直径范围为0.1~0.3mm，电极丝在落料通道的内壁上接触形成卡料斜槽，加工过程中，电极丝相对于落料通道的轴线倾斜；电极丝的倾斜角度为4°；

14、c，重复步骤b，加工若干个卡料斜槽，电极丝加工卡料斜槽时，电极丝的倾斜方向相同、相反、或成对相反布置，即有效防止较大直径的孔、矩形孔、类矩形孔或其他异形孔出现上跳。

15、使用本装置进行冲孔时，随着冲裁凸模进入凹模，由于废料的尺寸由凹模决定，在废料上形成与凹模刃口处的卡料斜槽位置相同的凸点，而轴孔、通风孔的尺寸及外观主要由凸模决定，对凹模加工卡料斜槽不影响产品的精度及外观。

16、凸模从凹模中上升时，由于卡料斜槽具有倾斜角度，凸点与卡料斜槽位置发生变化，产生摩擦，废料在卡料斜槽的阻力作用下留在凹模中，有效防止废料上跳。

17、与现有技术相比本发明具有以下有益效果：本技术基于冲孔件的尺寸由凸模决定，落料件的尺寸由凹模决定的原理，对凹模进行改造，相较于现有技术采用的防止废料上跳的加工方法，从根本上是减小废料上跳的概率，不能完全避免废料上跳，本专利申请设计的防止冲裁电机冲片轴孔、通风孔废料上跳的装置及方法，从根本上完全杜绝了废料上跳现象的发生，具有较高的可靠性，减少了模具非正常损坏，保护了产品的质量，同时保护模具，不额外添加设备，操作原理简单，便于加工使用，便于设备维护。根据实际生产统计，模具使用寿命至少延长10%，提高工作效率10%以上。