专利名称：钢板冲裁加工方法
技术领域：
本发明涉及钢板的冲裁加工方法，详细地说，是涉及用冲头对多张叠置钢板进行冲裁的冲裁加工方法。
在钢板的冲压加工中，对于需要局部地超过钢板厚度部位的成形，往往采用如
图10中所示的把钢板弯折密接相叠的密接弯曲等方法，在对钢板的弯曲密接部位进行冲裁加工时，就成为同时对相叠的两层钢板进行冲裁的双层冲裁加工。
在现有的技术中，对于钢板的双层冲裁加工是和单层钢板的冲裁加工同样地借助于剪切加工实现的。这种用剪切加工的双层冲裁加工如图11中所示，是用一对下模81与一对上压紧模82夹持住钢板83a、83b，用从一对上压紧模82之间插入的冲头84同时对两层钢板83a、83b进行冲裁的。
可是，在如上所述的现有的利用剪切加工进行冲裁加工的场合下，不仅得不到足够的冲裁精度，还存在不能获得良好的冲裁面特性的问题。即，如图11中所示，由于对位于冲头84另一侧(下侧)的第2层钢板83b进行冲裁时在两层钢板83a、83b之间的C处不存在冲头84，第2层钢板83b是以位于冲头一侧(上侧)的第1层钢板83a作为冲头而进行冲裁的，故第2层钢板83b是被撕断的。结果，如图12中所示，第2层钢板83b的冲裁面上方部分就成为撕裂面而不具备剪切面的特性，而且其冲裁尺寸b也比第1层钢板83a的冲裁尺寸a大。此外，在第2层钢板83b上所产生的塌角与毛边也大。
作为应付塌角与毛边的对策是减小冲裁间隙(冲头外周面与模具内周面之间的间隙)，具体地说要小到两层钢板厚度的5％的程度，由于减小了冲裁时的弯矩，虽然可以抑制塌角与毛边的发生，但在另一方面容易在第1层钢板83a的冲裁落料与第2层钢板83b的冲裁面之间发生摩擦破损，故还会产生在第2层钢板83b的冲裁面上容易出现丝状毛口的新问题。
鉴于上述的实际情况，为解决上述各种技术课题而提出本发明，它提供了一种即使在用冲头同时冲裁多层叠置钢板时也能获得足够的冲裁精度，并能获得良好的冲裁面特性的钢板冲裁加工方法。
解决上述课题的权利要求1中所述的钢板冲裁加工方法是一种用冲头同时冲裁多层叠置钢板的钢板冲裁加工方法，其特征在于在上述叠置钢板中至少在位于冲头侧钢板的冲裁部分的内侧区域中预先设置可使冲裁钢板的落料向内侧移动避让的切槽部。
解决上述课题的权利要求4中所述的钢板冲裁加工方法是一种用冲头同时冲裁多层叠置钢板的钢板冲裁加工方法，其特征在于在上述冲头的冲裁前端面上设有冲裁钢板的落料可向内侧移动避让的凹部。
在权利要求1所述的钢板冲裁加工方法中，在上述叠置钢板中至少在位于冲头侧钢板的冲裁部分的内侧区域中预先设置可使所冲裁的钢板落料向内侧移动避让的切槽部。借此，在用冲头冲裁最初的第1层钢板时，使其钢板冲裁落料向内侧移动后让，就能使冲头冲裁前端面的外周边缘直接地与下面的第2层钢板相接。于是，此第2层钢板也就能和第1层钢板同样地由冲头直接冲裁，从而，第2层钢板也能保持与第1层钢板同样的冲裁精度及冲裁面特性。
又由于第1层钢板的落料移开后让，该落料不与第2层钢板的冲裁面摩擦，故在第2层钢板的冲裁面上不会产生丝状毛口，因而，可以使冲裁间隙变小，从而能很好地抑制毛边与塌角的产生。
在权利要求4所述的钢板冲裁加工方法中，在上述冲头的冲裁前端面上设有使所冲裁钢板的落料可向内侧移动避让的凹部。借此，也和权利要求1所述的加工方法一样，在用冲头冲裁最初的一层钢板时，由于使该钢板的薄料向内侧移动而避让到冲头凹部内，故冲头的冲裁前端面的外周端部边缘能直接地接触到下面的第2层钢板，于是，使用权利要求4所述的钢板冲裁加工方法也能和权利要求所述的加工方法同样地使第2层钢板保持与第1层钢板同样的冲裁精度与冲裁面特性，同时能很好地抑制在第2层钢板的冲裁面上发生丝状毛口，毛刺与塌角。
进而，即使把权利要求1或4所述的冲裁加工方法用于叠数为3个以上的钢板中时，第3层以下的钢板也会和上述第2层钢板同样地能保持冲裁精度及冲裁面的特性，也能抑制在冲裁面上产生丝状毛口，毛刺与塌角。
图1是说明实施例1的冲裁加工装置整体结构的图解剖视图；图2是表示在实施例1中的由钢板构成的被加工物4上设置切槽41状态的平面图；图3是图解说明实施例1的冲裁加工方法的部分剖视图；图4是冲裁加工后的被加工物4的平面图；图5是表示冲裁加工后冲裁面断面形状的说明图6是表示在实施例2中的由钢板构成的被加工物4上设有圆形孔42状态的平面图；图7是实施例3中冲头的底面图；图8是实施例3中冲头的局部剖视图；图9是图解说明实施例3的冲裁加工方法的局部剖视图；图10是表示1块钢板弯折密接状态的说明图；图11是图解说明现有的冲裁加工方法的局部剖视图；图12是表示现方法的冲裁加工后冲裁面断面形状的说明图；图13是表示用现有的冲裁加工方法在冲裁面上发生丝状毛口形状的说明图。
下面通过实施例具体地说明本发明。
(实施例1)在图1的图解剖视图中所示的本实施例的钢板冲裁装置是由一对上压紧模1、1，冲头2及一对下模3、3构成的。各上压紧模1用一定的顶压装置11压向下模3一侧，从而可把被加工物4夹持在它与下模3之间、冲头2连接在图中未示出的冲模本体上，能以规定的冲裁压力对被加工物4进行冲裁加工。
本实施例是以板厚t＝2.3mm的两块钢板4a、4b相叠作为被加工物4，并在此被加工物4的规定位置上冲出图4所示的U字形的例子。此冲裁部分的尺寸的宽度D＝9mm，长L＝25mm。而且，冲头2的外周形状也是有同一尺寸形状的U字形。此外，其冲裁间隙(冲头2的外周面与模具内周面之间的间隙)为0.23mm。
首先，如图2所示，在被加工物4的冲裁部分的内侧区域上设置冲裁而成的与冲裁形状相对应的U形切槽(切口部)41。此切槽41的尺寸是宽度d＝7mm，长l＝24mm、图2中斜线所示的部分是实际被冲头冲裁的部分。
这样，被加工物4就在由一对下模3、3及一对上压紧模1、1所夹持的状态下，当图中未示出的冲压机动作时用冲头2冲裁成U字形。
在本实施例的方法中，是在叠置的两层钢板4a、4b双方的冲裁部分的内侧区域上都预设切槽41的。由于这样，在用冲头2冲裁最初的第一层钢板4a时，则如图3所示地此钢板4a的冲裁落料41a向内侧移动避让，冲头2的冲裁前端面2a的外周端部边缘就能直接接触到第2层钢板4b。因此，第2层钢板4b也能和第1层钢板4a同样地用冲头2进行冲裁。从而，第2层钢板4b能保持与第1层钢板4a同样的冲裁精度及冲裁面的特性。即，如图中所示，第1层钢板4a的冲裁尺寸a与第2层钢板4b的冲裁尺寸b相同。而且第1层钢板4a与第2层钢板4b的冲裁面均有上方部分为剪切面、下方部分为断裂面的正常特性。
又由于第1层钢板4a的冲裁落料41a的移动避让，使冲裁落料41a不致与第2层钢板4b的冲裁面相摩擦，故不会在第2层钢板4b的冲裁面上产生丝状毛口。这样，在本实施例中就能使冲裁间隙减小到0.23mm，从而能很好地抑制毛边与塌角的产生。
进而，在上述实施例中，由于使切槽41宽度d加大，使冲裁余量e(参见图2)为钢板4a(4b)板厚t的40％以下，故能取得修边的效果。因此，既可降低冲头2的加工力与减少钢板4a、4b的冲裁面上发生塌角，还能得到使其剪切面增大的特性表面。
(实施例2)
本实施例如图6所示，除了其冲裁形状为圆形以外，均与第1实施例相同。
即，本实施例是以和上述第1实施例一样地两层相叠的钢板作为被加工物4，并在此被加工物4的既定的部位上冲裁出如图6所示的圆形的例子。此冲裁部分的尺寸是其直径D＝9mm。而且，使冲头2的外周亦为同一直径的圆形。
首先，在被加工物4冲裁部分的内侧区域中预先设置与冲裁形状对应的同心状的圆形孔(切口部)42，此圆形孔42的直径r＝7mm。而图6中斜线所示的部分则为冲头实际冲裁的部分。
于是，被加工物4就和上述第1实施例同样地被一对下模3、3及一对上压紧模1、1夹持，用冲头2冲裁出圆形。
此第2实施例也和上述第1实施例一样，有良好的冲裁精度及冲裁面特性。
在上述第1、第2实施例中虽然是以在两块钢板4a、4b的双方都设置切槽41、圆形孔42为例进行说明的，但是若只在叠层钢板4a、4b中至少位于冲头2一侧的钢板4a上设置切槽41或圆形穴42也会收到同样的效果。
(实施例3)图7至图9中所示的本实施例，是在冲头2的冲裁前端面2a上设置使冲裁钢板的落料能向内侧移动避让的凹部21、也和上述第1实施例同样地以叠置的两块钢板4a、4b为被加工物4，并把此被加工物4的既定部位冲裁成U字形的例子。
即，在冲头2的冲裁前端面2a上设置与其外周边缘形状对应的、断面大致为半圆形状的凹部21。
然后，照样地把与上述第1实施例相同的双层叠置钢板4a、4b的被加工物4夹持在一对下模3、3与一对上压紧模1、1之间，再用冲头2在被加工物4上冲裁出U字形。
在本实施例中，冲头2的冲裁前端面2a上设有能使冲裁钢板的落料向内侧移动避让的凹部21，借此使得当用冲头2冲裁第1层钢板4a时，钢板4a的冲裁落料能向内侧移动而后让至冲头2的凹部21内，故冲头2的冲裁前端面2a的外周端部边缘能与第2层钢板4b直接接触，因而，此第2层钢板4b也能和第1层钢板4a同样地直接由冲头2进行冲裁，从而使第2层钢板4b也能保持与第1层钢板4a同样的冲裁精度与冲裁面特性。
在上述实施例中虽然是以把钢板两层相叠的冲裁为例进行说明的，对于3层以上相叠的情况也能同样地保持其冲裁精度及冲裁面特性，同时也能抑制在冲裁面上产生丝状毛口、毛边与塌角。
如以上所说明的，本发明的钢板冲裁加工方法，由于在先冲裁钢板的落料不断地避向内侧而使冲头能直接地对下面的钢板进行冲裁，故能使第2层以下的钢板也能保持与第1层钢板相同的冲裁精度与冲裁面特性。
又由于冲裁落料不会擦伤冲裁面，所以可减小冲裁间隙，从而能起到更有效地抑制产生毛边与塌角的效果。
权利要求
1.一种钢板冲裁加工方法，它用冲头同时对多层叠置的钢板进行钢板的冲裁加工，其特征在于在上述叠置钢板中至少在位于冲头侧钢板的冲裁部分的内侧区域上预先设置可使冲裁钢板的落料向内侧移动避让的切槽部。
2.如权利要求1中所述的钢板冲裁加工方法，其特征在于上述切槽部具有与冲裁形状相对应的形状。
3.如权利要求1或2中所述的钢板冲裁加工方法，其特征在于设有上述切槽部的钢板的冲裁余量在该钢板厚度的40％以下。
4.一种钢板冲裁加工方法，它用冲头同时对多层叠置的钢板进行钢板的冲裁加工，其特征在于在上述冲头的冲裁前端面上设有使所冲裁钢板的落料可向内侧移动避让的凹部。
5.如权利要求4中所述的钢板冲裁加工方法，其特征在于上述凹部具有与冲裁形状相对应的形状。
全文摘要
在用冲头同时对多层叠置钢板进行冲裁时也能获得足够的冲裁精度与良好的冲裁面特性的钢板冲裁加工方法，在叠置钢板4a、4b中至少位于冲头2一侧钢板4a的冲裁部分的内侧区域上预先设置使冲裁钢板4a的落料能向内侧移动避让的切槽部41，由此而使得在用冲头2冲裁第1层钢板4a时钢板4a的冲裁落料向内侧移动避让，冲头2冲裁面前端面2a外周端缘能与第2层钢板4b直接接触，从而使第2层钢板4b也能和第1层钢板4a同样地用冲头2直接进行冲裁。
文档编号B21D28/16GK1134861SQ9610025
公开日1996年11月6日 申请日期1996年4月26日 优先权日1995年4月28日
发明者江川哲司, 户塚博之 申请人:丰田自动车株式会社