一种板料精冲挤压复合凸台零件的成形工艺

摘要

本发明涉及一种精冲挤压复合凸台零件成形工艺。一种板料精冲挤压复合凸台零件的成形工艺，其特征在于它包括如下步骤：1）准备精冲挤压复合模；2）挤压凸台：首先将金属板料放置在凹模上，压边圈下行压住金属板料；精冲凸模、压边圈、反顶杆保持不动；挤压凸模下行，挤压凸模、挤压顶杆之间的材料受冷挤压而充满型腔，形成凸台；3）精冲零件外形轮廓：挤压凸台完成后，精冲凸模下行，对金属板料进行精冲，挤压凸模和挤压顶杆随着精冲凸模同时下行，落料完成，即得凸台零件。该工艺在一套模具中实现两种工艺，能够获得尺寸精度高、表面质量好、成本低的零件。

说明书

技术领域

本发明涉及一种凸台零件的成形工艺，在一套复合模上同时完成精冲外形轮廓和挤压凸台。

背景技术

精冲是一种先进的金属塑性成形工艺，它能在一次冲压行程中获得比普通冲裁零件尺寸公差小、形位精度高、冲裁光洁面、表面平整和互换性好的优质零件，并以较低成本达到产品质量的改进。精冲主要用于生产较薄平板类零件，精冲工艺通过与多种冷成形工艺结合可以用来生产形状复杂的零件，以极小的加工工步制造出形状非常复杂的高质量零件，成为精冲技术发展的主要趋势。凸台零件是汽车企业广泛使用的零件，传统加工凸台零件的方法是通过数控机床进行加工，材料浪费大，精度不高，生产成本大，生产效率低。而且，现在汽车工业上使用的凸台零件的凸台形状逐渐向异形发展，如凸台形状为椭圆形、齿形等。对于这类凸台零件，传统的加工方法不仅耗时，浪费材料，而且加工出的零件精度得不到保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板料精冲挤压复合凸台零件的成形工艺，该工艺可以加工得到质量好、精度高的零件，而且生产成本低和生产效率高。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种板料精冲挤压复合凸台零件的成形工艺，其特征在于它包括如下步骤：

1）准备精冲挤压复合模：精冲挤压复合模包括挤压凸模1、精冲凸模2、压边圈3、凹模5、反顶杆6、挤压顶杆7；压边圈3的中部设有精冲凸模通过孔，精冲凸模2的中部设有挤压凸模通过孔，精冲凸模2的下端位于压边圈3的精冲凸模通过孔内，挤压凸模1下端位于精冲凸模2的挤压凸模通过孔内；凹模5的中部设有反顶杆通过孔，反顶杆6的中部设有挤压顶杆通过孔，反顶杆6的上端位于凹模5的反顶杆通过孔内，挤压顶杆7的上端位于反顶杆6挤压顶杆通过孔内；反顶杆通过孔的大小与精冲凸模通过孔的大小相同（形状也相同），反顶杆通过孔的大小也与零件的外形尺寸直径的大小相同，反顶杆通过孔位于精冲凸模通过孔的正下方，挤压凸模1的大小与零件的凸台沉孔内径的大小相同，挤压顶杆通过孔的大小与零件的凸台外径的大小相同；

2）挤压凸台：首先将金属板料4放置在凹模5上，压边圈3下行压住金属板料4，压边圈3和反顶杆6将金属板料压紧使金属板料处于三向静水压力状态；精冲凸模2、压边圈3、反顶杆6保持不动；挤压凸模1下行，挤压凸模1、挤压顶杆7之间的材料受冷挤压而充满型腔，形成凸台，直到凸台零件的凸台成形高度时停止；

3）精冲零件外形轮廓：挤压凸台完成后，然后精冲凸模2下行，对金属板料进行精冲，挤压凸模1和挤压顶杆7随着精冲凸模2同时下行，落料完成，即得凸台零件8。

    本发明的有益效果是：由于是在一套模具中同时完成两种工序，节约了加工时间，提高了加工效率，提高了材料的利用率，更重要的是保证了零件的精度，如零件外形轮廓的光洁面大、同轴度精度高、尺寸公差小、形位精度高和零件互换性良好。

附图说明

图1 为本发明成形工艺示意图。

图2 为压边圈压紧金属板料示意图。

图3 为挤压凸台示意图。

图4 为精冲外形轮廓示意图。

图5 为零件尺寸图。

图中：1-挤压凸模；2-精冲凸模；3-压边圈；4-金属板料；5-凹模；6-反顶杆；7-挤压顶杆；8-凸台零件；图1的箭头方向表示零件成形方向。

具体实施方式

一种板料精冲挤压复合凸台零件的成形工艺，它是通过一套复合模具实现精冲外形轮廓和挤压凸台的。下面结合实例进一步阐明本发明内容，本实例的凸台形状为圆形，对于凸台形状为椭圆、齿形等异形形状也在本专利保护范围之类。

如图1、图2、图3、图4所示，一种板料精冲挤压复合凸台零件的成形工艺，它包括如下步骤：

零件如图5所示，零件的外形尺寸直径为D1，高为H1，凸台沉孔内径为D2，凸台外径为D3，凸台沉孔高度为H2；

1）准备精冲挤压复合模：精冲挤压复合模包括挤压凸模1、精冲凸模2、压边圈3、凹模5、反顶杆6、挤压顶杆7；压边圈3的中部设有精冲凸模通过孔，精冲凸模2的中部设有挤压凸模通过孔，精冲凸模2的下端位于压边圈3的精冲凸模通过孔内，挤压凸模1下端位于精冲凸模2的挤压凸模通过孔内；凹模5的中部设有反顶杆通过孔，反顶杆6的中部设有挤压顶杆通过孔（型腔），反顶杆6的上端位于凹模5的反顶杆通过孔内，挤压顶杆7的上端位于反顶杆6挤压顶杆通过孔内；反顶杆通过孔的大小与精冲凸模通过孔的大小相同（形状也相同），反顶杆通过孔的大小也与零件的外形尺寸直径D1的大小相同（形状也相同），反顶杆通过孔位于精冲凸模通过孔的正下方，挤压凸模1的大小与零件的凸台沉孔内径D2的大小相同（形状也相同），挤压顶杆通过孔的大小与零件的凸台外径D3的大小相同（形状也相同）；

2）挤压凸台：金属板料4采用国内牌号50W470钢板，板厚为t，设计精冲挤压复合模在SMG-FeintoolHFA250型全液压传动精冲机上进行板料精冲挤压复合成形。将金属板料4放在凹模5上，压边圈3下行压住金属板料4，压边圈3和反顶杆（反顶板）6将金属板料压紧使金属板料4处于三向静水压力状态。精冲凸模2、压边圈3、反顶杆（反顶板）6保持不动。挤压凸模1下行，挤压凸模1、挤压顶杆（挤压顶板）7之间的材料受冷挤压而充满型腔，形成凸台，挤压凸模1直到凸台零件的凸台成形高度时停止。

凸台的形状与凹模内圈（反顶杆通过孔）的形状一致，当内圈形状为椭圆时，挤出的凸台为椭圆形，当内圈形状为齿形时，挤压出的凸台为齿形。

     3）精冲零件外形轮廓：挤压凸台完成后，压边圈3和反顶杆（反顶板）6仍将金属板料压紧使金属板料4处于三向静水压力状态，然后精冲凸模2对金属板料4进行精冲，同时挤压凸模1和挤压顶杆7随着精冲凸模2一起向下运动，落料完成即得凸台零件8。