《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》是廣東駿匯汽車科技股份有限公司於2013年10月11日申請的專利，該專利的申請號為2013104735500，公布號為CN103506493A，授權公布日為2014年1月15日，發明人是謝晉斌。
《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》公開了鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法。所述鋼背壓斜邊精沖連續模包括上模座、設於該上模座下的上墊板、設於該上墊板下的齒圈板墊板、設於該齒圈板墊板下的中支板,嵌設於該中支板內的齒圈板、設於該中支板下的下模板、設於該下模板下的下墊板和設於該下墊板下的下模座；所述下模板設有用於對鋼背料帶壓斜邊的壓斜邊下公。該發明以上結構，使得鋼背直接在模具中完成壓斜邊工藝，避免單獨在油壓機上壓斜邊會產生的變形缺陷，提高產品質量和合格率；且減少工序步驟，提高生產效率。
2018年12月20日，《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法
- 公布號：CN103506493A
- 授權日：2014年1月15日
- 申請號：2013104735500
- 申請日：2013年10月11日
- 申請人：廣東駿匯汽車科技股份有限公司
- 地址：廣東省廣州市番禺區南村鎮坑頭東線路八橫路7號
- 發明人：謝晉斌
- Int.Cl.：B21D37/10(2006.01)I; B21D35/00(2006.01)I
- 代理機構：北京聯瑞聯豐智慧財產權代理事務所（普通合夥）
- 代理人：黃冠華
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
斜邊在剎車用鋼背的產品結構設計中被普遍使用，幾乎80％的鋼背要求不同程度的壓斜邊，所以斜邊工藝已成為鋼背生產中的一個特徵標誌。
2013年10月之前的鋼背壓斜邊工藝方法是在落料分離工序後，在油壓機上採用單沖成形模具實現的。由於材料塑性變形程度大，模具單側受力，壓料力調整範圍小等因素的影響，此工藝後經常出現產品板厚超差和變形周界背部平面度不良等品質問題；給產能和品質保證帶來極大的困擾。這也是中國國內同行業共同的難題。
發明內容
專利目的
《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》的目的在於公開了鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法，解決了2013年10月之前的鋼背壓斜邊工藝方法材料塑性變形程度大，模具單側受力，產品板厚超差和變形周界背部平面度不良的問題。
技術方案
《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》採用如下技術方案：
《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》公開了鋼背壓斜邊精沖連續模，包括上模座、設於該上模座下的上墊板、設於該上墊板下的齒圈板墊板、設於該齒圈板墊板下的中支板，嵌設於該中支板內的齒圈板、設於該中支板下的下模板、設於該下模板下的下墊板和設於該下墊板下的下模座；所述下模板設有用於對鋼背料帶壓斜邊的壓斜邊下公。
進一步，沿著所述鋼背料帶的前進方向，所述下模板依次設有用於對鋼背料帶壓筋的壓筋下公、所述壓斜邊下公、用於對鋼背料帶沖孔的沖孔凹模和用於對鋼背料帶沖釘的沖釘凹模；所述上模座設有與沖孔凹模配合的沖孔沖頭，還設有與沖釘凹模配合的沖釘沖頭。
進一步，所述上墊板和所述下墊板為由30毫米厚且熱處理至HRC52-56的Cr12製成的墊板；所述上模座和所述下模座為由90毫米厚且熱處理至HRC45-50的45#鋼製成的模座。
進一步，所述齒圈板的壓筋與壓斜邊頂在所述上墊板上。
進一步，所述齒圈板墊板為由熱處理至HRC52-56的Cr12MoV製成的墊板；齒圈板墊板、所述齒圈板和所述中支板通過連線件連線。
進一步，還包括用於承受橫向力的若干個閉鎖銷，該若干個閉鎖銷呈對稱分布，且閉鎖銷穿過所述齒圈板和所述下模板。
進一步，還包括起平衡作用的若干個平衡桿，該若干個平衡桿呈對稱分布，且平衡桿穿過所述齒圈板墊板、所述齒圈板、所述下模板、所述下墊板和所述下模座。
進一步，在所述下模板的上平面和所述齒圈板的下平面之間設有用於貯存潤滑油的潤滑劑油槽。
《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》還公開了鋼背生產方法，所述鋼背壓斜邊精沖連續模，所述鋼背料帶在所述上模座和所述中支板之間前進，鋼背成形步驟包括：
S1、壓筋；利用所述壓筋下公對鋼背料帶壓筋；
S2、壓斜邊；鋼背料帶前進至壓斜邊下公位置處，在所述壓斜邊下公和所述齒圈板的強力作用下對鋼背料帶壓斜邊；
S3、沖字和/或沖導正銷孔；鋼背料帶前進至相應位置，利用設於所述上模座的沖字沖頭對鋼背料帶沖字，和/或利用設於上模座的沖銷孔沖頭對鋼背料帶沖導正銷孔；形成的廢料被設於所述下模板的下模封孔片頂出後，由壓縮空氣吹出連續模外；
S4、沖直釘和/或沖小孔；鋼背料帶前進至相應位置，利用所述沖釘凹模和所述沖釘沖頭完成沖直釘的工序加工內容，利用所述沖孔凹模和所述沖孔沖頭完成沖小孔的工序加工內容，形成的廢料被下模封孔片頂出後，由壓縮空氣吹出連續模外；
S5、鋼背料帶空步；
S6、精沖外形/反衝孔；鋼背料帶前進至相應位置，在所述齒圈板與設於所述上模座的反壓板的壓緊作用下，由設於上模座的主沖頭進行精沖，獲得鋼背；設於下模板的下模沖孔沖頭向上反衝，獲得坡口向上的孔形，精衝出來的鋼背和反衝孔形成的廢料由設於下模板的頂件器頂出，然後由壓縮空氣吹出連續模。
S7、鋼背料帶前進至相應位置後，上模座和下模板配合對鋼背料帶壓筋；用以平衡鋼背料帶在步驟S2時收到的分力，且平衡齒圈板受力狀況。
有益效果
《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》的有益效果：
1、《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》中鋼背壓斜邊精沖連續模採用設有壓斜邊下公的下模板，使得鋼背直接在模具中完成壓斜邊工藝，避免單獨在油壓機上壓斜邊會產生的變形缺陷，提高產品質量和合格率；且減少工序步驟，提高生產效率。
2、和傳統精沖模結構不同的是，鋼背壓斜邊精沖連續模沒有把上模座、下模座中部掏空再鑲入兩塊熱處理後的硬料來達到精沖模承力傳力的作用，而是直接用了30毫米厚熱處理至HRC52-56的Cr12做上墊板、下墊板，上模座和下模座用90毫米厚的45#鋼，熱處理至HRC45-50，達到了很好的承力與傳力效果，並大大的節約模具加工成本與加工周期.
3、齒圈板做為入子鑲入中支板內，並把受力大的壓筋與壓斜邊部分抽取為入子，直接頂在了上墊板上，很好的分解了齒圈板承收的巨大外力，避免了齒圈板受力集中引起破裂的設計缺陷。
4、齒圈板的背部加了用Cr12MoV處理至HRC52-56的齒圈板墊板，並用連線件（例如螺釘和/或銷釘）把齒圈板墊板、齒圈板和中支板三者連線成一起.既保證了精沖模微米級沖裁間隙及導向精度，又大面積的通過齒圈板墊板將精沖機的齒圈壓力傳遞給齒圈板，很好的保護了極易被破壞的齒圈板，又改善了整付模具的傳力承力狀況，使模具壽命得到極大的改善。新工藝，新材料，高精加工設備的使用，使模具的技術含量更好，模具的製造水平向中國國外先進水平靠擾，精沖模具壽命達到更高的水準.推動了我國精沖產業邁上更高的台階.
5、模具採用了對稱分布的閉鎖銷承受沖裁中可能出現的橫向力，以保證精沖時設於齒圈板的主沖頭與設於下模板的凹模之間0.01－0.02的小間隙。
6、採用了對稱分布的平衡桿，來達到平衡初沖時的不平衡彎矩，防止齒圈鑲件和主沖頭損壞；平衡桿負責承受反壓力，或是將剩餘力傳給《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》的無負載退料桿。通過採用閉鎖銷與平衡桿，使模具調試與生產過程更加安全可靠，模具壽命大大提高。
7、模具下模板上平面和齒圈板下平面，設計了潤滑劑油槽，用於貯存精沖時的潤滑油，使精沖凸凹模工作環境大大改善，修模間隔趨於更長，以提高精沖模具壽命。
8、《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》中所述的鋼背生產方法，生產模式自動化成度高，實現了從“開卷－校平－送料－潤滑－精沖生產－零件（品質控制）/廢料分離－切斷廢料－零件去毛刺－清洗－理件”的全過程自動化生產。鋼背料帶與模具結構設計合理新穎，配合巧妙，科學解決了壓斜邊材料變形流動大與連續模要求步距衡定之間的矛盾.巧妙化解了厚板精沖局部壓強極大，模具齒圈板及主沖頭等易損壞的問題。通過對模具結構最佳化與模板合理熱處理節省了模具成本，縮短了製作時間。通過主要工作部件加墊片，解決了連續模具調試時間長的難題。
附圖說明
圖1是鋼背的正視示意圖；
圖2是圖1的左視示意圖；
圖3《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》中鋼背壓斜邊精沖連續模實施例的結構示意圖；
圖4是圖3的俯視示意圖；
圖5是圖2中鋼背料帶的示意圖；
圖中，1-上橋板；2-上插入環；3-上模座；4-上墊板；5-齒圈板墊板；6-中支板；7-齒圈板；8-下模板；9-下墊板；10-下模座；11-下插入環；12-下橋板；13-閉鎖銷；14-平衡桿；15-壓斜邊下公；16-主沖頭；17-齒圈鑲件；18-鋼背料帶；19-鋼背。
技術領域
《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》涉及模具技術領域，具體涉及鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法。
權利要求
1.鋼背壓斜邊精沖連續模，其特徵在於：包括上模座、設於該上模座下的上墊板、設於該上墊板下的齒圈板墊板、設於該齒圈板墊板下的中支板，嵌設於該中支板內的齒圈板、設於該中支板下的下模板、設於該下模板下的下墊板和設於該下墊板下的下模座；所述下模板設有用於對鋼背料帶壓斜邊的壓斜邊下公；沿著所述鋼背料帶的前進方向，所述下模板依次設有用於對鋼背料帶壓筋的壓筋下公、所述壓斜邊下公、用於對鋼背料帶沖孔的沖孔凹模和用於對鋼背料帶沖釘的沖釘凹模；所述上模座設有與沖孔凹模配合的沖孔沖頭，還設有與沖釘凹模配合的沖釘沖頭。
2.根據權利要求1所述鋼背壓斜邊精沖連續模，其特徵在於：所述上墊板和所述下墊板為由30毫米厚且熱處理至HRC52-56的Cr12製成的墊板；所述上模座和所述下模座為由90毫米厚且熱處理至HRC45-50的45#鋼製成的模座。
3.根據權利要求1或2所述鋼背壓斜邊精沖連續模，其特徵在於：所述齒圈板的壓筋與壓斜邊頂在所述上墊板上。
4.根據權利要求1所述鋼背壓斜邊精沖連續模，其特徵在於：所述齒圈板墊板為由熱處理至HRC52-56的Cr12MoV製成的墊板；齒圈板墊板、所述齒圈板和所述中支板通過連線件連線。
5.根據權利要求1所述鋼背壓斜邊精沖連續模，其特徵在於：還包括用於承受橫向力的若干個閉鎖銷，該若干個閉鎖銷呈對稱分布，且閉鎖銷穿過所述齒圈板和所述下模板。
6.根據權利要求1或5所述鋼背壓斜邊精沖連續模，其特徵在於：還包括起平衡作用的若干個平衡桿，該若干個平衡桿呈對稱分布，且平衡桿穿過所述齒圈板墊板、所述齒圈板、所述下模板、所述下墊板和所述下模座。
7.根據權利要求1所述鋼背壓斜邊精沖連續模，其特徵在於：在所述下模板的上平面和所述齒圈板的下平面之間設有用於貯存潤滑油的潤滑劑油槽。
8.鋼背生產方法，其特徵在於，利用權利要求1所述鋼背壓斜邊精沖連續模，所述鋼背料帶在所述上模座和所述中支板之間前進，鋼背成形步驟包括：
S1、壓筋；利用所述壓筋下公對鋼背料帶壓筋；
S2、壓斜邊；鋼背料帶前進至壓斜邊下公位置處，在所述壓斜邊下公和所述齒圈板的強力作用下對鋼背料帶壓斜邊；
S3、沖字和/或沖導正銷孔；鋼背料帶前進至相應位置，利用設於所述上模座的沖字沖頭對鋼背料帶沖字，和/或利用設於上模座的沖銷孔沖頭對鋼背料帶沖導正銷孔；形成的廢料被設於所述下模板的下模封孔片頂出後，由壓縮空氣吹出連續模外；
S4、沖直釘和/或沖小孔；鋼背料帶前進至相應位置，利用所述沖釘凹模和所述沖釘沖頭完成沖直釘的工序加工內容，利用所述沖孔凹模和所述沖孔沖頭完成沖小孔的工序加工內容，形成的廢料被下模封孔片頂出後，由壓縮空氣吹出連續模外；
S5、鋼背料帶空步；
S6、精沖外形/反衝孔；鋼背料帶前進至相應位置，在所述齒圈板與設於所述上模座的反壓板的壓緊作用下，由設於上模座的主沖頭進行精沖，獲得鋼背；設於下模板的下模沖孔沖頭向上反衝，獲得坡口向上的孔形，精衝出來的鋼背和反衝孔形成的廢料由設於下模板的頂件器頂出，然後由壓縮空氣吹出連續模；
S7、鋼背料帶前進至相應位置後，上模座和下模板配合對鋼背料帶壓筋；用以平衡鋼背料帶在步驟S2時收到的分力，且平衡齒圈板受力狀況。
實施方式
如圖1至圖5所示，實施例鋼背壓斜邊精沖連續模，從上至下包括有上橋板1、設於該上橋板1下的上插入環2、設於該上插入環2下的上模座3、設於該上模座3下的上墊板4、設於該上墊板4下的齒圈板墊板5、設於該齒圈板墊板5下的中支板6，嵌設於該中支板6內的齒圈板7、設於該中支板6下的下模板8、設於該下模板8下的下墊板9、設於該下墊板9下的下模座10，設於該下模座10下的下插入環11和設於該下插入環11下的下橋板12；下模板8設有用於對鋼背料帶18壓斜邊的的壓斜邊下公15。採用設有壓斜邊下公15的下模板，使得鋼背19直接在模具中完成壓斜邊工藝，避免單獨在油壓機上壓斜邊會產生的變形缺陷，提高產品質量和合格率；且減少工序步驟，提高生產效率。
沿著鋼背料帶18的前進方向，下模板8依次設有用於對鋼背料帶18壓筋的壓筋下公、壓斜邊下公15、用於對鋼背料帶18沖孔的沖孔凹模和用於對鋼背料帶18沖釘的沖釘凹模；上模座3設有與沖孔凹模配合的沖孔沖頭，還設有與沖釘凹模配合的沖釘沖頭。
上墊板4和下墊板9為由30毫米厚且熱處理至HRC52-56的Cr12製成的墊板；上模座3和下模座10為由90毫米厚且熱處理至HRC45-50的45#鋼製成的模座。和傳統精沖模結構不同的是，該實施例沒有把上、下模座中部掏空再鑲入兩塊熱處理後的硬料來達到精沖模承力傳力的作用，而是直接用了30毫米厚熱處理至HRC52-56的Cr12做上墊板4和下墊板9，上模座3和下模座10用90毫米厚的45#鋼，熱處理至HRC45-50，達到了很好的承力與傳力效果，並大大的節約模具加工成本與加工周期。
該實施例中，齒圈板7作為入子鑲入中支板6內，並把受力大的齒圈板7的壓筋與壓斜邊部分抽取為入子，直接頂在上墊板4上，有效的分解了齒圈板7承收的巨大外力，避免了齒圈板7受力集中引起破裂的設計缺陷。
齒圈板墊板5為由熱處理至HRC52-56的Cr12MoV製成的墊板；齒圈板墊板5、齒圈板7和中支板6通過連線件連線成一起，連線件可為螺釘和/或銷釘。採用以上結構，既保證了精沖模微米級沖裁間隙及導向精度，又大面積的通過齒圈板墊板5將精沖機的齒圈壓力傳遞給齒圈板7，很好的保護了極易被破壞的齒圈板7，又改善了整付模具的傳力承力狀況，使模具壽命得到極大的改善。
該實施例還包括用於承受沖裁中可能出現的橫向力的若干個閉鎖銷13，以保證精沖時設於齒圈板7的主沖頭16與設於下模板8的凹模之間0.01～0.02毫米的小間隙。該若干個閉鎖銷13呈對稱分布，且閉鎖銷13穿過齒圈板7和下模板8。該實施例中閉鎖銷13的數量可為4個且直徑為25毫米。
該實施例還包括起平衡作用的若干個平衡桿14，該若干個平衡桿14呈對稱分布，且平衡桿14穿過齒圈板墊板5、齒圈板7、下模板8、下墊板9和下模座10。該實施例中平衡桿14的數量可為4個且直徑為28毫米。採用平衡桿14來達到平衡初沖時的不平衡彎矩，防止設於齒圈板7的齒圈鑲件17和主沖頭16損壞；且平衡桿14負責承受反壓力，或是將剩餘力傳給無負載退料桿。
在下模板8的上平面和齒圈板7的下平面之間設有用於貯存潤滑油的潤滑劑油槽（未示出），用於貯存精沖時的潤滑油，以提高精沖模具壽命。
作為對該實施例的進一步說明，主沖頭16、壓斜邊下公15、沖孔凹模、沖釘凹模等關鍵部件可採用了瑞典一勝百的V4E粉末高速鋼。此種鋼材具有良好的塑性，高耐磨性與黏著磨損性，高的抗壓強度，熱處理與使用中的尺寸穩定性，良好的淬透性，良好的抗回火軟化性，良好的切削與磨削性能，可以大幅提升精沖模壽命。
作為對該實施例的進一步說明，主沖頭16，主凹模，設於下模板8的頂件器等採用了鍍TIN處理.並在熱處理後做了深冷處理和自然時效處理.連續模中的導柱和銷釘等關鍵部位採用座標磨和精密慢走絲割1修3加工.這些都保證了精沖模的微米級加工精度.從而使模具的製造達到了中國國內領先的水平。
該實施例鋼背壓斜邊精沖連續模的其它結構參見2013年10月之前技術。
該實施例可配合瑞士FEINTOOL700T精沖機，配以台灣順噠重型開卷校平機使用，形成一條自動化的帶斜邊鋼背生產線。
作為對該實施例的進一步說明，現說明利用上述實施例鋼背壓斜邊精沖連續模加工鋼背19的工藝流程。鋼背料帶18在上模座3和中支板6之間前進，從圖可以看出，鋼背19成形分為7個工步：
S1、壓筋；利用壓筋下公對鋼背料帶18壓筋，用於隔離後工步壓斜邊預留材料變形區，給壓斜邊工步時向後流動的鋼背材料預留空間；
S2、壓斜邊；鋼背料帶18前進至壓斜邊下公15位置處，在壓斜邊下公15和齒圈板7的強力作用下對鋼背料帶18壓斜邊，大部分鋼背材料向上流入齒圈板7上的弧行槽中；採用此成形方式可以保證各工步步距不變；
S3、沖字和/或沖導正銷孔；鋼背料帶18前進至相應位置，利用設於上模座3的沖字沖頭對鋼背料帶18沖字，和/或利用設於上模座3的沖銷孔沖頭對鋼背料帶18沖導正銷孔；沖字是為了實現沖字的工序加工內容；沖導正銷孔，為了在後工序按設計步距對鋼背料帶18進行定位；廢料被設於下模板8的下模封孔片頂出後，由壓縮空氣吹出連續模外；
S4、沖直釘和/或沖小孔；鋼背料帶18前進至相應位置，利用沖釘凹模和沖釘沖頭完成沖直釘的工序加工內容，利用沖孔凹模和沖孔沖頭完成沖小孔的工序加工內容，廢料被下模封孔片頂出後，由壓縮空氣吹出連續模外；
S5、空步；為後一工序精沖落料預留下模入子空間；
S6、精沖外形/反衝孔；在齒圈板7與設於上模座3的反壓板的壓緊作用下，由主沖頭16進行精沖，獲得理想沖裁斷面的鋼背；設於下模板8的下模沖孔沖頭向上反衝2個Φ15毫米的孔，獲得坡口向上的孔形，精衝出來的鋼背和反衝孔廢料由設於下模板8的頂件器頂出，然後由壓縮空氣吹出連續模。
S7、對鋼背料帶壓筋；用以平衡鋼背料帶送進方向壓斜邊的分力，且平衡齒圈板7受力狀況，緩解連續模和工具機的偏載。
在帶斜邊鋼背精沖連續模的設計中，如何成形斜邊是一個難點.因為材料塑性變形程度大，模具單側受力.如果設計方案不當，材料塑性變形流動極易引起模具步距發生不可預測的變化，使整個設計方案失敗，模具報廢。以上鋼背料帶設計工步安排緊湊合理，在壓斜邊難點的處理上符合材料變形原理，防止了因材料流動引起的步距爬行變化。
榮譽表彰
2018年12月20日，《鋼背壓斜邊精沖連續模和鋼背生產方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
