[發明專利]用于制造具有增大的功能面的沖壓件的方法和裝置

有效

• 申請號: 200810213583.0
• 申請日: 2008-09-16
• 公開（公告）號: CN101386045A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: A·馬特爾;U·施拉特
• 申請（專利權）人: 法因圖爾知識產權股份公司
• 主分類號: B21D28/16
• 分類號: B21D28/16;B21D28/14
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 吳 鵬;馬江立

技術領域

本發明涉及一種用于制造具有增大的功能面的沖壓件的方法，特別是 由條帶精密沖裁工件的方法，其中所述條帶在合模時被夾緊在上部件與下 部件之間，所述上部分包括沖裁凸模、用于所述沖裁凸模的導向板/壓板、 設置在所述導向板上的齒圈、以及退料器，所述下部件包括沖裁凹模和頂 出器，所述齒圈被壓入所述條帶中。

本發明還涉及一種用于制造具有增大的功能面的沖壓件的裝置，特別 是由條帶精密沖裁工件的裝置，所述裝置具有兩件式模具，所述模具至少 包括沖裁凸模、用于所述沖裁凸模的導向板、設置在所述導向板上的齒圈、 退料器、沖裁凹模和頂出器，其中所述條帶被夾緊在導向板和沖裁凹模之 間，而所述齒圈被壓入所述條帶中。

背景技術

在精密沖裁和變形技術中主要加工鋼材。其中涉及多種應用材料，包 括簡單的結構鋼直至高強細晶粒鋼。“材料”資源在近年來具有重要意義。 通過最優地利用材料可顯著影響構件的制造成本。高強度鋼實現了在強度 性能相同的情況下的較薄壁的構件。

在大多數情況下，沖裁面/切割面在精密沖裁時起功能面的作用，因此 凹縮(Einzug)是一個成本因素。

精密沖裁件的典型特征是塌角(Kanteneinzug)和切口毛刺。特別是 在圓角處出現凹縮，該凹縮隨圓角半徑的變小和板厚的增加而增大。凹縮 深度可約為板厚的30％，而凹縮寬度可為板厚的40％，或更多(見DIN3345， Feinschneiden，1980年8月)。所述凹縮由此與材料厚度和材料質量有關， 使得僅可以有限地對其進行控制，并且通常例如由于使在齒部件中的棱不 鋒利或者由于所引起的部件功能長度的變化而限制部件的功能。

因此，沖壓凹縮減弱了部件功能，迫使制造商使用較厚的原材料。

已知有很多解決方案，這些解決方案嘗試通過整修(CH?665?367?A5)、 修刮(DE?197?38?636?A1)或者在沖裁期間的材料移動(EP?1?815?922?A1) 來消除塌角。

根據CH?665?367?A5和DE?197?38?636?A1的已知的解決方案不是減小 塌角，而是復雜地修整部件，因此一方面附加的加工過程和模具需要提高 成本，另一方面由于必需使用較厚的材料而引起相應的材料損失。

在根據EP?1?815?922?A1的已知的解決方案中，在單工位/級(Stufe) 設備中以至少兩個時間上前后相繼的步驟順序沿不同的沖裁方向加工工 件，其中在第一沖裁過程中，沿豎直的工作方向沖裁出凹縮很小的與工件 幾何相匹配的半成品，而在至少一個另外的沖裁過程中，沿相反的工作方 向對部件精密沖裁。在此，第一分步驟的凹縮至少在角區域內會被再次填 充。然而，這種已知的方法主要用于避免出現突出的切口毛刺。

另外，在這種已知的解決方案中沒有最終消除凹縮，并且材料體積/ 量沿著沖裁線移動，這增大了形成裂縫的風險。

發明內容

基于所述現有技術，本發明的目的在于，在不使材料沿著沖裁線移動 的情況下，有針對性地通過在部件幾何內產生與體積相對應的凹縮，同時 在節省材料的情況下鐓縮較薄精密沖裁件上的功能面，來在很大程度上避 免(出現)塌角。

所述目的通過開頭所述類型的具有權利要求1所述特征的方法和具有 權利要求10和11所述特征的裝置來實現。

所述方法和裝置的有利的實施形式可由從屬權利要求得到。

根據本發明的解決方案的突出之處在于，首次實現了：在無需修整以 及材料不沿著沖裁線移動的情況下，經濟地將精密沖裁方法應用于例如帶 有鋒利棱邊的、中等和較大厚度的帶齒部件的部件。

這是通過以下方式實現：即在沖裁開始前，在被夾緊的、未處理的條 帶上逆著沖裁方向利用預成型元件進行與沖裁方向相反的預成型，該預成 型在大小和幾何方面與在沖裁凹模中沖裁時的預期塌角再加上一附加值相 當，并在凹縮側上產生鏡象形式的材料體積。隨著沖裁的開始和在沖裁期 間，由預成型元件支撐被夾緊的條帶的這樣預成型的區域。

特別的優點在于，預成型的工藝參數，例如待預成型的區域的幾何和 材料體積，根據工件的材料類型、形狀和幾何通過虛擬的變形模擬確定。 從而快速并結合實際地設計預成型元件，特別是確定預成型元件上的預成 型角。

然而，預成型的工藝參數也可通過對實際制造的精密沖裁件的測量反 復確定，這也在本發明的范圍內。