[發明專利]卷邊工字輪擋邊沖壓加工方法及其裝置

無效

• 申請號: 201210006892.7
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102527805A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 王明坤;吳萍;韓慶波
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天江北機械工程有限公司
• 主分類號: B21D22/20
• 分類號: B21D22/20;B21D22/02;B21D37/10
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本發明涉及卷邊工字輪擋邊的加工方法，具體地指一種卷邊工字輪擋邊沖壓加工方法及其裝置。

背景技術

作為繞線用的工字輪的側板由鋼板制成，為減輕重量，提高強度和剛度，通常在其周邊做成帶擋邊的卷邊工字輪。

對于此類卷邊工字輪擋邊的生產，傳統的工藝為采用折彎→旋壓(滾壓、擠壓)→模具成型來完成。由于涉及到采用工裝折彎；在機床上旋壓(滾壓、擠壓)；和利用模具采用沖床及液壓油缸進行最終成型，因此，需要2個小時才能加工1件，生產效率較低；單件的加工費用約為60元，生產成本較高；而且設計工位和工序較多，零件工藝較復雜。

發明內容

本發明的目的就是對現有卷邊工字輪擋邊的加工方法進行改進，提供一種生產效率較高、生產成本較低的卷邊工字輪擋邊沖壓加工方法。

本發明的另一目的是提供實現該加工方法的卷邊工字輪擋邊沖壓加工裝置。

為實現上述目的，本發明所提供的卷邊工字輪擋邊沖壓加工方法，包括以下步驟：

1)裁取外圓直徑為Φ2、厚度為d的坯料；

2)將所述坯料放入沖壓拉伸模具中，沖壓拉伸成帶直角擋邊的半成品，所述半成品的直角擋邊與底平面之間形成有半徑為R的過渡圓角；

3)將所述半成品放入沖壓彎形模具中，沖壓彎形得到帶圓弧擋邊的卷邊工字輪。

本發明所設計的實現上述加工方法的卷邊工字輪擋邊沖壓加工裝置，包括沖壓拉伸模具和沖壓彎形模具，所述沖壓拉伸模具包括相配合的凸模和凹模，所述凹模的上端設置有環形定位槽，所述凹模的型腔內側壁與底面交叉處呈半徑為R的過渡圓角，所述凸模的下端沿其周邊也呈半徑為R的過渡圓角，與所述凹模的型腔相匹配；所述沖壓彎形模具包括相配合的上模和下模，所述下模的型腔內側壁與底面交叉處呈半徑為R的過渡圓角，與凹模的型腔過渡圓角相匹配；所述上模的下端沿其周邊設置有環形斜面凹槽。

優選地，所述沖壓拉伸模具的凹模型腔深度h、過渡圓角半徑R與坯料厚度d之間的數學關系為h＝R+d。這樣，沖壓拉伸模具成型深度在過渡圓角與直角擋邊相切處，不用設計頂出裝置，就可以脫模。

優選地，所述沖壓拉伸模具的凸模和凹模之間的雙邊間隙值δ與坯料厚度d之間的數學關系為δ＝0.125d。這樣，方便脫模和避免夾料。

優選地，所述沖壓拉伸模具的凹模上的環形定位槽的外圓直徑Φ1與坯料外圓直徑Φ2之間的數學關系為Φ1＝Φ2+(5～10)mm。這樣，將坯料放入凹模的型腔內時，坯料外圓不會超出定位槽的邊緣，使其自動找正并定位。

優選地，所述沖壓彎形模具的上模上的環形斜面凹槽的內壁面與其底面夾角α＝40°～50°。如果此角度小于此范圍，零件無法正常成型；如果此角度超出此范圍，模具需要設備壓力會較大。通過設定合適的角度，使零件易于成型。

所述沖壓拉伸模具的凹模和沖壓彎形模具的下模的洛氏硬度HRC為50～55，所述沖壓拉伸模具的凸模和沖壓彎形模具的上模均采用Q235鋼。所述沖壓拉伸模具的凹模和沖壓彎形模具的下模的表面進行滲碳處理。

本發明的有益效果：采用沖壓工藝方式在普通液壓設備上加工卷邊工字輪的擋邊，生產工藝相對簡單，對設備要求較低，只需兩套專用設備即可加工，工序少，操作簡單；在大批量生產中成本低，生產效率高，單件的加工費用僅為18元，1個小時可以加工30件。本發明的沖壓拉伸模具不用設計頂出裝置就可以脫模；沖壓彎形模具不用設計定位機構，采用下模型腔的過渡圓角自動找正，通過試模確定模具位置。通過本發明所提供的沖壓拉伸模具和沖壓彎形模具可以將坯料加工成滿足設計指標的卷邊工字輪擋邊，具有結構簡單，通用性較強、生產成本較低的特點。

附圖說明

圖1為本發明卷邊工字輪擋邊的沖壓加工方法的兩步成型示意圖；其中，a₀為坯料的截面圖，a₁為拉伸后的截面圖，a₂為彎形成型后的截面圖。

圖2為沖壓拉伸模具的立體剖面結構示意圖。

圖3為圖2中凸模的剖面結構示意圖。

圖4為圖2中凹模的剖面結構示意圖。

圖5為沖壓彎形模具的立體剖面結構示意圖。

圖6為圖5中上模的剖面結構示意圖。

圖7為圖5中下模的剖面結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明并不局限于以下實施例。