[发明专利]月牙形U形厚钢板落料零件落料工艺及落料模的替代工艺及模具

说明书

所属技术领域

月牙形U形厚钢板落料零件落料工艺及落料模的替代工艺及模具，属于机械制造行业中的金属冷冲压技术领域。 

背景技术

厚钢板“月牙形”和“U形”类的冷冲压落料零件，在机械制造行业的各类机械中都有广泛的用途。如6102Q柴油发动机上的发电机调节臂，就是“月牙形”的厚钢板落料零件，其材料厚度为6mm，材质为65Mn，其外形如附图1所表示的几何形状，是月牙形的冷冲压落料零件，中间有调节长孔可以用冲孔工艺或者采用机械加工完成。按照现在国内外通行的常规的冷冲压落料工艺，排料时两个相邻的零件的工艺余料即搭边，对于搭边值的选取，国内外的工具书中推荐数据都是：材料厚度乘以大于或者等于1的系数。因此对于如附图1所示的落料零件的材料利用率很低；又特别是对于厚钢板落料零件，其落料模的使用寿命很低，实践证明：对于本实施例而言，材质为65Mn，厚度为6mm的如附图1所示的零件其落料模的使用寿命约1900件，模具就彻底报废了；落料零件的模具分摊费用很高；产品的材料利用率很低；对于类似“月牙形”和“U形”落料零件而言，由于钢板生产轧制过程中形成金属纤维的方向性，故同一个零件的不同位置的力学性能差异大、零件的整体机械强度差。关于材料利用率，附图1中该零件的投影面积为14672.4平方毫米，按照附图2的排样图计算，材料利用率约为50％，所以“月牙形”类落料零件的材料利用率很低。对于“U形”类冷冲压落料零件而言其材料利用则更低；有的零件其材料利用率不到30％；对于这类冷冲压落料零件的模具分摊费用很高；特别是对于“U形”类冷冲压落料零件在同一零件中的不同位置的机械强度差异性更大。附图1所示零件是6102Q车用柴油机上的发电机调节臂，材质是65Mn、厚度是6mm，就是月牙形落料零件，用落料工艺的落料模落料时材料利用率约50％，模具使用寿命约1900件就报废了。而且沿月牙形U形厚钢板落料零件金属纤维不连续而影响机械强度。 

发明内容

为了克服背景工艺技术的不足，本发明提供“月牙形U形厚钢板落料工艺及落料模的替代工艺及模具”。对于厚钢板的界定可以用下述三个条件定义：1、零件的厚宽比大于0.2，即落料零件的材料厚度与落料零件的宽度之比值大于0.2；2、相对弯曲半径大于0.2，即月牙形U形落料零件的内侧曲率半径和外侧曲率半径的比值大于0.2；3、落料零件材料的绝对厚度大于3.5mm。 

解决上述技术问题的技术方案的技术要点是：将钢板用剪板机裁成所需要的长度和宽度的直条料，并且直条料的长度方向和钢板生产中形成的金属纤维方向平行，即和钢板轧制的长度方向平行。将直条钢板数十件按照厚度方向整齐的重叠在一起，将其放置在弯形模具的凹模中，并且使直条钢板的宽度呈垂直于水平面的放置，弯形上模自动沿着重叠在一起的直条钢板的两个侧面将全部直条钢板整体夹紧，弯形凸模对夹紧的直条钢板进行弯形，而获得和落料工艺的落料零件相同的几何形状和尺寸的零件。该发明工艺的用途是替代月牙形U形厚钢板落料工艺及落料模具，低消耗高效率的生产月牙形U形厚钢板落料零件。该项发明符合又好又快发展的科学发展观的要求，有利于节能减排、发展低碳经济、建设资源节约型、环境友好型社会。 

本发明工艺的技术方案的工艺路线是： 

1、按照落料零件的中心线计算展开长度； 

2、按照落料零件的展开长度和落料零件的宽度、在剪板机上裁剪成直条料、直条料的理论宽度是落料零件的宽度、但是根据弯曲变形的相对曲率半径，即弯曲零件内侧半径和弯曲零件外侧半径的比值大小，加上一个修正值为确定的下料宽度； 

3、并且直条料的长度方向和钢板生产中形成的金属纤维方向平行，即和钢板轧制的长度方向平行亦即与供货状态下的钢板长度方向平行； 

4、将直条钢板数十件整齐的重叠一起、使单件直条钢板的宽度垂直于水平面； 

5、将数十件整齐的重叠钢板放置在有自动夹紧装置的弯形模具中弯形。而获得和落料工艺的落料零件相同的几何形状和尺寸的零件。 

6、弯形之后用剪切模具将月牙形零件的两端剪切成半圆形。 

7对附图1左边的台阶用压形模具压形。即使是用落料工艺和落料模具生产该冷冲压零件，也必须有此道生产工序。 

本发明“月牙形U形厚钢板落料工艺及落料模的替代工艺及模具”的有益效果是： 

1、月牙形落料零件的材料利用率由约50％提高99％以上，“U形”类落料零件的材料利用率由35％，提高99％以上；