[发明专利]包括一体式电动磨削工具的冲裁和修剪模具

说明书

公开了一种包括一体式电动磨削工具的冲裁和修剪模具。一种模具组中的用于对金属板材板件进行修剪的设备。包括由旋转驱动器驱动的磨削轮的磨削工具用于从由修剪镶块形成的修剪边缘磨削掉剪切影响区域。磨削工具设置在由往复模具限定的腔内，并被定向为：在往复模具使磨削工具运动到与修剪边缘接合时，磨削掉剪切影响区域。

技术领域

本公开涉及包括用于对修剪边缘抛光以消除边缘开裂的磨削部的金属板材修剪(trim)和冲裁(blank)模具。

背景技术

在修剪操作中沿着由于剪切而产生应变的坯料边缘会出现边缘开裂，边缘开裂是冲压工艺的失效模式之一。边缘开裂现象更常见于AHSS和铝应用。在拉延(draw)操作中，可(例如)在车身侧外围组件、车门内板件和已成形的坯料结构板件中观察到拉伸边缘(edgestretch)。由于拉伸翻边(stretchflanging)导致的边缘开裂通常出现在二次成型(例如，再成型/翻边模具等)操作中。可以在修剪模具、冲裁模具(blanking die)或修剪/冲孔模具(trim/piercedie)中对拉延操作之后的已成形的坯料或孔/断面进行处理。

参照图1，在图1中示出了现有技术的修剪模具组(trim die set)10’的一个示例，示意性地示出了修剪模具组10’包括压料部(pad)12’，该压料部12’将金属板材坯料(sheetmetal blank)14’压紧到第一模具16’。第二往复模具18’包括修剪镶块(trim steel)20’，该修剪镶块20’在压力机(未示出)中通过第二往复模具18’运动以沿着修剪边缘对金属板材坯料14’进行修剪。冲裁和修剪工艺是剪切工艺。剪切在修剪边缘处产生加工硬化区域并会沿着剪切边缘产生微开裂。在后续的成型操作中，加工硬化和微开裂会降低延展性并导致边缘开裂。

在试图改进边缘拉伸特性的情况下，可调节诸如切削工具间隙的工艺参数。已提出完全不同的工艺来对工件修剪或冲裁，诸如，刨削、斜切或精密冲裁。其它提出的工艺在减少边缘开裂方面仅获得了有限的改进，或会增加制造工艺的成本。

本公开旨在解决上述问题和如下所概括的其它问题。

发明内容

根据本公开的一方面，公开了一种用于修剪金属板材板件的设备，所述设备包括：压料部，用于将金属板材板件压紧到第一模具；第二模具，保持修剪镶块用以相对于第一模具往复运动。修剪镶块在板件上形成修剪边缘。磨削工具包括旋转驱动器和部分地设置在由第二模具限定的腔中的磨削轮。磨削轮通过旋转驱动器旋转，以从修剪边缘磨削掉剪切影响区域。

根据本公开的其它方面，旋转驱动器和磨削轮操作性地连接在可旋转轴上。旋转驱动器还可包括操作性地连接到磨削轮的马达和齿轮组用以使磨削轮旋转。离合器可操作性地连接在马达与磨削轮之间，用于使磨削轮与马达选择性地分离。

磨削轮可从修剪边缘移除弧形部分，所述弧形部分深入到板件的平面中的最大深度在板件的厚度的5％与10％之间。板件可包括修剪影响区域，并且磨削轮可用于从修剪边缘移除弧形部分。

磨削轮可以呈截头圆锥形状，其中，在修剪镶块形成修剪边缘之后，圆锥的最小直径最先接合板件，其中，由磨削轮移除的材料的量随着磨削轮的接合板件的部分的直径增大而增大。替代地，磨削轮可以呈圆柱形。

磨削轮可与第二模具一起往复运动，以在修剪镶块形成修剪边缘之后接合板件，从而在板件的平面中从修剪边缘移除在板件的5％与10％的计量厚度之间的量。

修剪设备还可包括操作性地连接到磨削轮的弹簧偏置装置、驱动器或凸轮组，弹簧偏置装置、驱动器或凸轮组使磨削轮相对于第二模具的往复运动方向垂直地运动，以与修剪边缘接合和分离。

根据本公开的另一方面，公开了一种方法，所述方法用于在利用压紧压料部将金属板材板件压紧到第一模具时修剪金属板材板件。利用由第二模具保持的修剪镶块来剪切板件，以形成修剪边缘，在所述修剪边缘处存在剪切影响区域。在压紧压料部继续将板件压紧在第一模具上时，利用磨削轮移除剪切影响区域。