[发明专利]柱筒管单面方形孔冲压成型加工方法

说明书

技术领域

本发明属于柱筒管类零件加工方法，特别是一种柱筒管单侧面方形孔的加工方法。

背景技术

随着汽车和家用电器等工业的飞速发展，在零部件的制造加工中，对产品质量和生产效率的要求越来越高，数量越来越大，一些传统的加工工艺面临挑战，不能满足需求。汽车转向系柱筒管的锁孔加工就是一种。柱筒管是市场销售的标准化管材，所加工的锁孔为长方形，四周带R，加工尺寸精度较高，允许尺寸公差0.1mm，其传统的机加工艺为：钻----靠模铣---钳等，加工面粗糙、咬边；精度一致性差、公差难以保证；孔形歪扭，R不均，棱毛刺消除困难，生产效率低下。另一种加工方式为插床插刀加工，变形大，难以达到资料的要求，效率也底。

发明内容

本发明为了克服传统机加工艺方法在柱筒管单侧孔加工的弊端，提供一种新型加工方法。

本发明所涉及的柱筒管单面方形孔冲压成型加工方法是在40T普通冲床设备上，采用专用冲模加工柱筒管单面方形孔，专用冲模由内R型刃口凸模、可换斜楔式凹模、斜楔式卸料镶块等专用部件构成，其加工方法是：

1)调整冲压行程，下止点在刚好切断方形孔孔壁处；

2)可换斜锲式凹模孔口刃宽3～4mm，主体修整成孔口小下面大的四方锥体；

3)刃口凸模的内R与所加工柱筒管外R一致；

4)可换斜锲式凹模的镶块、斜锲式卸料镶块的斜角均取4°；

5)零件加工步骤：零件插入凹模中→锲紧凹模→锲紧卸料镶块→冲切。

本发明加工的柱筒管单面方形孔，孔型和R均匀一致、棱无毛刺、粗糙度达Ra1.6、外形美观、加工效率高，加工精度满足公差0.1mm以内的要求。本发明能加工所有微型汽车和轿车转向系柱筒管方形孔。本发明易损模寿命可达20000～30000件。凸模冲裁时管件受力均匀，孔口变形小；凹模既能强固管柱内孔，又能快速拆卸，满足快速生产的需要，当刃口磨损变钝时，可快速换新继续生产，无需整套模具拆卸。

附图说明

图1：柱筒管单侧方形孔例图

图2：专用模具

其中：1.内R形刃口凸模2.可换斜楔式凹模3.带斜楔式卸料镶块固定保套座

图3：内R形刃口凸模

图4：可换斜楔式凹模

图5：可换斜楔式凹模左视图局部

图6：带斜楔式卸料镶块固定保套座

图7：带斜楔式卸料镶块固定保套座俯视图

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明如下：

本发明是采用专用冲模加工柱筒管单面方形孔，专用冲模由内R型刃口凸模、可换斜楔式凹模、带楔式卸料镶块固定保套座等专用部件构成，内R形刃口凸模、可换斜楔式凹模斜、带楔式卸料镶块固定保套座等主要部件具有如下特点：

图3为内R形刃口凸模，凸模的材料Cr12MoV热处理54～58HRC。凸模内R控制须与柱筒管外R一致，否则冲裁在管柱上的剪切力不一致造成变形，凸模刃口宽度控制在0.50～0.70mm，刃口太锋利崩刃，过宽孔口塌陷；由于冲裁后锁孔尺寸回弹，凸模尺寸在设定产品尺寸基础上长和宽各增加0.10 mm回弹余量，冲裁后锁孔能完全满足产品图纸要求。

图4为可换斜楔式凹模，凹模材料CrWMo，热处理52～56HRC。凹模插入柱筒管内孔，插入长度随锁孔距离不同而变化，成型柱筒管内孔尺寸有波动范围，凹模外径要随管内径变化而变化。凹模工作部分外径控制在小于柱筒管内径0.3-0.4mm，严格控制凹模方形孔到定位销孔的位置度66±0.02mm。

凹模刃口部分分割成上下两个半圆斜楔块，下斜楔块焊一手柄(长度随柱筒管长短相应确定)，斜楔块的切割角度以4°为最佳，既可在冲裁时自锁住斜楔块的滑动，工作完毕后抽出又容易。

图5为带斜楔式卸料镶块固定保套座，冲裁时的冲压剪切力传递到凹模上，瞬间强大的冲剪力使凹模无法承受而折断并使锁孔产生椭圆，为了强化支撑承受力和防止管件变形，设计的的带斜楔式卸料镶块固定保套座起到了加大强度和固化管柱的作用；成型管柱外形尺寸也有波动范围，与之配合的支撑部位也应考虑这一因素。

为使操作简捷方便，将斜楔式卸料镶块左侧半圆弧制作成斜楔块，斜度取4°最佳。

使用上述专用模具加工柱筒管单面方形孔，为保证冲裁时各模能够一致准确，图2冲模中的下固定座与导柱间的位置度尺寸公差必须和图4凹模落料孔与定位孔间的位置度尺寸公差保持一致；凸模与凹模之间应有一定间隙，间隙尺寸取柱筒管壁厚度的20％为最佳。