[发明专利]一种厚板圆盘一次精冲成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及零件加工领域，具体涉及一种厚板圆盘一次精冲成形方法。

背景技术

圆盘是广泛应用脚手架中的一种花状金属零件。该零件材质为SS400或其他低碳钢，热轧或冷轧厚钢板，零件厚度为8-12mm，孔间壁薄，约为料厚的60%。该零件对断面质量要求较高，光亮带>75%，且异形孔和外轮廓不允许有撕裂，不垂直度和平面度也有较高的要求。因此该类零件在生产中需严格控制零件的断面质量，保证平面度和不垂直度。由于建筑行业的迅速发展，圆盘的需求量大，此外，在国防工业与汽车等行业中，如各种武器装备如坦克、装甲车、战斗机、还有航天工业也会用到类似圆盘厚度和形状的结构件。因此需要一种质量稳定、成本低、效率高、满足批量生产的成形方法。

传统的厚板加工方法有：

1、铸造。铸造时常见的缺陷有：气孔、粘砂、夹砂、砂眼、胀砂、冷隔、浇不足等，缺陷容易造成零件精度差，强度弱，在大批量下质量不稳定。

2、机加工。机械加工虽然能得到较好的产品质量，但其成本太高，在大批量生产下生产效率低。

3、线切割。线切割虽能得到较好的截面质量和性能，但生产效率低下。

4、普冲。普冲模具间隙大，难保证断面光亮带要求，且为单向压力，产品平面度和不垂直度也很难保证。

5、先预冲半成品，再精密成形的多工序结合方法。冲裁力和模具强度随冲裁零件板厚增加而增加，厚板零件一次精冲成形对精冲机总压力和模具强度有更高的要求，因此多采用分步成形方法，一般采用先预冲半成品，再精密成形，该方法保证产品质量，但多工序冲裁成形生产成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种厚板圆盘一次精冲成形方法，能够用于大批量生产。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种厚板圆盘一次精冲成形方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1）准备工作：

设备的准备：准备液压摆式剪板机、全自动液压精冲机、平面砂带磨床；其中液压摆式剪板机的剪料精度≤±0.5mm，全自动液压精冲机总压力＞5000KN；

原材料的准备：准备厚板圆盘零件所要求的冷轧或热轧钢板，钢板厚度与厚板圆盘零件厚度相同，钢板经球化退火处理，调整液压摆式剪板机的后挡料尺寸和刃口间隙，压紧板料，将板料剪切为条料，剪料精度≤±0.5mm；

 一次精冲成形上、下模的准备：

a、一次精冲成形下模的准备：凹模的型腔与厚板圆盘零件的外轮廓相同，凹模的外轮廓与凹模框过渡配合，凹模上设有油槽和螺纹通孔；推板的端面形状与厚板圆盘零件底面相同，推板外轮廓与凹模间隙配合，单边配合间隙3-5μm，推板内孔和异形孔与圆孔凸模、异形孔凸模间隙配合，单边配合间隙3-5μm，推板设有螺纹孔，推板和顶件器挂台采用螺钉连接；

b、一次精冲成形上模的准备：凸凹模的下端面形状与厚板圆盘零件顶面相同，且凸凹模上设有与厚板圆盘零件上相同的圆孔和异形孔；凸凹模的外轮廓以凹模为基准间隙配合，凸凹模的圆孔和异形孔与圆打杆、异形打杆间隙配合，凸凹模的上端面设有螺纹孔；凸凹模与压板间隙配合，单边配合间隙3-5μm；

2）一次精冲成形：

①将一次精冲成形上、下模分别安装在精冲机的上、下台面上，精冲模具在开启位置时，将条料送到精冲工位；

②启动精冲机，精冲机的下工作台向上运动，对凹模、圆孔凸模、异形孔凸模施加冲裁力F_S，对传力杆、圆打杆、异形打杆施加压边力F_R，对打杆施加反压力F_G，传力杆和打杆分别沿圆周均匀分布在一次精冲成形上、下模上；在冲裁力F_S和压边力F_R的作用下，精冲模具的凹模框、凹模、推板、圆孔凸模、异形孔凸模与精冲模具的压板，凸凹模、圆打杆、异形打杆将条料同时压紧；精冲机的下工作台继续向上运动，冲裁力F_S大于压边力F_R，反压力F_G设定为小于压边力F_R，条料剪切开始；当凸凹模进入凹模的同时圆孔凸模、异形孔凸模也进入凸凹模，同时压板和圆打杆、异形打杆在压边力F_R的保护下上移，推板在反压力F_G的保护下下移，剪切后的条料紧紧包在凸凹模上，厚板圆盘零件镶在凹模中；