專利名稱：金屬材料與非金屬材料疊料沖壓方法
金屬材料與非金屬材料疊料沖壓方法技術領域：
本發明涉及一種鈑金沖壓方法，尤其是指一種對金屬材料與非金屬材料疊料進行 同時沖壓的鈑金沖壓方法。背景技術：
習知的鈑金沖壓中，其原材料主要針對的原料為金屬材質。而實際生產中，出于某 些產品的特殊需要，其最終成品的金屬材料外還需同樣貼敷一層非金屬材料，且此類非金 屬材料往往是自身較為柔軟的如膠片等材料。而金屬材料與非金屬的硬度及力學性能大相 徑庭，而沖壓方法中所需要具備的條件與特征主要包括沖壓力(剪切力)、卸料力、壓料力 (有平面度要求等)及沖裁間隙四點關鍵參數，要沖壓出產品，需要保證沖壓模具沖壓與原 料沖壓后的分離，這需要有足夠的沖壓力保證，也就是說沖壓力的單位減切力要大于原材 料材質剪切強度，正因此原因，金屬材料與非金屬材料不同的材質其單位面積所需要的沖 裁力是不一樣的，同樣的道理，材料不同所需要的卸料力及壓料力也不一樣，再加上非金屬 材料沖壓過程中易變形變薄、非金屬材料在沖壓切斷過程時容易流動到金屬件的剪口面、 非金屬材料容易沾附到沖壓模具模面上從而影響正常的沖壓等問題，現有沖壓方法均無法 克服，因此不能實現金屬材料與非金屬材料同時疊料沖壓。現有制造此類產品的沖壓方法 中只能將兩類金屬/非金屬材料分開沖壓成件后，再通過人手工將非金屬材料貼于金屬材 料上方可完成產品的生產，由此一來不僅限制了生產效率，還伴隨有諸如1.由于需要分別 制造五金模具及切膠片模具而帶來的工裝設備投入大；2.需要大量的員工手工作業貼膠 片造成的制造人力成本增加；3.人工貼膠片，限制了生產速度生產效率底；4.人工貼膠片， 容易漏貼、貼不正、貼不牢固等問題，產品不良率高；5.產品貼合面有毛刺面要求時，膠片 貼合時方向容易貼反等問題，難以克服。
發明內容本發明的目的在于克服了上述缺陷，提供一種可同時沖壓金屬、非金屬材料的金 屬材料與非金屬軟材料疊料沖壓方法。本發明的目的是這樣實現的一種金屬材料與非金屬材料疊料沖壓方法，其特征 在于它包括A)、選定間隙根據金屬材料及厚度獲取常規沖壓的模具沖裁單邊間隙值，選定沖裁間隙小于上 述所得常規單邊間隙值的沖壓模具；選定沖壓模具的間隙為常規單邊間隙值的50% ；B)、配置原料選定符合產品公差要求的原料，原料料寬符合模具設計要求，且金屬材料與非金 屬材料等寬；C)、調整壓料力根據金屬材料及非金屬材料相疊后總厚及材料寬度選定設有對應內凹限料槽的卸料板；卸料板內凹限料槽的深度等于金屬材料及非金屬材料相疊后總厚度；D)、配置凹模選定在刃口處設有用以減少沖壓受力面積的凸臺的凹模；E)、疊料貼合將金屬材料與非金屬材料相疊并貼合緊密，貼合過程中確保兩者的中心線保持在 一條直線上；它還包括配置自動貼膠裝置，用于安裝來料方式為卷料的金屬材料與非金屬 材料同時提供沖壓前將兩者疊料后的自動貼合。相比于常見的鈑金沖壓方法，本發明的有益效果在于通過選定沖裁間隙較小的模 具、選配來料、調整模具壓料力、配置凹模及疊料貼合的處理，解決了金屬材料與非金屬材 料疊料沖壓中沖壓間隙、壓料力及沖壓力關鍵參數的配置，實現了滿足兩中不同材質同時 沖壓的需求，使得沖壓后可直接得到獲得貼好了非金屬材料的最終成品，節省了兩種材料 單獨沖壓后貼合的工序，而疊料貼合中通過配置的自動貼膠裝置更是節省了人工貼膠紙的 工序，避免了人工貼膠片定位不準、貼不牢固的問題，有效提高成品品質。可見，利用本發明 沖壓方法可連續模沖壓生產出成品，大大提高生產效率。
下面結合附圖詳述本發明的具體結構圖1為金屬材料及其厚度對應的常規模具沖壓的沖裁單邊間隙值對照表圖2為本發明選定卸料板類型示意3為本發明選定凹模類型示意4為本發明于沖壓模具中配置自動貼膠裝置示意圖具體實施方式
為解決原有金屬材料、非金屬材料產品的沖壓方法上的缺陷，本發明通過如下方 法加以克服A)、選定間隙為克服非金屬材料(如膠片)自身柔軟的特點，減小其在沖壓時的變形量，需要設 計模具合理的沖裁間隙，此間隙即要滿足金屬材料(如五金件)的正常沖壓，又要盡量減小 非金屬材料(如膠片)的變形量，經過多次實驗比較，該沖壓間隙設計應當采用小間隙更為 合理。根據金屬材料及厚度獲取常規沖壓的模具沖裁單邊間隙值，其材料及其厚度對應的 常規沖裁單邊間隙值參見圖1，作為第一類材料，如通常的硬冷輾鋼板、半硬或全硬不銹 鋼，其常規平均沖裁單邊間隙值為7. 5% t，第二類材料，如軟鋼片、黃銅、鋁合金及不銹鋼 片的常規平均沖裁單邊間隙值為6. 0% t，第三類材料軟鋁及紅銅片的常規平均沖裁單邊 間隙值則為4. 6% t。由此選定沖壓模具的沖裁間隙應小于上述所得常規單邊間隙值，且一 般為常規單邊間隙值的50%即可。B)、配置原料選定符合產品公差要求的原料，原料料寬符合模具設計要求，且金屬材料與非金 屬材料等寬。此處列出常見于原料總類4
金屬材料材質包括冷扎鋼板、熱扎鋼板、不銹鋼、銅板、鋁板等金屬材質金屬材料料厚0. 2 3. Omm非金屬材料材質帶沾性的膠片等非金屬材料非金屬材料料厚0. 1 3. OmmC)、調整壓料力為盡量減小非金屬材料(如膠片)材料在沖壓過程中的塑性流動，模具在選取時 需要考慮其施加在非金屬材料(如膠片)的壓料力盡量小，理論上希望在壓住疊料后的金 屬、非金屬材料時，不產生壓料力。所以根據金屬材料及非金屬材料相疊后總厚及材料寬度 選定設有對應內凹限料槽的卸料板，參見圖2為一種卸料板結構示意圖，卸料板1中蛇有內 凹限料槽，其深度控制在金屬材料2及非金屬材料3相疊后總厚度。D)、配置凹模因為非金屬材料(如膠片)的塑性大大高于金屬材料(如五金件)，非金屬材料在 切斷時，容易被拉長變形，并容易流動到沖壓模具的凹模刃口內，并沾附到對應金屬材料的 剪口邊，為減少非金屬材料的變形量，需選取特殊的凹模，如圖3為一種在刃口處設有凸臺 501的凹模5，從而可有效減少非金屬材料3在沖壓時的受力面積，把剪切力集中在非金屬 材料3沖裁周邊，非金屬材料3變形量很小的狀態下完成整體切斷，此外該類刃口凸臺在沖 壓工作時還可以阻擋非金屬材料向刃口工作區域流動，避免了其向流入凹模，沾附到金屬 材料2剪口面。E)、疊料貼合將金屬材料與非金屬材料相疊并貼合緊密，貼合過程中確保兩者的中心線保持在 一條直線上。為了配合連續疊料沖壓，還可為沖壓模具配置一套如圖4所示的自動貼膠裝 置300，用于安裝來料方式為卷料200的金屬材料2與非金屬材料3同時提供沖壓前將兩者 疊料后的自動貼合。綜上所述，本發明的金屬材料與非金屬材料疊料沖壓方法，首先需要準備用于沖 壓的金屬材料(如五金件)原材料及非金屬材料(如膠片)材料，，金屬材料(如五金件) 原材料的來料方式為卷料，料厚需符合產品本身的公差要求，料寬符合模具的設計要求，同 時非金屬材料(如膠片)材料的來料方式也為卷料，寬度與金屬材料(如五金件)原材料 等寬，非金屬材料(如膠片)卷的內外圈直徑需要符合自動貼膠紙的裝置尺寸。在生產時， 把沖壓模具安裝到模具沖床上，調校好閉合高度。把準備好的金屬材料(如五金件)原材 料安裝到沖壓機的輔助設備送料架上面。同時把準備好的非金屬材料(如膠片)卷也安裝 到自動貼膠裝置上，在每次的最開始沖壓前，需要人工把非金屬材料(如膠片)材料卷的料 頭與自動送料架上的金屬材料(如五金件)原材料料頭手工貼合好，再由沖床的送料機同 時把貼合好的金屬材料(如五金件)原材料及非金屬材料(如膠片)材料自動送入到模具 的工作位置，開始沖壓生產產品，完成連續沖壓過程。在利用模具直接疊料沖壓時，需要留意手工貼合時把膠紙與金屬材料(如五金 件)原材料貼合緊密，并且要保證貼合后膠紙的中心線要與金屬材料(如五金件)原材料 的中心線保持在一條線上，不能貼歪貼斜，并且在沖壓時發現非金屬材料(如膠片)隨金屬 材料(如五金件)材料進入模具工作位置時還未貼合緊密，則需要調整自動貼非金屬材料 (如膠片)的裝置，加大貼合力，使膠紙與金屬材料(如五金件)原材料貼合緊密再沖壓。
同原有沖壓方法相比，本發明方法突破了傳統設計思路，減少了工藝中的多項工 序，解決了舊工藝所解決不了的缺陷，并帶來如下優點1、工裝設備的節省——節省一套非金屬材料(如膠片)沖壓模2、節省了非金屬材料(如膠片)單獨沖壓工序——節省工序費3、去除了人工貼非金屬材料(如膠片)的工序——節省了人力成本費4、降低了產品的不良率5、提高了生產效率6、避免非金屬材料(如膠片)貼反的現象——產品有貼合面有毛刺方向要求時。權利要求
1.一種金屬材料與非金屬材料疊料沖壓方法，其特征在于它包括A)、選定間隙根據金屬材料及厚度獲取常規沖壓的模具沖裁單邊間隙值，選定沖裁間隙小于上述所 得常規單邊間隙值的沖壓模具；B)、配置原料選定金屬材料與非金屬材料原料等寬；C)、調整壓料力根據金屬材料及非金屬材料相疊后總厚及材料寬度選定設有對應內凹限料槽的卸料板；D)、配置凹模選定在刃口處設有用以減少沖壓受力面積的凸臺的凹模；E)、疊料貼合將金屬材料與非金屬材料相疊并貼合緊密，貼合過程中確保兩者的中心線保持在一條 直線上。
2.如權利要求1所述的金屬材料與非金屬材料疊料沖壓方法，其特征在于所述A)的 選定沖壓模具的間隙為常規單邊間隙值的50%。
3.如權利要求1所述的金屬材料與非金屬材料疊料沖壓方法，其特征在于所述C)卸 料板內凹限料槽的深度等于金屬材料及非金屬材料相疊后總厚度。
4.如權利要求1所述的金屬材料與非金屬材料疊料沖壓方法，其特征在于所述E)疊 料貼合包括配置自動貼膠裝置，用于安裝來料方式為卷料的金屬材料與非金屬材料同時提 供沖壓前將兩者疊料后的自動貼合。
全文摘要
本發明提供了一種金屬材料與非金屬材料疊料沖壓方法，通過選定間隙、配置原料、調整壓料力、配置凹模及疊料貼合的處理方法，解決了金屬材料與非金屬材料疊料沖壓中沖壓間隙、壓料力及沖壓力關鍵參數的配置，實現了滿足兩中不同材質同時沖壓的需求，使得沖壓后可直接得到獲得貼好了非金屬材料的最終成品，節省了兩種材料單獨沖壓后貼合的工序，而疊料貼合中通過配置的自動貼膠裝置更是節省了人工貼膠紙的工序，避免了人工貼膠片定位不準、貼不牢固的問題，有效提高成品品質。利用本發明沖壓方法可連續模沖壓生產出成品，大大提高生產效率。
文檔編號B21D53/00GK102049451SQ20091021143
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月10日 優先權日2009年11月10日
發明者張昕, 張福生, 李濱, 楊燦元 申請人:億和精密金屬制品(深圳)有限公司