專利名稱：汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖模具及其精沖方法
技術領域：
本發明屬于汽車配件沖壓制造領域，尤其是涉及一種汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖方法，本發明還涉及一種汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖模具。
背景技術：
汽車盤式制動剎車片鋼背是汽車剎車片中的重要的零件之一，如圖1所示，它用于固定摩擦材料，同時便于剎車片安裝在剎車系統上。因此剎車片的質量受鋼背斷面質量的影響很大，其斷裂面區域及其大小直接關系著鋼背能否使用及其使用效果，毛刺越大，斷裂面越不平整，則剎車噪音越大，制動效果越差。而目前鋼背主要采用普通沖壓方法進行沖裁，由于沖裁模具的設計欠缺完善，使得沖裁件的沖裁面不可避免地出現大量斷裂面及毛刺，從而影響鋼背的使用性能；又或者是增加了后續的加工，延長了生產周期而且大大提高了生產成本。有的生產廠家采用三動精沖壓力機沖裁，得到的沖裁件質量有所提升，但卻大大增加了生產設備的投入以及產品的生產成本，不利于多規格、小批量的企業進行柔性生產，從而降低了企業的產品競爭力。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖方法和精沖模具，在該精沖模具的基礎上，該精沖方法效率高、能耗低，能夠有效提高產品質量，且生產成本較低，能夠有效地消除普通沖壓方法帶來的缺陷。本發明所采用的技術方案是本發明涉及的一種汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖方法，該方法包括以下步驟
(1)根據鋼背的面積及厚度計算出壓邊力、反頂力、沖裁力、凹模刃口、沖裁間隙以及凹模刃口圓角半徑的工藝參數的取值范圍，并根據工藝參數制定精沖模具；
(2)將板材放入由凸模、凹模以及彈性卸料裝置組成的模具中；
(3)使凹模處于鎖定狀態，控制凸模和彈性卸料裝置下行，彈性卸料裝置首先接觸板材并壓住板材提供壓邊力；
(4)當彈性卸料裝置達到極限位置時，凸模將部分板材壓入凹模的型腔中得到沖裁件，沖裁件與凹模之間的巨大摩擦力提供反頂力；
(5)控制凸模和彈性卸料裝置上行，彈性卸料裝置由壓縮狀態逐漸轉為拉伸狀態后，進行卸料，完成全部精沖過程。本發明還提供一種精沖模具，用于實現上述精沖方法，該精沖模具包括模柄、上模座、上墊板、凸模、凹模以及下模座，所述模柄設于所述上模座上，所述上模座、所述上墊板以及所述凸模依次相連接，所述凹模設于所述下模座上，所述上模座、所述下模座通過導柱相連接，所述汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖模具還包括彈性卸料裝置，所述上模座、所述上墊板以及所述彈性卸料裝置依次通過螺釘相連接，所述凸模滑動穿設連接在所述彈性卸料裝置內，所述凸模、所述彈性卸料裝置均位于所述凹模的正上方。
優選地，所述彈性卸料裝置包括固定板、卸料板以及設置在所述固定板與所述卸料板之間的彈性橡膠，所述上模座、所述上墊板、所述固定板、所述彈性橡膠以及所述卸料板通過所述螺釘相連接，所述凸模的下端滑動穿設連接在所述卸料板上。優選地，所述彈性卸料裝置包括固定板、卸料板以及設置在所述固定板與所述卸料板之間的蝶形彈簧，所述上模座、所述上墊板、所述固定板以及所述卸料板通過所述螺釘相連接，所述蝶形彈簧套接在所述螺釘上，所述凸模的下端滑動穿設連接在所述卸料板上。優選地，所述凸模與所述凹模的沖裁間隙為設計鋼背厚度的O. 2%。優選地，所述凹模的刃口高度為設計鋼背厚度的2 3倍。優選地，所述凹模的上端設有兩個導料銷，兩個所述導料銷位于送料方向的同一偵U，所述導料銷露出所述凹模的高度小于板材的厚度。優選地，所述凹模的刃口圓角半徑為鋼背厚度的20%。優選地，所述導柱與所述上模座之間設有導套，所述導柱與所述導套之間設置有導向滾珠。本發明的有益效果有以下幾點
(1)精沖模具中特別設計了彈性卸料裝置，提供了精沖過程中的巨大壓邊力，實現了無齒圈精沖；
(2)精沖模具中凹模刃口的特殊設計，依靠已經沖好的零件提供反頂力，不需要反頂板，并且實現了普通壓力機上的精沖；
(3)凸模或凹模刃口有小圓角，以便更多的材料被擠入變形區，增加壓應力成分；
(4)在精沖加工過程中，由于冷作硬化的作用，其精沖表面硬度甚至可以達到HRC42，在很多情況下，精沖零件往往可直接用于裝配而無需后續加工。(5)沖裁過程的壓力非常大，精度高，采用高精度的導向滾珠，對設備精度、模具結構、材料乃至潤滑都提出了很高的要求，得到的沖裁件精度高。總之，本發明能夠有效地消除鍛件存在的缺陷，有效地節約原材料，節約原材料10%以上。能夠有效地提高光潔面的比例，而且模具精度高，使用壽命長，不易損壞。本發明成本低廉，使用的設備簡單，能夠在普通沖壓機上實現精密沖裁，投產時間快，生產效率高，具有良好的市場前景。
圖1是本發明中鋼背的結構示意 圖2是本發明中精沖鋼背外形的模具結構示意 圖3是本發明中精沖鋼背若干個孔的模具結構示意 圖4是圖2中A部分結構的放大示意 圖5是圖3中B部分結構的放大示意圖。
具體實施例方式本發明涉及一種汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖方法及其精沖模具，為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖對本發明進行進一步詳細說明。本發明提供的一種精沖方法，可以在普通壓力機上使用精密沖裁模具達到精沖效果，從而提高產品質量。該精沖方法包括以下步驟
(1)根據鋼背的面積及厚度計算出壓邊力、反頂力、沖裁力、凹模刃口、沖裁間隙以及凹模刃口圓角半徑的工藝參數的取值范圍，并根據工藝參數制定精沖模具；
(2)將板材放入由凸模、凹模以及彈性卸料裝置組成的模具中；
(3)使凹模處于鎖定狀態，控制凸模和彈性卸料裝置下行，彈性卸料裝置首先接觸板材并壓住板材提供壓邊力；
(4)當彈性卸料裝置達到極限位置時，凸模將部分板材壓入凹模的型腔中得到沖裁件，沖裁件與凹模之間的巨大摩擦力提供反頂力；
(5)控制凸模和彈性卸料裝置上行，彈性卸料裝置由壓縮狀態逐漸轉為拉伸狀態后，進行卸料，完成全部精沖過程。步驟(I)中所述的壓邊力、反頂力以及沖裁力是精沖變形區域內形成靜水壓力的重要影響因素，靜水壓力越大，則產生微裂紋的時間越晚，精沖質量越好。其中
壓邊力的計算公式為
權利要求
1.一種汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖方法，其特征在于該精沖方法包括以下步驟(1)根據鋼背的面積及厚度計算出壓邊力、反頂力、沖裁力、凹模刃口、沖裁間隙以及凹模刃口圓角半徑的工藝參數的取值范圍，并根據工藝參數制定精沖模具；(2)將板材放入由凸模、凹模以及彈性卸料裝置組成的模具中；(3)使凹模處于鎖定狀態，控制凸模和彈性卸料裝置下行，彈性卸料裝置首先接觸板材并壓住板材提供壓邊力；(4)當彈性卸料裝置達到極限位置時，凸模將部分板材壓入凹模的型腔中得到沖裁件，沖裁件與凹模之間的巨大摩擦力提供反頂力；(5)控制凸模和彈性卸料裝置上行，彈性卸料裝置由壓縮狀態逐漸轉為拉伸狀態后，進行卸料，完成全部精沖過程。
2.一種汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖模具，用于實現如權利要求1所述的一種汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖方法，該精沖模具包括模柄(I)、上模座(2)、上墊板(3)、凸模(4)、凹模(5 )以及下模座(6 )，所述模柄(I)設于所述上模座(2 )上，所述上模座(2 )、所述上墊板(3)以及所述凸模(4)依次相連接，所述凹模(5)設于所述下模座(6)上，所述上模座(2)、所述下模座(6)通過導柱(7)相連接，其特征在于所述汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖模具還包括彈性卸料裝置，所述上模座(2)、所述上墊板(3)以及所述彈性卸料裝置依次通過螺釘(11)相連接，所述凸模(4)滑動穿設連接在所述彈性卸料裝置內，所述凸模(4)、所述彈性卸料裝置均位于所述凹模(5)的正上方。
3.根據權利要求2所述的汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖模具，其特征在于所述彈性卸料裝置包括固定板(8)、卸料板(9)以及設置在所述固定板(8)與所述卸料板(9)之間的彈性橡膠(10)，所述上模座(2)、所述上墊板(3)、所述固定板(8)、所述彈性橡膠(10)以及所述卸料板(9)通過所述螺釘(11)相連接，所述凸模(4)的下端滑動穿設連接在所述卸料板(9)上。
4.根據權利要求2所述的汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖模具，其特征在于所述彈性卸料裝置包括固定板(8)、卸料板(9)以及設置在所述固定板(8)與所述卸料板(9)之間的蝶形彈簧(12)，所述上模座(2)、所述上墊板(3)、所述固定板(8)以及所述卸料板(9)通過所述螺釘(11)相連接，所述蝶形彈簧(12)套接在所述螺釘(11)上，所述凸模(4)的下端滑動穿設連接在所述卸料板(9)上。
5.根據權利要求2至4任一項所述的汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖模具，其特征在于所述凸模(4)與所述凹模(5)的沖裁間隙為設計鋼背厚度的O. 2%。
6.根據權利要求2至4任一項所述的汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖模具，其特征在于所述凹模(5)的刃口高度為設計鋼背厚度的2 3倍。
7.根據權利要求2至4任一項所述的汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖模具，其特征在于所述凹模(5)的上端設有兩個導料銷(13)，兩個所述導料銷(12)位于送料方向的同一側，所述導料銷(13)露出所述凹模(5)的高度小于板材的厚度。
8.根據權利要求2至4任一項所述的汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖模具，其特征在于所述凹模(5)的刃口圓角半徑為設計鋼背厚度的20%。
9.根據權利要求2至4任一項所述的汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖模具，其特征在于所述導柱(7)與所述上模座(2)之間設有導套(70)，所述導柱(7)與所述導套(70)之間設 置有導向滾珠(71)。
全文摘要
本發明公開并提供了一種汽車盤式制動剎車片鋼背的精沖方法和精沖模具，本發明所述的精沖模具包括模柄(1)、上模座(2)、上墊板(3)、凸模(4)、凹模(5)以及下模座(6)，所述模柄(1)設于所述上模座(2)上，所述凹模(5)設于所述下模座(6)上，本發明還包括彈性卸料裝置，所述上模座(2)、所述上墊板(3)以及所述彈性卸料裝置依次通過螺釘(11)相連接，所述凸模(4)滑動穿設連接在所述彈性卸料裝置內，所述凸模(4)、所述彈性卸料裝置均位于所述凹模(5)的正上方。在該精沖模具的基礎上，該精沖方法效率高、能耗低，能夠有效提高產品質量，且生產成本較低，能夠有效地消除普通沖壓方法帶來的缺陷。
文檔編號B21D45/04GK103042094SQ20121045607
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月14日 優先權日2012年11月14日
發明者劉翌輝, 賴志強, 朱春東, 周波 申請人:珠海格萊利模具有限公司, 珠海華美汽車制動工業有限公司