链板两级精冲技术

链板两级精冲技术

摘要:介绍了一种新的链板冲裁技术,该技术通过压边、反压和两级精冲的方式,防止了废料堵塞,使得冲裁可以连续进行,从而得到优质链板冲件,提高了链条在高速下的耐磨性。

关键词:链板两级精冲连续耐磨性

中小规格精密套筒滚子链生产批量大、应用面广,单品种月产量在数万米到数百万米之间。链板在链条中占材料比重为50％左右,链板的品质直接影响链条的性能。如何改善链板品质、提高链板的生产效率,一直是链条制造企业追求的目标。目前企业链板冲裁主要采用复合模手工条料冲裁工艺、多颗复合冲裁工艺、准高速级进模冲裁工艺,链板冲裁生产效率低、品质差。为此,我们对模具进行了重新设计,采用紧凑排样、两级精冲级进方式,并应用氮气弹簧,实现在一个冲压动作下完成压边、反压和冲孔落料的精密冲裁。确保了链板内孔光亮带、垂直度、孔心距及平面度要求,从而提高了链条的耐磨性。

1 链板精密冲裁工艺分析

1.1 两级精冲

所谓两级精冲是指:第一级只冲下0.8t(t为链板厚度)的深度,第二级对剩下的0.2t进行脱底。

1.2 冲件分析

下面以08B链条为例进行分析,外链板材料为40Mn,原设计光亮带≥75％,粗糙度Ra为1.6mm,平面度为0.1mm,在进行链条耐磨性试验时达不到要求,所以必须提高设计要求。提高后的平面度要求是0.012mm,精度等级是IT8级。外形及孔周边要求无毛刺,内孔尺寸误差是0.03mm,精度等级是IT7级。孔心距公差要求为0.03mm,精度等级是IT8级。提高后的诸项指标都无法用普通冲裁工艺达到。

与链板精密冲裁关系密切的几个指标是尺寸精度、剪切面质量和粗糙度。08B外链板的厚度是1.6mm,料厚1mm～2mm的经济精密冲裁精度是:内孔IT7级,外形IT7级,孔距IT7级,平面度可达0.0117mm,链板孔垂直方向精度可达0.014mm。精密冲裁能够达到的剪切面质量用表面完好率衡量(光亮带比率)为第三级90%和75%。精密冲裁能够达到的粗糙度精度与凸凹模的粗糙度、刃口状态、润滑剂使用和高速冲裁时的模具冷却有关。所以,精密冲裁能满足08B外链板的精度要求。

2 链板精冲的排样

下面对08B外链板进行排样。如图1所示,工序安排为:第1步:2颗预冲孔,第2步:3颗预p一组冲钉导套(25)上设有压边圈,与卸料板(18)固连,与冲床滑块底面相连的上模板(14)通过42000N氮气弹簧(1)压下卸料导板(19),带动卸料板(18)通过冲钉导套(25)压紧料带(27),装

在下模板(3)7500N氮气弹簧(33)通过凸钉连接板(32)向上推动凸钉托板(32)相连的预冲孔凸钉(30)反压料带(27),镶嵌了硬质合金的预冲孔冲钉(24)在冲钉导套(25)的导引下对料带(27)进行非透底预冲孔,圆形废料进入放有负间隙的预冲孔凹模(26),深度为1.3mm。工步1横排2颗预冲孔,工步2横排3颗预冲孔。

1—42000N氮气弹簧,2—15000N氮气弹簧,3—下模板,4—导柱,5—顶件凸模连接板,6—预成型托板,7—下模垫板,8—凹模板,9—中导套,10—落料凹模,11—预成型凹模,12—落料顶件凸模,13—上导套,14—上模板,15—落料透底冲头,16—落料预成型导套,17—落料预成型冲头,18—卸料板,19—卸料导板,20—凸模垫板,21—上模固定板,22—导向钉,23—冲孔透底钉,24—预冲孔钉,25—冲钉导套,26—预冲孔凹模,27—料带,28—料带导板,29—800N氮气弹簧,30—预冲孔凸钉,31—凸钉托板,32—凸钉连接板,33—7500N氮气弹簧,34—冲孔透底凹模。

(2)透底冲孔。

另一组冲钉导套(25)一边压紧料带(27),一边导引冲孔透底钉(23)将圆形废料从料带(27)上打落,并进入冲孔透底凹模,深度为 1.0mm。工步3横排2颗透底冲孔,工步4横排3颗透底冲孔。

(3)孔定位。

在冲孔透底完成后,还有一组冲钉导套(25)一边压紧料带(27),一

边导引一组导向钉(22)导正之,深度为3mm。工步5横排2钉定位,工步7横排3钉定位。

(4)预落料。

一组落料预成型导套(16)上也设有压边圈,与卸料板(18)固连,卸料导板(19)带动卸料板(18)通过落料预成型导套(16)压紧料带(27),15000N氮气弹簧(2)通过顶件凸模连接板(5)向上推动预成型托板托板(6)相连的落料顶件凸模(12)反压料带(27),镶嵌了硬质合金的落料预成型冲头(17)在预成型导套(16)的导引下对料带(27)进行非透底预落料,预冲工件进入放有负间隙的预成型凹模(11),深度也是1.3mm。工步6横排2颗预落料,工步10横排3颗预落料。

(5)透底落料。

落料预成型导套(16)一边压紧料带(27),一边导引落料透底冲头(15)将成型工件从料带(27)上打落,并进入落料凹模,深度为1.0mm。工步8横排2颗透底落料,工步12横排3颗预透底落料。

3.2 结构特点

(1)两级精冲的作用。

两级精冲设计克服了精冲模不能自动脱料,消除了冲裁中废料堵塞和上行现象,使得后续工步可以连续进行下去。同时能降低冲裁的噪声,在多工步冲裁中,两级精冲模生产效率高,这一点符合链条行业

大批量生产的特点。

(2)氮气弹簧的作用。

高速精密压力机上进行链板精冲,要解决好两个问题,一是自动脱料(废料和冲件);二是压边力和反压力的供给。利用氮气弹簧高出力低行程长寿命的优点,完全能解决这两个问题。

本模具模采用齿圈压边形式,用了4个42000N氮气弹簧(1)通过冲床滑块下行来提供压边圈所需的压边力,经计算,4个氮气弹簧可产生24t的压边力,大于计算的压边力(19.1t),压边圈底部为1mm宽的小平面,这样在冲孔时不会压坏冲件。同时采用1个7500N氮气弹簧提供预冲孔所需的反压力,2个15000N氮气弹簧分别提供2颗预落料和3颗预落料所需的反压力。

还采用4个800N氮气弹簧提供反力,在滑块回位时顶起料带,让料带预冲时进入凹模的凸起顺利级进。

(3)模具导向。

高速精密冲压机行程次数都在在200次/min以上,精冲的侧向力会很大。为此,必须增加模具导向性,采用四导柱钢板模架,卸料板导向设在同一组导柱上,导套采用铜-钢小间隙配合。

4 结语