专利名称：一种汽车制动蹄筋支挡块的精切修边工艺及模具的制作方法
技术领域：
本发明属于机械加工工艺及设备领域，涉及一种汽车制动蹄筋支挡块的精切修边
工艺及模具。
背景技术：
汽车后桥的制动蹄片安装时用于导向、定位的制动蹄筋支挡块，按传统的工艺是 采用下料-落料-冲孔-整平-铣边-除毛剌，来达到产品图要求。尽管采用卧式铣床端 铣制动蹄筋支挡块的两个装配端面，但由于在铣床上每次只能加工一个端面，现要加工两 个端面每件产品都要进行2次装夹定位，且每次装夹时都存在定位上的偏差，工件的一致 性难以保证，两端面的导向角度难以稳定；两端面的对称度难以达到要求；两端面的粗糙 度Ra值难以保证，因此，产品的质量一直存在风险。这样通过设计一种1次装夹定位、使用 精密冲裁精切修边模具及工艺，使产品加工时定位准确，保证装配端面质量一致、稳定，就 显得十分必要。
发明内容
本发明的目的之一是设计了一种能提高中、厚板材的端面质量，并使产能加大、生 产成本下降的汽车制动蹄筋支挡块的精切修边工艺。 本发明的目的之二是设计了一种所述的汽车制动蹄筋支挡块的精切修边工艺的 模具。 本发明的目的之一是这样实现的包括下料、落料、冲孔和修边工序，
具体为 (1)、下料工序根据制动蹄筋支挡块的原材料的材质、厚度及该产品端面质量要 求，根据机械工业出版社出版的ISBN7-111-05292-7《冲压工艺与模具设计》P92页的表 2-30对"整修的双边余量"的规定，分析和计算出工件需要采用整修工序的位置应预留的加 工余量和精切整修需要进行次数，对制动蹄筋支挡块原材料进行下料；
(2)、落料工序将制动蹄筋支挡块长度方向的设计尺寸，在落料工序中由凸、凹模 的双边间隙得出的工件端面断裂带宽度，上述精切整修的双边余量三项数据相加计算出落 料尺寸范围，再根据其生产装配的适应性，确定制动蹄筋支挡块落料尺寸，对下料后的坯料 进行落料； (3)、冲孔工序用冲孔模在制动蹄筋支挡块的中间位置冲出2个孔，用于在精切 修边工序作定位基准； (4)、精切修边工序首先，根据加工工件的材质、厚度、大小、外形、端面质量要求、 所需的整修次数、整修的双边余量设计出精切修边凸、凹模的刃口形状与尺寸；其次，依照 耐磨、淬透性好、热处理变形小的标准选取模具材料，根据模具刃口硬度要求和模具材料的 热处理特性，确定精切修边凸、凹模的模具材料及热处理方式；接着，依照提高切削速度，降 低已加工表面粗造度，减缓刀具磨损的标准选取精切修边凸、凹模润滑油；然后，根据加工工件的大小、外形确定工件的定位机构；最后，确定工件卸料方式及解决废料的排屑问题。
所述精切修边工序优选为 第1步、将制动蹄筋支挡块精切修边模具，安装在汽动压力机上，模具分为上、下 两部分，精切凸模在模具的上部，精切凹模在模具的下部；
第2步、在精切凸模、精切凹模工作刃口上刷涂润滑油； 第3步、将冲孔工序后的预制的制动蹄筋支挡块放置在模具的定位机构定位销、 精切凹模上； 第4步、开动压力机，按设计要求对预制的制动蹄筋支挡块进行冲裁加工；
第5步、冲裁加工后，压力机及精切凸模回位，然后，进行工件卸料用长镊子从上 模固定板的让位取料槽中取出制动蹄筋支挡块，接着，进行废料的排屑用小羊毛刷将修边 废料去除分离。
本发明的目的之二是这样实现的模具是采取"一面两销"一次定位的定位方式，
其定位基准与零件设计基准一致，很好的消除了因多次装夹产生的误差。它包括模柄，上
模板，上模垫板，导套，上模固定板，精切凸模，定位销，精切凹模，导柱，下模固定板，下模垫
板，下模板，模具分为模具的上半部分和模具的下半部分，模具的上半部分结构为精切凸模
通过螺栓与上模固定板连接，上模固定板通过螺栓及定位销与上模垫板连接，上模垫板通
过螺栓及定位销与上模板连接，模柄和导套分别与上模板连接；模具的下半部分结构为
定位销与精切凹模连接，精切凹模与下模固定板连接，下模固定板通过螺栓及定位销与下
模垫板连接，下模垫板通过螺栓及定位销与下模板连接，导柱与下模板连接，模具的上、下
部分装配时，精切凸模与精切凹模的单面间隙在0. 01-0. 02mm范围内。 本发明不仅可保证厚板件工件两端面质量的一致性、稳定性，而且能加大产能、降
低生产成本。
图1、本发明实施例1制动蹄筋支挡块的精切修边模具主视结构示意图。
图2、本发明实施例1制动蹄筋支挡块的精切修边下模具俯视结构示意图。
图3、本发明实施例1制动蹄筋支挡块的精切修边工艺图。 图中模柄1，上模板2，上模垫板3，导套4，上模固定板5，精切凸模6，定位销7， 精切凹模8，导柱9，下模固定板IO，下模垫板ll，下模板12，修边废料13，制动蹄筋支挡块 14。
具体实施例方式
实施例1 :以本公司加工皮卡车型的制动器总成上的制动蹄筋支挡块为例
(1)、下料根据皮卡制动蹄筋支挡块的材质，牌号16MnL， C含量O. 12 % 0. 20X、厚度8.0mm及端面质量要求两端面导向角度4。 30'，两端面对称度《0. 35mm ; 两断面粗糙度Ra值《6.3ym，分析和计算出工件需要采用整修工序的位置应预留的加 工余量。因为16MnL板材属于软钢、8.0mm厚度属于厚板；根据机械工业出版社出版的 ISBN7-111-05292-7《冲压工艺与模具设计》P92页的表2_30 "整修的双边余量"确定精切 整修需要进行2次，且第1次双边余量取0. 45mm、第2次双边余量取0. 35mm。将上述两项数据相加计算出精切整修双边余量为0. 80mm。 (2)、落料确定工件精切工序前道相关工序的工艺尺寸即落料尺寸。皮卡制动蹄 筋支挡块长度方向的装配尺寸为60—。. 5°mm，其落料工序两端面的断裂带宽度为0. 70mm，精切 整修的双边余量为0. 80mm，将上述三项数据相加计算出，皮卡制动蹄筋支挡块落料尺寸在 61. 0-61. 5mm之间。根据其生产装配适应性，确定皮卡制动蹄筋支挡块落料尺寸为61. 2mm。
(3)、冲孔皮卡制动蹄筋支挡块装配基准为中间的两孔。用冲孔模在皮卡制动蹄 筋支挡块的中间位置冲出2个小IO. 15。+Q1°的孔，便于在精切修边工序作定位基准。
(4)、修边首先，设计出精切修边凸、凹模的刃口形状与尺寸，皮卡制动蹄筋支挡 块精切修边凸模整体形状为规则长方体，其工作刃口部分分作2层，第2层刃口比第1层 刃口高5. Omm、第2层刃口工作端面比第1层刃口工作端面突出0. 17mm、第2层刃口与 第1层刃口连接采取"刀子形"结构过渡以增加第2层刃口的强度及热处理工艺性；精 切修边凹模根据皮卡制动蹄筋支挡块外形大小设计成角度为4。 30'、中间宽度尺寸为 57. 60±0. 02mm的梯形单直刃口结构；凸、凹模刃口线切割后，都需精磨消除线切割丝纹， 确保各刃口工作端面粗糙度Ra值在0. 8 ii m之内；其次，确定精切修边凸、凹模的模具材料 及热处理方式，皮卡制动蹄筋支挡块精切修边凸、凹模的模具材料依照耐磨、淬透性好、热 处理变形小的标准选取高铬模具钢Crl2MoV ;依照所选模具材料Crl2MoV特点，确定热处 理方式低温98(TC淬火，油冷，18(TC回火2小时，硬度达到HRC60-62 ;接着，选取合适的润 滑介质以保护模具工作刃口 ，根据不损害工人健康和工作环境，不腐蚀工夹量具，具有优良 的极压润滑性、氧化安定性、防锈防蚀性和储存安定性，与传统的硫化切削油相比，能提高 切削速度30 50%，显著降低已加工表面粗造度，减缓刀具磨损的特点，皮卡制动蹄筋支 挡块精切修边凸、凹模润滑油选用高效极压切削油。然后，确定工件的定位机构；在冲孔 工序就确定好制动蹄筋支挡块精切工序的定位基准为中间的两装配孔小IO. 15。WJ并采取 "一面两销"的定位方式，即由2件"定位销7"及"精切凹模8"上平面组成皮卡制动蹄筋 支挡块精切工序的定位机构；最后，确定工件卸料方式及解决废料的排屑问题，卸料方式采 取"让位自由上移"形式，皮卡制动蹄筋支挡块14精切修边后随凸模上行，可用长镊子从上 模固定板5的让位取料槽中取出；皮卡制动蹄筋支挡块精切修边后，修边废料13粘在精切 凸模6、精切凹模8上，用小型羊毛刷对准修边废料13轻刷两下便可使其与制动蹄筋支挡块 14、精切凸模6、精切凹模8分离开。 皮卡制动蹄筋支挡块的精切修边模具是采取"一面两销"一次定位的定位方式，其 定位基准与零件设计基准一致，很好的消除了铣床加工时因多次装夹产生的误差。皮卡制 动蹄筋支挡块的精切修边模模具结构如"图l"所示模具分为模具的上半部分和模具的下 半部分，模具的上半部分结构为精切凸模6通过螺栓与上模固定板5的固定形腔连接，上模 固定板5通过螺栓及定位销与上模垫板3连接，上模垫板3通过螺栓及定位销与上模板2连 接，模柄1和导套4分别与上模板2过盈配合连接；模具的下半部分结构为定位销7与精 切凹模8的定位孔过盈配合连接，精切凹模8与下模固定板10的固定形腔过盈配合连接， 下模固定板10通过螺栓及定位销与下模垫板11连接，下模垫板11通过螺栓及定位销与下 模板12连接，导柱9与下模板12过盈配合连接，模具的上、下部分装配时，精切凸模6与精 切凹模8的单面间隙在0. 01-0. 02mm范围内。 具体安装精切凸模6通过螺栓安装在上模固定板5的固定形腔内，上模固定板5通过螺栓及定位销安装在上模垫板3上，上模垫板3通过螺栓及定位销安装在上模板2上， 模柄1、导套4过盈配合打入固定在上模板2上；定位销7过盈配合打入安装在精切凹模8 上，精切凹模8过盈配合打入安装在下模固定板10的固定形腔内，下模固定板IO通过螺栓 及定位销安装在下模垫板11上，下模垫板11通过螺栓及定位销安装在下模板12上，导柱 9过盈配合打入固定在下模板12上。 皮卡制动蹄筋支挡块精切修边模具按普通冲裁模具的安装方式安装在汽动100T 压力机上。 该类皮卡制动蹄筋支挡块落料、冲孔工序后便可直接用于精密冲裁模具的精切修 边加工 第1步，将皮卡制动蹄筋支挡块精切修边模具，安装在汽动100T压力机上，
第2步，在精切凸模6、精切凹模8工作刃口上用小型羊毛刷涂上高效极压切削 油； 第3步，将冲孔工序后的预制的皮卡制动蹄筋支挡块放置在模具的定位机构定位 销7、精切凹模8上； 第4步，开动压力机对预制的皮卡制动蹄筋支挡块进行冲裁加工到以下尺寸长 度方向尺寸59.7mm、两端面导向角度4。 30';两端面对称度0. 20mm之内；两断面粗糙度 Ra值3. 2iim之内； 第5步，冲裁加工后，压力机及精切凸模回位，用长镊子从上模固定板5的让位取 料槽中取出皮卡制动蹄筋支挡块14 ;用小羊毛刷将修边废料13分离去除。
皮卡车型的制动器总成上的制动蹄筋支挡块使用精切修边模具及工艺后，其长度 方向装配尺寸稳定59. 7±0. lmm、导向角度4。 27' -4° 30'之间、两端面对称度0. 20mm 之内、两端面粗糙度Ra值2.4-3. 2iim之间、断面垂直度达89。 30'，同时消除了铣床铣边 工艺所产生的端面毛剌。可持续稳定的确保皮卡制动蹄筋支挡块达到产品图纸要求。
皮卡车型的制动器总成上的制动蹄筋支挡块生产工序由原来的6道减少为现在 的4道。在提高产品质量的同时也提升了产能，单件产品单班产能由1000件增为3000件， 单班产能提升200% 。同时，单件产品加工费由0. 13元/只降为0. 08元/只，单件加工费 下降0.05元/只，即单件产品生产加工成本縮减了 38.46%。单件产品原材料消耗由铣边 工艺的7. 85X 10+3X84X 10—3X42X 10—3X8X 10—3，转变为精切修边工艺的7. 85X10—3X7 8X10—3X42X 10—3X8X 10—3，单件产品原材料消耗下降7. 14%。
权利要求
一种汽车制动蹄筋支挡块的精切修边工艺，包括下料、落料、冲孔和修边工序，其特征是(1)、下料工序根据制动蹄筋支挡块的原材料的材质、厚度及该产品端面质量要求，根据机械工业出版社出版的ISBN7-111-05292-7《冲压工艺与模具设计》P92页的表2-30对“整修的双边余量”的规定，分析和计算出工件需要采用整修工序的位置应预留的加工余量和精切整修需要进行次数，对制动蹄筋支挡块原材料进行下料；(2)、落料工序将制动蹄筋支挡块长度方向的设计尺寸，在落料工序中由凸、凹模的双边间隙得出的工件端面断裂带宽度，上述精切整修的双边余量三项数据相加计算出落料尺寸范围，再根据其生产装配的适应性，确定制动蹄筋支挡块落料尺寸，对下料后的坯料进行落料；(3)、冲孔工序用冲孔模在制动蹄筋支挡块的中间位置冲出2个孔，用于在精切修边工序作定位基准；(4)、精切修边工序首先，根据加工工件的材质、厚度、大小、外形、端面质量要求、所需的整修次数、整修的双边余量设计出精切修边凸、凹模的刃口形状与尺寸；其次，依照耐磨、淬透性好、热处理变形小的标准选取模具材料，根据模具刃口硬度要求和模具材料的热处理特性，确定精切修边凸、凹模的模具材料及热处理方式；接着，依照提高切削速度，降低已加工表面粗造度，减缓刀具磨损的标准选取精切修边凸、凹模润滑油；然后，根据加工工件的大小、外形确定工件的定位机构；最后，确定工件卸料方式及解决废料的排屑问题。
2. 根据权利要求1所述的一种汽车制动蹄筋支挡块的精切修边工艺，其特征是所述 精切修边工序为第1步、将制动蹄筋支挡块精切修边模具，安装在汽动压力机上，模具分为上、下两部 分，精切凸模在模具的上部，精切凹模在模具的下部；第2步、在精切凸模、精切凹模工作刃口上刷涂润滑油；第3步、将冲孔工序后的预制的制动蹄筋支挡块放置在模具的定位机构定位销、精切 凹模上；第4步、开动压力机，按设计要求对预制的制动蹄筋支挡块进行冲裁加工；第5步、冲裁加工后，压力机及精切凸模回位，然后，进行工件卸料用长镊子从上模固定板的让位取料槽中取出制动蹄筋支挡块，接着，进行废料的排屑用小羊毛刷将修边废料去除分离。
3. 根据权利要求1或2所述的一种汽车制动蹄筋支挡块的精切修边工艺中的专用模 具，它包括模柄(l)，上模板(2)，上模垫板(3)，导套(4)，上模固定板(5)，精切凸模(6)，定 位销(7)，精切凹模(S)，导柱(9)，下模固定板(IO)，下模垫板(ll)，下模板(12)，其特征 是模具分为模具的上半部分和模具的下半部分，模具的上半部分结构为精切凸模(6)通 过螺栓与上模固定板(5)连接，上模固定板(5)通过螺栓及定位销与上模垫板(3)连接，上 模垫板(3)通过螺栓及定位销与上模板(2)连接，模柄(1)和导套(4)分别与上模板(2) 连接；模具的下半部分结构为定位销(7)与精切凹模(8)连接，精切凹模(8)与下模固定 板(10)连接，下模固定板(10)通过螺栓及定位销与下模垫板(11)连接，下模垫板(11)通 过螺栓及定位销与下模板(12)连接，导柱(9)与下模板(12)连接，模具的上、下部分装配 时，精切凸模(6)与精切凹模(8)的单面间隙在0.01-0. 02mm范围内。
4.根据权利要求3所述的一种汽车制动蹄筋支挡块的精切修边工艺中的专用模具，其 特征是精切凸模(6)通过螺栓与上模固定板(5)的固定形腔连接，模柄(1)和导套(4)分 别与上模板(2)过盈配合连接，定位销(7)与精切凹模(8)的定位孔过盈配合连接，精切凹 模(8)与下模固定板(10)的固定形腔过盈配合连接，导柱(9)与下模板(12)过盈配合连 接。
全文摘要
本发明属于机械加工工艺及设备领域，涉及一种汽车制动蹄筋支挡块的精切修边工艺及模具。工艺为(1)、下料工序确定工件需要采用整修工序的位置应预留的加工余量和精切整修需要进行次数，对制动蹄筋支挡块原材料进行下料；(2)、落料工序确定落料尺寸后对下料后的坯料进行落料；(3)、冲孔工序用于在精切修边工序作定位基准；(4)、精切修边工序确定精切修边凸、凹模的刃口形状与尺寸等，再进行精切修边；精切修边的模具是采取“一面两销”一次定位的定位方式，其定位基准与零件设计基准一致，很好的消除了因多次装夹产生的误差。本发明不仅可保证厚板件工件两端面质量的一致性、稳定性，而且能加大产能、降低生产成本。
文档编号B21D28/14GK101758147SQ20091018670
公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者邹函滔 申请人:江西江铃底盘股份有限公司