冲压同步去毛刺设备的制作方法

本发明涉及五金加工领域中去除搭边和毛刺的装置，具体涉及一种冲压同步去毛刺设备。

背景技术：

普通冲压工艺不可避免的都有毛刺，无毛刺冲压工艺、精冲工艺虽然研制成功，但至今尚未进入普及实用阶段。迄今为止，各种板料冲压工艺，主要指金属板冲裁工艺，大都属于有毛刺冲压，故对于有些冲压件去毛刺是必不可少的工序。目前工业生产的冲压件去毛刺工艺虽然有很多种，但大多采用机械去毛刺方法，且去毛刺动作过程及原理、适用范围等各不相同。

现在常用的去毛刺的方法包括：手工去毛刺、滚筒去毛刺、振动光饰去毛刺和磨削去毛刺。

手工去毛刺是靠人工使用钢丝刷、锉刀、刮刀、砂轮等工具清除冲压件锈污与毛刺。因劳动强度大、效率低、成本高，只适用于单件、小批量生产的冲压件。滚筒去毛刺是冲压件经滚筒去毛刺工艺是在锻件有磨料滚筒表面清理工艺的基础上演化过来的，不仅能去毛刺、周边倒棱，还可清除表面锈污。振动光饰去毛刺是一种振动磨削过程，不仅能将工件表面的污锈除净、光整表面，而且可除去毛刺并将周边倒棱。磨削去毛刺是用砂轮或砂带对冲件进行平面磨削，通常使用的有砂带磨削去毛刺机、传动带磨削去毛刺机等。

上述的去毛刺的方法都是将去毛刺作为一种单独的加工工序，从而使得冲压的加工成本增加，且加工效率降低。虽然现有的五金连续模中可以轻易的去除毛刺，但是连接产品的搭边接口处去除毛刺非常困难，因为搭边一直是连接工件到最后工序才能冲断，冲断后一般不能在此模具中进行下一工序去除毛刺，通常须要通过追加工去除毛刺，或者另外增加冲压去除毛刺的工序，从而提高了制造成本。而且增加冲压去除毛刺的工序为单次冲压，必须要人工操作拿放工件，效率低下，安全没有保障。

申请号为201010219896.4的中国专利公开了一种连续模同步冲裁搭边及去除毛刺的装置。它是在连续模的最终冲裁处剪口设置可以左右滑动的镶件组，镶件组包括可在凹模板内进行纵横移动的凹模滑块、嵌套于下垫板内的滑块垫、可沿着滑块垫滑动的上下浮动滑块和可进行上下垂直运动的斜楔，滑块垫的上端面和上下浮动滑块的下端面为滑动配合的斜面；凹模滑块上开设有冲裁工作孔，冲裁工作孔的上端设置有向孔内凸出的毛刺台阶，毛刺台阶边上设有倒角。本专利解决了连续模不能去除搭边连料最后遗留的毛刺问题，被冲工件一次定位便可完成冲裁搭边及去除毛刺，节剩了人工去除毛刺或用单工程模具去除毛刺的成本，大大提高了生产效率和产品品质。该专利中的装置去除毛刺的方法是通过毛刺台阶对搭边连料进行压制，使冲裁边缘形成倒角，从而达到去除毛刺的目的；但由于该处理方案属于冷加工处理，即搭边连料边缘的毛刺并没有被去除，而是被挤压变形从而使毛刺与工件融合，因此该加工方式会使搭边连料被压制出的倒角处出现应力集中现象，该工件在使用过程中随着工件表面应力的变化，应力集中现象消除后，毛刺将从工件表面脱离，使得毛刺再次出现。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种冲压同步去毛刺设备，以解决上述的毛刺在应力集中消除后会再次出现的问题。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

冲压同步去毛刺设备包括设于连续模中的上模和下模，上模设有冲头，下模设有凹模板、下垫板及下模座，下模内设置有镶件组，镶件组上设有冲裁工件搭边的冲裁工作孔和去毛刺的倒角，镶件组包括可在凹模板内进行纵横移动的凹模滑块、嵌套于下垫板内的滑块垫、可沿着滑块垫滑动的上下浮动滑块和可进行上下垂直运动的斜楔，滑块垫的上端面和上下浮动滑块的下端面为滑动配合的斜面；凹模滑块上开设有冲裁工作孔，冲裁工作孔的上端设置有向孔内凸出的毛刺台阶，毛刺台阶的内端面上缘形成冲裁剪口，毛刺台阶的上端面设有去毛刺的倒角，倒角的底端形成延伸至凹模滑块外边缘的容置平台；镶件组及下模座上开设有插入斜楔的通道，下模座的通道内设置有支撑斜楔的复位弹性件，斜楔上设有推动凹模滑块的上斜导面和推动上下浮动滑块的下斜导面；在凹模板和下垫板内与毛刺台阶相对的一侧分别横向设置有与凹模滑块、上下浮动滑块相抵接的复位弹性件；上模中的冲头包括可伸入冲裁工作孔内的剪口冲头和与斜楔对应的斜楔冲头，剪口冲头的外壁上开设有与毛刺台阶相配合的避位凹槽。所述剪口冲头的下端面至避位凹槽处为冲压端，冲压端的高度为20～30cm，冲压端内设有若干安装孔，安装孔内设有电磁加热装置；所述毛刺台阶内设有降温通道，降温通道两端开口，还包括降温装置，降温装置包括介质储存罐、介质输送管和泵，介质输送管将介质储存罐与降温通道连通，泵与介质输送管连接，介质输送管上设有阀门，介质储存罐内存储有降温介质，介质输送管的一端伸入降温介质中。

工作时，冲压端内的电磁加热装置工作，使冲压端的温度迅速升高，当冲压端对工件完成冲裁后，工件被剪掉的一侧形成毛刺为工件的毛刺边；剪口冲头将继续下移，工件的毛刺边与冲压端的一侧面接触，由于冲压端冲压端的温度较高，因此冲压端会对工件的毛刺边进行加热，使毛刺和工件的毛刺边的边缘塑性增强。当毛刺台阶进入避位凹槽后，毛刺台阶的倒脚对工件的毛刺边加压，对毛刺边进行倒角，并将毛刺与工件融合。当毛刺台阶的倒角对工件毛刺边加压时，启动泵将降温介质引入降温通道内，从而对工件的毛刺边进行降温，从而可提高毛刺边的硬度。

本方案产生的有益效果是：

（一）该方案通过对剪口冲头的冲压端进行加热，然后通过冲压端的端面对工件的毛刺边进行加热，从而毛刺和搭边连料边缘的塑性提高，因此更有利于毛刺与工件融合，并提高工件毛刺边的性能；通过该热处理可以工件毛刺边压制倒角后，在毛刺存在的地方形成应力集中。

（二）由于工件的毛刺边与冲压端的一侧面接触，而冲压端的高度为20～30cm，因此使冲压端具有足够的时间让工件毛刺边的温度升高，使毛刺和工件的毛刺边边缘的材料的塑性提高，另外由于冲压端高度有限，因此该温度不会扩散到工件内部，从而使得改变工件内部材料的机械性能。

（三）当毛刺台阶的倒角挤压工件毛刺边时，此时降温介质的进入降温通道，使得毛刺台阶处于低温状态，由于此时毛刺台阶与工件毛刺边直接接触，因此在毛刺台阶对工件毛刺边压制倒角时，可同时使工件毛刺边的温度迅速降低，从而可以增加工件边缘的机械性能，即提高工件边缘的耐磨性。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述毛刺台阶与凹模滑块重叠处的高度为5～8cm，可增强毛刺台阶的强度，同时又可以避免毛刺台阶在压制工件毛刺边的倒角前，工件毛刺边脱离冲压端侧面的时间过长导致工件毛刺边的温度降低，而失去热处理的效果。

优选方案二：作为对基础方案的进一步优化，所述避位凹槽的侧壁上设有传感器，所述阀门为电控阀门，传感器与电控阀门电连接；当毛刺台阶挤压工件毛刺边时，毛刺台阶将会进入到避位凹槽内；当毛刺台阶挤压避位凹槽侧壁上的传感器时，电控阀门打开，从而使降温介质进入到降温通道内，使工件毛刺边迅速降温，以此可以实现自动控制。

优选方案三：作为对基础方案的进一步优化，所述降温介质为液氮，液氮的降温效果好，液氮气化时可使周围温度迅速降低，使得对工件毛刺边的处理具有淬火效果，从而可增强工件边缘的硬度和耐磨性。

优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述降温通道的一端的开口处设有气囊；当液氮在降温通道内气化后，气囊可对氮气进行收集，以使氮气能够被再次应用。

附图说明

图1是本发明冲压同步去毛刺设备实施例的结构示意图；

图2是本发明冲压同步去毛刺设备中剪口冲头的冲压端的侧视图；

图3是图1中A部分的放大图；

图4是本发明冲压同步去毛刺设备降温装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：上模10、剪口冲头11、避位凹槽110、斜楔冲头12、脱料板13、小导柱14、下模20、凹模板21、下垫板22、下模座23、凹模滑块30、冲裁工作孔301、毛刺台阶302、冲裁剪口303、倒角304、容置平台305、上下浮动滑块31、滑块垫32、斜楔33、通道34、复位弹性件36、工件40、搭边连料41、降温装置60、降温通道61、介质存储管62、介质输送管63、泵64、安装孔71、铁芯72、螺旋线圈73。

如图1、图3所示，本实施例的冲压同步去毛刺设备 包括上模10和下模20，上模10内设置有两个冲头， 下模20设有凹模板21、 下垫板22及下模20座， 下模20内设置有镶件组。镶件组包括凹模滑块30、上下浮动滑块31、 滑块垫32和斜楔33。滑块垫32置于下模20座的上端面并镶嵌于下垫板22内， 上下浮动滑块31置于滑块垫32上， 滑块垫32的上端面和上下浮动滑块31的下端面为滑动配合的斜面， 上下浮动滑块31和滑块垫32的垂直截面均为直角梯形， 上下浮动滑块31的斜边短于滑块垫32的斜边。上下浮动滑块31的上端面放置有可在凹模板21内进行纵横移动的凹模滑块30， 凹模滑块30上开设有冲裁工作孔301， 冲裁工作孔301的上端设置有向孔内凸出的毛刺台阶302，毛刺台阶302的内端面上缘形成冲裁剪口303，毛刺台阶302的上端面距离冲裁剪口303约3mm的位置处设有去毛刺的倒角304， 倒角304为圆弧角 (R角) 或斜边角 (C角)， 倒角304的底端形成延伸至凹模滑块30外边缘的容置平台305。镶件组及下模20座上开设有插入斜楔33的通道34， 下模20座的通道34内设置有支撑斜楔33的复位弹性件36，斜楔33一侧设有平行设置的三个纵向阶梯，使得斜楔33为上大下小的杆状结构， 斜楔33的下部与滑块垫32的通道34和下模20座的通道34滑动配合， 以保证斜楔33在镶件组中进行垂直滑动； 斜楔33的中上部设置有衔接相邻垂直台阶的上斜导面和下斜导面， 上斜导面的上边和下边的横向间距与凹模滑块30和凹模板21之间的间隙相配合， 下斜导面的上边至斜楔33上端面的距离大于凹模滑块30的厚度 ； 在凹模滑块30的通道34上端以及上下浮动滑块31的通道34上端分别与上斜导面、 下斜导面相应的位置处设置导滑面。在凹模板21和下垫板22内与毛刺台阶302相对的一侧分别横向设置有与凹模滑块30、 上下浮动滑块31相抵接的复位弹性件36。上模10中的冲头包括可伸入冲裁工作孔301内的剪口冲头11和与斜楔33对应的斜楔33冲头12， 剪口冲头11的外壁上开设有与毛刺台阶302相配合的避位凹槽110。

如图2、图3、图4所述，所述剪口冲头11的下端面至避位凹槽110处为冲压端，冲压端的高度为30cm，冲压端内设有若干安装孔71，安装孔71内设有电磁加热装置；安装孔71内设有与冲压端一体成型的铁芯72，本实施例中电磁加热装置采用螺旋线圈73，螺旋线圈73缠绕在安装孔71内的铁芯72上。

毛刺台阶302内设有降温通道61，降温通道61两端开口，并设有降温装置60与降温通道61连接。降温装置60包括介质储存罐、介质输送管63和泵64，介质输送管63通过哦降温通道61一端的开口将介质储存罐与降温通道61连通，泵64与介质输送管63连接，介质输送管63上设有电控阀门，介质储存罐内存储有降温介质，介质输送管63的一端伸入降温介质中，在本实施例中降温介质为液氮。降温通道61的另一开口处连接有气囊，当液氮在降温通道61内气化后，气囊可对氮气进行收集。由于毛刺台阶302内设置了降温通道61，降温通道61必然影响毛刺台阶302的强度，为了提高毛刺台阶302的强度，毛刺台阶302与凹模滑块30重叠处的高度为8cm。

避位凹槽110的侧壁上设有传感器，传感器与电控阀门和泵64电连接；当毛刺台阶302进入避位凹槽110时，毛刺台阶302将挤压避位凹槽110侧壁上的传感器时，从而通过传感器可控制电控阀门和泵64打开，使得降温介质可进入到降温通道61内，以此可以实现自动控制。

冲压端内的电磁加热装置可使冲压端的温度迅速升高，当冲压端对工件40完成冲裁后；由于冲压端的高度有30cm，剪口冲头11继续下移，冲压端的一侧面将继续与工件40的毛刺边接触，从而使工件40的毛刺边温度迅速升高，使毛刺和工件40的毛刺边的边缘塑性增强，通过对工件40变样施加足够的压力，即可使毛刺与工件40融合。当毛刺台阶302的倒角304对工件40毛刺边加压时，泵64和电控阀门自动开启，将液氮引入降温通道61内，当液氮在降温通道61内气化后，将吸收大量的热，通过毛刺台阶302的传递，可使工件40毛刺边的温度迅速降低，即可实现对工件40毛刺边的热处理，提高工件40边缘的强度。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。