預壓痕變速剪切下料方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種金屬下料領域的技術，具體是一種預壓痕變速剪切下料方法。
【背景技術】
[0002]剪切下料工藝相比于傳統的鋸切下料和折斷下料，有著效率高和材料利用率高的特點，因此得到了廣泛應用。但是剪切下料得到的斷面質量存在一些缺陷，比如斷面呈橢圓度，斷面不光滑有毛刺等等。傳統的剪切下料方法是定刀和動刀對棒料抱緊，然后在動刀的作用下完成剪切過程。
[0003]為改善斷面質量，多種下料工藝的新方法被提出，如中國專利文獻號CN1189403A和CN2322729Y均提出復合剪切工藝方法，該技術中涉及一種復合精密棒料剪斷機，包括復合剪切深度調整部分、夾緊和剪切部分、推動夾緊和松開部分、曲柄復合剪切部分，其特點是預剪深度約為1/3到3/4的剪切深度，當預剪結束后，滑塊反向運動，從而獲得剪切截面垂直的斷面。但是，1/3到3/4剪切深度的預剪深度，對材料的塑性提出了很高的要求，對于塑性較差的材料，此種方法難以適用。
[0004]生產中常用預刻V形槽剪切下料工藝，通過預刻V形槽，人為造成應力集中點，減小剪切力，同時可以獲得更平整的斷面。如唐勇等2010年發表在《中國機械工程》期刊上的文章《金屬棒料精密下料新工藝及實驗研宄》中提出了一種旋轉鍛打疲勞下料工藝，該工藝分為三步:第一步，在金屬棒料上車制環形V形槽，產生初始裂紋；第二步，確定疲勞鍛打機的打擊頻率和打擊位移控制曲線，從而獲得合適的加載方式；第三步，通過調節變頻器主電機的轉速實現對金屬棒料打擊頻率的控制，通過徑向位移調節機構和伺服電機實現對打擊行程的控制，從而達到對金屬棒料實施合理加載方式的目的。該旋轉鍛打疲勞機能對不同直徑不同材料進行下料。但是，在下料前增加一道車制環形V形槽工藝，使得剪切效率降低。
【發明內容】
[0005]本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種預壓痕變速剪切下料方法，可以剪切各種塑性特性的材料，保證剪切效率的同時，提升斷面質量。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0007]本發明通過將坯料至于軸向間隙、徑向間隙和預壓痕量經調整的剪切模具中，以低速完成預剪量的剪切，以高速完成剩下的行程，實現坯料的預壓痕變速剪切。
[0008]所述的坯料采用棒料或校直后的卷料。
[0009]所述的棒料或校直后的卷料均為退火態，且直線度不大于1:500。
[0010]所述的剪切模具，包括:動模和定模，其中:動模相對定模進行上下運動實現坯料剪切，動模與定模的間距為軸向間隙，剪切模具與坯料之間的間隙為徑向間隙。
[0011]所述的軸向間隙，通過調整動模與定模的間隙，使其控制在棒料直徑的1% - 3%。
[0012]所述的徑向間隙，將直線度滿足要求的坯料放入模具，達到指定的下料長度，然后收緊模具與坯料之間的間隙，使得其單邊間隙滿足:當棒料直徑大于20_時，單邊間隙量小于等于0.4mm ;當棒料直徑小于20mm時，單邊間隙量小于棒料直徑的20Z0o
[0013]所述的預壓痕量，設置為10%?25%的剪切行程，所述的剪切行程，為動刀開始動作到坯料和棒料完成剪切分離的過程所走的行程定義為剪切行程。在剪切前，先剪切一段坯料，從而確定其剪切行程，然后再依據這個剪切行程確定預壓痕量。
[0014]所述的低速是指:10?50mm/s ;所述的高速是指:lm/s以上。
技術效果
[0015]與現有技術相比，本發明技術效果包括:
[0016]1、剪切得到的斷面更為平整，改善了斷面質量；
[0017]2、相比于傳統的高速剪切下料方法，預壓痕變速剪切下料的方法能在一定程度上節約能量。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的工藝流程圖。
[0019]圖2為動刀行程圖。
[0020]圖3為剪切模具示意圖；
[0021]圖中:動模1、定模2、坯料3。
[0022]圖4預壓剪切示意圖。
[0023]圖5為普通剪切斷面圖和預壓剪切斷面圖的對比示意圖。可以看出斷面光亮帶分為預剪階段的光亮帶和高速剪切階段的光亮帶，并且預壓剪切帶斷面比普通剪切斷面圖更加平整。
【具體實施方式】
[0024]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0025]如圖3所示，本實施例采用的剪切模具包括:動模I和定模2，當坯料3至于定模I和動模2中后，通過設置定模2和動模I的初始水平間距和垂直間距后，由液壓裝置驅動動模I與定模2產生相對運動，從而實現剪切。
[0026]本實施例包括以下步驟:
[0027]1、選用直徑為15mm的20cr棒料，熱處理狀態為退火態，且滿足直線度不大于1:500 ；
[0028]2、調整定模和動模的位置關系，使模具軸向間隙為0.3mm,即棒料直徑的2% ;
[0029]3、將棒料放入模具，調節徑向間隙，使得徑向間隙為0.3mm，即棒料直徑的2% ;
[0030]4、先剪切一段坯料，得到剪切行程為3mm，確定預剪深度為0.7mm，預剪深度約為剪切行程的23% ；
[0031]5、預剪階段動刀的剪切速度為20mm/s，剩下的行程階段剪切速度為lm/s ;
[0032]6、按照上述動刀行程進行剪切下料。
實施例2
[0033]本實施例包括以下步驟:
[0034]1、選用直徑為20mm的10號鋼盤料，熱處理狀態為退火態，進行開卷校直，校直后的的直線度不大于1:500 ;
[0035]2、調整定模和動模的位置關系，使模具軸向間隙為0.3mm,即棒料直徑的1.5% ；
[0036]3、將棒料放入模具，調節徑向間隙，使得徑向間隙為0.3mm，即棒料直徑的1.5% ;
[0037]4、先剪切一段坯料，得到剪切行程為4mm，確定預剪深度為1mm，預剪深度約為剪切行程的25% ;
[0038]5、預剪階段動刀的剪切速度為lOmm/s，剩下的行程階段剪切速度為1.lm/s ;
[0039]6、按照上述動刀行程進行剪切下料。
實施例3
[0040]本實施例包括以下步驟:
[0041]1、選用直徑為20mm的10號鋼盤料，熱處理狀態為退火態，進行開卷校直，校直后的的直線度不大于1:500 ;
[0042]2、調整定模和動模的位置關系，使模具軸向間隙為0.3mm，即棒料直徑的1.5% ；
[0043]3、將棒料放入模具，調節徑向間隙，使得徑向間隙為0.3mm，即棒料直徑的1.5% ;
[0044]4、先剪切一段坯料，得到剪切行程為4mm，確定預剪深度為1mm，預剪深度約為剪切行程的25% ;
[0045]5、預剪階段動刀的剪切速度為lOmm/s，剩下的行程階段剪切速度為1.2m/s ;
[0046]6、按照上述動刀行程進行剪切下料。
【主權項】
1.一種預壓痕變速剪切下料方法，其特征在于，通過將坯料置于軸向間隙、徑向間隙和預壓痕量經調整的剪切模具中，以低速完成預剪量的剪切，以高速完成剩下的行程，實現坯料的預壓痕變速剪切。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的坯料采用棒料或校直后的卷料。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征是，所述的棒料或校直后的卷料均為退火態，且直線度不大于1:500。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的剪切模具，包括動模和定模，其中:動模相對定模進行上下運動實現坯料剪切，動模與定模的間距為軸向間隙，定模與坯料之間的間隙為徑向間隙。
5.根據權利要求1或4所述的方法，其特征是，所述的軸向間隙，通過調整動模與定模的間隙，使其控制在棒料直徑的1% - 3%。
6.根據權利要求1或4所述的方法，其特征是，所述的徑向間隙，將直線度滿足要求的坯料放入模具，達到指定的下料長度，然后收緊模具與坯料之間的間隙，使得其單邊間隙滿足:當棒料直徑大于20mm時，單邊間隙量小于等于0.4mm ;當棒料直徑小于20mm時，單邊間隙量小于棒料直徑的2%。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的預壓痕量，設置為10%?25%的剪切行程，所述的剪切行程，為動刀開始動作到坯料和棒料完成剪切分離的過程所走的行程定義為剪切行程。在剪切前，先剪切一段坯料，從而確定其剪切行程，然后再依據這個剪切行程確定預壓痕量。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的低速是指:10?50mm/s;所述的高速是指:lm/s以上。
【專利摘要】一種金屬下料領域的預壓痕變速剪切下料方法，通過將坯料置于軸向間隙、徑向間隙和預壓痕量經調整的剪切模具中，以低速完成預剪量的剪切，以高速完成剩下的行程，實現坯料預壓痕變速剪切。本發明可以剪切各種塑性特性的材料，保證剪切效率的同時，提升斷面質量。
【IPC分類】B23D33-00, B23D31-00
【公開號】CN104858492
【申請號】CN201510304262
【發明人】胡成亮, 李繼威, 趙震
【申請人】上海交通大學
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年6月4日