鋁或鋁合金沖杯試驗圓片的加工設(shè)備及加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋁或鋁合金沖杯試驗技術(shù)，具體而言，涉及鋁或鋁合金沖杯試驗圓片 的加工設(shè)備及加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著中國工業(yè)的崛起，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對有色金屬（鋁及鋁合金、銅及銅合金、鎂及鎂 合金等）的需求越來越大，而有色金屬產(chǎn)品質(zhì)量的好壞主要依賴于對原材料質(zhì)量的控制， 由此對有色金屬原材料的檢驗至關(guān)重要。其中有色金屬薄板（厚度0,1mm?3. Omm)拉延 性能的試驗方法為沖杯試驗，但沖杯試驗要求所用試樣應(yīng)平整，無劃傷，邊緣部位無毛刺， 不扭曲，試樣不進(jìn)行矯平。傳統(tǒng)試樣在試驗前的處理方法為機加工，該方法存在對操作人員 的技能要求比較高，過程比較繁瑣，效率低，對圓片試樣切削形成的熱影響比較大等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種鋁或鋁合金沖杯試驗圓片的加工設(shè)備及加工方法，以 解決現(xiàn)有沖杯試驗中試驗圓片加工復(fù)雜，精度低的問題。
[0004] 本發(fā)明實施例提供了一種鋁或鋁合金沖杯試驗圓片的加工設(shè)備，包括：上支座、下 支座、一套以上的沖剪模組、驅(qū)動組件；其中，所述沖剪模組包括：一個以上的沖剪凸模和 一個沖剪凹模；所述沖剪凹模開有供所述沖剪凸模陷入的沖剪孔，每一套所述沖剪模組中 所有沖剪凸模的高度相同，橫截面直徑不同；所述上支座開有供所述沖剪凸模穿過的第一 通孔；所述沖剪凹模固定于所述下支座上，所述沖剪凹模的上表面為待沖剪片的放置面； 所述驅(qū)動組件分別與所述上支座、所述沖剪凸模相連接，以推動所述上支座向所述沖剪凹 模移動，待所述上支座的下表面與所述待沖剪片接觸后，繼續(xù)推動所述沖剪凸模向所述沖 剪凹模移動。
[0005] 在一些實施例中，優(yōu)選為，所述驅(qū)動組件包括：沖剪桿、第一彈簧、一個以上的第二 彈簧；其中，所述沖剪桿的下端與所述沖剪凸模固定連接，上端與外部施力裝置連接；所述 第一彈簧套于所述沖剪桿外，其上端與所述沖剪桿的上端連接，其下端與所述上支座的上 表面固定連接；所述第二彈簧設(shè)置于所述上支座和所述下支座之間；所述第一彈簧的剛度 大于所述第二彈簧。
[0006] 在一些實施例中，優(yōu)選為，所述沖剪孔、所述沖剪桿、所述第一通孔同軸。
[0007] 在一些實施例中，優(yōu)選為，當(dāng)所述第二彈簧為多個時，所有所述第二彈簧以所述沖 剪孔的中心為圓心呈圓周分布。
[0008] 在一些實施例中，優(yōu)選為，每個所述第二彈簧內(nèi)均穿有一根銷柱；所述上支座開有 供所述銷柱自由滑動的第三通孔，所述銷柱的上端穿過所述第三通孔，且套有阻擋所述銷 柱從所述上支座滑脫的第一擋圈；所述銷柱的下端穿過所述下支座，且用套有阻擋其從所 述下支座滑脫的第二擋圈。
[0009] 在一些實施例中，優(yōu)選為，所述下支座的中心開有固定安裝所述沖剪凹模的第二 通孔；所述沖剪凹模的下底面高于所述下支座的下底面，所述第二通孔的內(nèi)壁和所述沖剪 凹模的下底面圍成圓片儲存空間；所述下支座的底部開有卸料槽，所述卸料槽與所述圓片 儲存空間連通。
[0010] 在一些實施例中，優(yōu)選為，所述沖剪凹模的呈倒圓臺結(jié)構(gòu)，其側(cè)面上邊緣和所述第 二通孔內(nèi)側(cè)面上邊緣可拆卸連接。
[0011] 在一些實施例中，優(yōu)選為，所述沖剪凸模、沖剪凹模采用合金鋼42CrM〇 ;沖剪桿采 用合金鋼40Cr ;所述上支座采用合金鋼42CrMo ;所述下支座采用45鋼。
[0012] 本發(fā)明另一方面還利用上述的鋁或鋁合金沖杯試驗圓片的加工設(shè)備加工圓片的 加工方法，包括：將鋁或鋁合金質(zhì)的待沖剪片置于沖剪凹模的上表面上；利用驅(qū)動組件將 沖剪凸模位移至與所述待沖剪片上表面接觸；所述沖剪凸模對待沖剪片進(jìn)行沖剪，得沖杯 試驗圓片。
[0013] 在一些實施例中，優(yōu)選為，所述沖剪凸模對待沖剪片進(jìn)行沖剪之后，所述加工方法 進(jìn)一步包括：自卸料槽將所述沖杯試驗圓片取出。
[0014] 在一些實施例中，優(yōu)選為，所述沖剪凸模對待沖剪片進(jìn)行沖剪之后，所述加工方法 進(jìn)一步包括：利用驅(qū)動組件將所述沖剪凸模復(fù)位。
[0015] 本發(fā)明實施例提供的鋁或鋁合金沖杯試驗圓片的加工設(shè)備及加工方法，與現(xiàn)有技 術(shù)相比，采用沖剪凸模和沖剪凹模，沖剪凸模向下作用直接將圓片一次加工成形；同時，由 于在取樣過程中會產(chǎn)生很大的沖剪力和強烈的沖擊，所以對設(shè)備中直接完成沖剪取樣動作 的主要零部件（沖剪桿、沖剪凸模、沖剪凹模）的材料有較嚴(yán)格的要求，其所受載荷的特性 決定了所用材料應(yīng)當(dāng)具較高的抗拉強度、良好的沖擊韌性以及優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，并且 表面經(jīng)熱處理后具有較高的硬度，制樣過程中基本不存在熱影響區(qū)，極大地提高了沖杯試 驗數(shù)據(jù)的可靠性。另外，在沖剪過程中，可根據(jù)具體的待沖剪片的厚度將沖剪凹模與不同型 號（直徑公差）的沖剪凸模配合使用，結(jié)構(gòu)簡單，適用性強，可適用不同厚度的待沖剪片。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明一個實施例中鋁或鋁合金沖杯試驗圓片的加工設(shè)備爆炸示意圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明圖1中加工設(shè)備夾緊物料的剖面示意圖；
[0018] 圖3為本發(fā)明圖1中加工設(shè)備沖剪落料的剖面示意圖；
[0019] 圖4為本發(fā)明利用圖1中的加工設(shè)備生產(chǎn)沖杯試驗圓片的加工方法的流程示意 圖；
[0020] 圖5為本發(fā)明圖1中初始狀態(tài)下第一彈簧受力示意圖；
[0021] 圖6為本發(fā)明圖1中極限工作狀態(tài)下第一彈簧受力示意圖；
[0022] 圖7為本發(fā)明圖1中初始狀態(tài)下第二彈簧受力示意圖；
[0023] 圖8為本發(fā)明圖1中極限工作狀態(tài)下第二彈簧受力示意圖。
[0024] 注：1沖剪桿；2第一彈簧；3沖剪凸模；4彈簧套筒；5上支座；6第一擋圈；7第二 彈簧；8下支座；9第二擋圈；10沖剪凹模；11待沖剪片；12第三通孔；13沖剪孔；14第二通 孔；15銷柱；16圓片；17卸料槽。
【具體實施方式】
[0025] 下面通過具體的實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0026] 考慮到目前現(xiàn)有沖杯試驗中試驗圓片加工復(fù)雜，精度低的問題，本發(fā)明提供了一 種鋁或鋁合金沖杯試驗圓片的加工設(shè)備及加工方法。
[0027] 一種鋁或鋁合金沖杯試驗圓片的加工設(shè)備，包括：上支座、下支座、一套以上的沖 剪模組、驅(qū)動組件；其中，沖剪模組包括：一個以上的沖剪凸模和一個沖剪凹模；沖剪凹模 開有供沖剪凸模陷入的沖剪孔，每一套沖剪模組中所有沖剪凸模的高度相同，橫截面直徑 不同；上支座開有供沖剪凸模穿過的第一通孔；沖剪凹模固定于下支座上，沖剪凹模的上 表面為待沖剪片的放置面；驅(qū)動組件分別與上支座、沖剪凸模相連接，以推動上支座向沖剪 凹模移動，待上支座的下表面與待沖剪片接觸后，繼續(xù)推動沖剪凸模向沖剪凹模移動。
[0028] 利用上述鋁或鋁合金沖杯試驗圓片的加工設(shè)備加工圓片的加工方法，包括：將鋁 或鋁合金質(zhì)的待沖剪片置于沖剪凹模的上表面上；利用驅(qū)動組件將沖剪凸模位移至與待沖 剪片上表面接觸；沖剪凸模對待沖剪片進(jìn)行沖剪，得沖杯試驗圓片。
[0029] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用沖剪凸模和沖剪凹模，沖剪凸模向下作用直接將圓片一次 加工成形；同時，由于在取樣過程中會產(chǎn)生很大的沖剪力和強烈的沖擊，所以對設(shè)備中直接 完成沖剪取樣動作的主要零部件（沖剪桿、沖