本發(fā)明涉及汽車零部件沖切工具，更具體地說，涉及超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代化的汽車生產(chǎn)中，汽車鋼板均由模具沖切而成，在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件。汽車模具的生產(chǎn)主要有沖裁、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造等成形加工工藝。模具具有特定的輪廓或內(nèi)腔形狀，應(yīng)用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發(fā)生分離(沖裁)，應(yīng)用內(nèi)腔形狀可使坯料獲得相應(yīng)的立體形狀。

由于汽車減重、節(jié)能和提高安全性的需要，要求汽車鋼板強(qiáng)度更高，鋼板抗拉強(qiáng)度從原先440Mpa提高到1180Mpa，隨著材料強(qiáng)度的顯著提升，隨之而來是材料切斷難度的增加。汽車用鋼板強(qiáng)度的增加，導(dǎo)致沖切模具內(nèi)的切斷刀的磨損頻次增加。刀具的頻繁更換，嚴(yán)重影響著生產(chǎn)效率，同時增加維護(hù)成本。

傳統(tǒng)模切斷刀結(jié)構(gòu)為整體設(shè)計，刀刃表面為平面。沖切時，與切斷零件表面完全貼合切斷。由于傳統(tǒng)設(shè)計的切斷刀刃線和切斷刀底面在沖切的時候，與零件表面完全接觸，而零件材料為1180Mpa的馬氏體超高強(qiáng)鋼，因此，此種結(jié)構(gòu)需要更大的沖切力，相應(yīng)的也會加速模具的磨損速度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的沖切模具內(nèi)的切斷刀的磨損頻次增加，刀具頻繁更換，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率和維護(hù)成本的問題，本發(fā)明的目的是提供一種超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具，包括切斷接觸面、過渡斜面、下沉面、切刀刃線。切斷接觸面用于切割鋼材料零件，其邊緣為切刀刃線， 下沉面的高度低于切斷接觸面，且與切斷接觸面之間通過過渡斜面連接。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，切斷刀具包括上刀塊和下刀塊，上刀塊和下刀塊可分離替換，上刀塊的上表面包括切斷接觸面、過渡斜面、下沉面、切刀刃線，其下表面與下刀塊相連接，下刀塊為塊狀固件。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，上刀塊的材料為V4E或者粉末冶金材料，下刀塊的材料為cr12mov模具鋼。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，下沉面的高度低于切斷接觸面5mm。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，過渡斜面的傾斜角度為135度。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，上刀塊和下刀塊通過螺栓和定位銷相結(jié)合。

在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具顯著優(yōu)化了傳統(tǒng)的沖切結(jié)構(gòu)，提升了切斷刀具性能，提高了生產(chǎn)效率，降低了刀具維護(hù)成本，滿足了超高強(qiáng)度材料零件產(chǎn)品大批量生產(chǎn)切斷的要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具的俯視圖；

圖2是圖1的側(cè)視圖；

圖3是上刀塊和下刀塊的組合示意圖；

圖4是本發(fā)明超高強(qiáng)度鋼材料零件的切斷刀具的立體圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

參照圖4，本發(fā)明改進(jìn)了現(xiàn)有的切斷刀具的結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)上主要包括切斷接觸面3、過渡斜面4、下沉面5、切刀刃線6，并且設(shè)計了分體式的上刀塊1、下刀塊2的結(jié)構(gòu)，從而在材料的選擇上也較以往有了改進(jìn)。如圖4所示，本發(fā)明的刀具是一個兩端大，中間具有一“頸部”連接的不規(guī)則形狀，大致上類似于“工”字形，適用于汽車鋼材形狀的匹配。下面來詳細(xì)說明上述各個結(jié)構(gòu)的具體特征及其材料選擇。

首先在材料的選擇上，由于超高強(qiáng)鋼切斷所要求的高沖壓力，必須選擇合適的模具及刀具材質(zhì)。模具基體需要更高的剛度和韌度以避免失效。 模具內(nèi)的切斷刀具需要更高的硬度，推薦硬度在60～65HRC。

當(dāng)鋼材的抗拉強(qiáng)度不小于1000Mpa時，切斷刀具應(yīng)該熱處理，材料建議為1.2379或高性能的模具材料，例如粉末冶金(PM)材料。當(dāng)鋼材的抗拉強(qiáng)度小于1000Mpa時，推薦使用鍍層以減少刀具的磨損。

由于沖切材料為馬氏體高強(qiáng)度冷連軋鋼板，屈服強(qiáng)度950～1200Mpa，抗拉強(qiáng)度不小于1180Mpa。按照上述分析，切斷刀具材料選用粉末冶金(PM)材料V4E，并且不使用鍍層。

如圖1和圖4所示，切斷接觸面3用于切割鋼材料零件，其位置與調(diào)整前傳統(tǒng)切斷刀具保持一致，除中部保持原有的寬度尺寸為10mm以外，其他的寬度尺寸為2mm。切斷接觸面3其邊緣為切刀刃線6。除新確定的切斷接觸面3以外的原先其他接觸面整體下沉約5mm左右，形成圖1所示的下沉面5。下沉面5的高度低于切斷接觸面3，且與切斷接觸面3之間通過過渡斜面4連接，調(diào)整后的切斷接觸面3與下沉面5通過傾斜角約為135度的過渡斜面4相連接，如圖2所示。

經(jīng)過上述結(jié)構(gòu)調(diào)整，使得切斷時，刀具與零件的接觸面積大幅度減少，減少幅度達(dá)到87.5％。因此，降低了對沖切力的需求。

另一方面，考慮到傳統(tǒng)模切斷刀結(jié)構(gòu)為整體設(shè)計，而超高強(qiáng)鋼零件的切斷刀具通常采用高性能的模具材料，如粉末冶金(PM)材料，其材料成本較高，這便導(dǎo)致了刀具的維護(hù)及更換成本很高。同時，頻繁的刀具維護(hù)，將會嚴(yán)重影響著產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，所以有必要對切斷刀具進(jìn)行分體結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高刀具的維護(hù)效率，降低刀具的維護(hù)成本。

因此，如圖3所示，本發(fā)明將原先的整體模具分為上下部分，即切斷刀具包括上刀塊1和下刀塊2。上刀塊1和下刀塊2可分離替換，上述的切斷接觸面3、過渡斜面4、下沉面5、切刀刃線6均位于上刀塊1。上刀塊1的下表面與下刀塊2相連接，下刀塊2為塊狀固件。上刀塊1材料使用V4E或其他類似粉末冶金(PM)材料，下刀塊2材料使用模具鋼cr12mov或同類牌號材料，使用螺栓和定位銷相結(jié)合的方式將上下兩部分結(jié)合起來。

本發(fā)明這種上刀塊1、下刀塊2的優(yōu)勢在于，如果刀具經(jīng)過長時間的使用有了磨損，則只需要替換上刀塊1即可，下刀塊2可以長時間反復(fù)使 用。另一方面，由于上刀塊1的體積較傳統(tǒng)的一體式刀具的體積要小，因此可以將上刀塊1整體采用更加高強(qiáng)度的金屬，例如V4E，而并不會增加過多的成本。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果有：

1.滿足抗拉強(qiáng)度超過1000Mpa的高強(qiáng)度材料零件的沖切要求。

2.通過對傳統(tǒng)刀具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，提升了刀具使用壽命(從原先的1萬沖次，提升到3萬沖次)，降低了刀具維護(hù)成本，材料成本降低75％，并且提升了生產(chǎn)效率和刀具更換速度。

本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。