CN101869938A - 加工设备及其加工方法，以及采用该加工方法制成的筒形件 - Google Patents
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Abstract
一种加工设备，用于使中空壳体高度增加以形成筒形件，其包括冲子及凹模，凹模上开设有型腔，凹模于型腔的一端处形成有刃口，刃口为圆弧过渡，冲子与凹模的单边间隙小于中空壳体的侧壁厚度。上述加工设备具有使中空壳体的高度增加时不易发生拉裂且成型后的筒形件外观较佳的优点。本发明还提供一种上述加工设备采用的加工方法，以及由该加工方法制成的筒形件。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对中空壳体进行加工以使其高度增加的加工设备及其加工方法，以及采用该加工方法制成的筒形件。
背景技术
随着人们对筒形件品质的要求越来越高及对筒形件的需求量也越来越大，在现代工业生产中，除需要引进各种加工设备及增加加工设备的数量外，还需要通过合理的加工工艺来更好且更快地完成筒形件的生产要求。
拉深工艺是用平面板坯制作筒形件的冲压成形工艺，因其在提高筒形件质量、生产率及节省材料方面具有显著的优势，而且可以加工出铸造无法加工出的薄壁零件，所以被广泛地运用于现代工业生产中。
然而，因拉深工艺容易产生应力集中，经拉深后得到的筒形件的厚度沿底部向口部方向是不同的，在筒形件侧壁的上部厚度增加最多，而在筒壁与底部转角稍上的部位厚度最小。在对筒形件持续拉深以使其高度增加的过程中，其筒壁与底部转角稍上的部位的厚度也会越来越小，甚至被拉裂，所以通过拉深工艺持续拉深中空壳体的拉深高度有限，一般成型后的筒形件的高度与筒形件宽度的比例不会大于9∶1，尤其当筒形件的底壁与侧壁连接处需要为尖角时，筒形件高度与宽度的比例不会大于6∶1。若需加工出底壁与侧壁的连接处为圆角且高度与宽度比例大于9∶1的筒形件或者底壁与侧壁的连接处为尖角且高度与宽度比例大于6∶1的筒形件，一般是将多段工件先成型后经焊接而成，然而，经焊接成型的筒形件虽然高度与宽度能达到要求的比例，易形成焊缝或焊痕，以致影响筒形件的外观。
发明内容
针对以上内容，有必要提供一种对中空壳体成型以使其高度增加时不容易发生拉裂且成型后的筒形件具有较佳外观的加工设备、该加工设备采用的加工方法及制成的筒形件。
一种加工设备，用于使中空壳体高度增加以形成筒形件，其包括冲子及凹模，凹模上开设有型腔，凹模于型腔的一端处形成有刃口，刃口为圆弧过渡，冲子与凹模的单边间隙小于中空壳体的侧壁厚度。
一种加工方法，其包括以下步骤：提供一个中空壳体；提供上述加工设备，将中空壳体套设于冲子上；使冲子带动套设于其上的中空壳体向凹模运动，并通过凹模的刃口碾压中空壳体，以使中空壳体侧壁的材料沿冲子长度方向背向凹模运动并包覆冲子，从而使中空壳体的侧壁厚度变薄，高度增加。
一种上述加工方法制成的筒形件，其高度与宽度的比例大于6∶1，且该筒形件的底壁与侧壁的连接处为尖角。
一种由上述加工方法制成的筒形件，其高度与宽度比例大于9∶1，且该筒形件由单个中空壳体加工形成。
上述加工设备的冲子与凹模的单边间隙小于中空壳体的侧壁厚度，使用该加工设备加工中空壳体时，可通过冲子带动工件进入凹模，并通过凹模的刃口碾压中空壳体，以使中空壳体侧壁的材料沿冲子长度方向背向凹模运动并包覆冲子，从而使中空壳体的侧壁厚度变薄，高度增加，在加工过程中不会产生应力集中，所以，与拉深工艺及焊接工艺相比，成型后的筒形件不容易发生拉裂且外观较佳。
附图说明
图1是本发明实施例中工件的结构示意图。
图2是本发明实施例的加工设备加工工件前的结构示意图。
图3是图2中的加工设备对工件完成加工后的结构示意图。
图4是图1中的工件经加工设备加工后形成的筒形件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的加工设备及加工方法作进一步的详细说明。
请参阅图1，工件10为中空壳体，其包括侧壁13、底壁15及由侧壁13和底壁15共同围成的容纳槽11。本实施例中，工件10为铝材，其由平面板坯经锻压及反挤压工艺形成，当然，工件10也可为钢材或其它金属材料。
请参阅图2，加工设备50包括冲子20及凹模30，其中，冲子20与凹模30的单边间隙A小于工件10的侧壁13的厚度B，本实施例中，冲子20与凹模30的单边间隙A比工件10的侧壁13的厚度B小0.35毫米至0.5毫米。凹模30开设有型腔31，凹模30于型腔31的一端处形成有刃口32，为使凹模30在加工工件10时不将工件10切裂，刃口32为圆弧过渡，且刃口32的圆弧角一般大于或等于工件10的侧壁13的厚度与单边间隙A的差值。凹模30远离刃口32的端部上设有卸料组件33。卸料组件33包括相互抵压且并排设置的弹性件35及夹持件37，其中，夹持件37与弹性件35相比更邻近型腔31。夹持件37远离弹性件35的一端形成有抵持部38，该抵持部38位于型腔31的正下方，可以理解，当冲子20位于凹模30的下方时，此时，抵持部38位于型腔31的正上方。卸料组件33为两个，其分别设于型腔31的相对两侧。抵压部38朝向型腔31的表面为圆弧面381，以利于工件10滑入。当然，抵压部38朝向型腔31的表面也可为导滑斜面或者其它形状，只要抵压部38朝向型腔31的表面可使工件10在加工过程中可沿其滑动并抵推抵持件37以压缩弹性件35即可。
请同时参阅图2至图4，采用上述加工设备50加工工件10的方法包括以下步骤：
(1)提供上述工件10。
(2)提供上述加工设备50。
(3)将工件10套设于加工设备50上的冲子20的端部，接着冲子20向下运动并带动工件10朝凹模30运动。在工件10与凹模30的刃口32接触时，因冲子20与凹模30的单边间隙A小于工件10的侧壁13的厚度B，所以当工件10通过凹模30的刃口32进入型腔31时，工件10的侧壁13的厚度B被加工成与单边间隙A相同，而侧壁13在厚度方向减少的材料会沿着冲子20的长度方向向上运动并包覆冲子20。在冲子20带动工件10继续向下运动以进行加工的过程中，工件10从两个夹持件37的抵持部38的圆弧面381处抵压夹持件37，并通过压缩弹性件35滑入两个卸料组件33之间。当工件10被加工成筒形件15后，设于冲子20上的筒形件15的上端位于夹持件37的抵持部38以下，此时两个夹持件37通过弹性件35的回弹抵持于冲子20上。在冲子20开始向上运动以脱出凹模30的过程中，由于夹持件37抵持于冲子20上而筒形件15包覆于冲子20的外侧，筒形件15被从冲子20上剥离，即完成筒形件15的卸料。其中，筒形件15包括侧壁18、底壁19及由侧壁18和底壁19共同围成的容纳槽17，筒形件15的高度以H表示，宽度以D表示。可以理解，当筒形件15所需要达到的高度H与宽度D的比例较大而一次加工不能达到要求时，也可以采用以上步骤经过多次加工。
上述加工方法通过加工设备50的凹模30使工件10的侧壁13的材料沿冲子20的长度方向运动并包覆冲子20，以达到增大工件10的高度H的目的，不会产生应力集中，所以，与拉深工艺相比，不容易发生拉裂，且可成型出高度H与宽度D比例大于9∶1的筒形件15。而且，筒形件15是通过对单个中空壳体加工形成，所以具有较佳的外观。另外，只需将冲子20的端部加工成尖角，在工件10成型为筒形件15后，其侧壁18与底壁19的连接处也为尖角，所以对于侧壁18与底壁19的连接处为尖角的筒形件15，其高度H与宽度D的比例也可大于6∶1。
可以理解，工件10也可先设于凹模30上，待冲子20向下运动到凹模30的位置时再与工件10上的凹槽11配合以通过冲子20带动工件10完成加工。
Claims (9)
1.一种加工设备，用于使中空壳体高度增加以形成筒形件，其包括冲子及凹模，所述凹模上开设有型腔，所述凹模于型腔的一端处形成有刃口，所述刃口为圆弧过渡，其特征在于：所述冲子与所述凹模的单边间隙小于所述中空壳体的侧壁厚度。
2.如权利要求1所述的加工设备，其特征在于：所述冲子与所述凹模的单边间隙比所述中空壳体的侧壁的厚度小0.35毫米至0.5毫米。
3.如权利要求1所述的加工设备，其特征在于：所述凹模远离刃口的端部上设有卸料组件，所述卸料组件包括相互抵持的夹持件及弹性件，所述夹持件通过所述弹性件的弹力抵持于所述冲子上。
4.如权利要求3所述的加工设备，其特征在于：所述夹持件上设有抵压部，所述中空壳体在加工过程中可沿所述抵压部朝向型腔的表面滑动并抵推所述抵持件以压缩弹性件。
5.一种加工方法，其包括以下步骤：
提供一个中空壳体；
提供一个如权利要求1至4任一项所述的加工设备，将中空壳体套设于冲子上；
使冲子带动套设于其上的中空壳体向凹模运动，并通过凹模的刃口碾压中空壳体，以使中空壳体侧壁的材料沿冲子长度方向背向凹模运动并包覆冲子，从而使中空壳体的侧壁厚度变薄，高度增加。
6.如权利要求5所述的加工方法，其特征在于：所述中空壳体为铝材。
7.如权利要求5所述的加工方法，其特征在于：所述中空壳体由平面板坯经锻压及反挤压形成。
8.一种由权利要求5所述的加工方法制成的筒形件，其特征在于：该筒形件高度与宽度的比例大于6∶1，且该筒形件的底壁与侧壁的连接处为尖角。
9.一种由权利要求5所述的加工方法制成的筒形件，其特征在于：该筒形件的高度与宽度比例大于9∶1，且该筒形件由单个中空壳体加工形成。
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