CN103527916A - 一种待冲压金属件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种待冲压金属件，涉及冲压工艺技术领域，该待冲压金属件可以在冲压过程中，避免对金属件的外观造成影响。所述待冲压金属件包括金属件，所述金属件上设有待冲孔部，所述待冲孔部用于在冲压后形成冲压孔，所述待冲孔部和所述金属件的边缘之间设有吸能部，或所述金属件的边缘上与所述待冲孔部相对的位置处设有吸能部，当对所述待冲孔部进行冲孔时，所述吸能部用于吸收从所述待冲孔部传递至所述金属件的边缘的变形能量。本发明实施例提供的冲压金属件主要用于二次冲压工艺中。

Description

一种待冲压金属件

技术领域

本发明涉及冲压工艺技术领域，尤其涉及一种用于冲压的金属件。

背景技术

随着超薄、超窄的产品设计理念在日益完善，传统塑料件在强度及疲劳性方面与金属件相比差距较为明显。如今，越来越多的产品已经开始采用金属拼接或折弯设计，不但使产品的强度高、耐疲劳，而且还可以使产品具有优良的质感。通常而言，冲压工艺作为金属件成型的一种较为优选的工艺，与其它成型方法相比具有诸多优点，例如操作方便、费用低、效率高、质量稳定、互换性好；还可以加工壁薄、重量轻、刚性好、形状复杂的零件，

但是对于这种超薄、超窄的金属件而言，其在冲压过程中会造成局部材料的流动，这样会使周围相邻的部分产生变形。例如金属件1＇在冲孔过程中（参照图1和图2），造成孔2＇周边的局部材料的流动，这种局部材料的流动会对其周围相邻的材料造成挤压，结果导致靠近冲压孔的边缘材料产生相对运动而发生变形，从而对金属件的外观性造成影响。

发明内容

本发明的实施例提供一种待冲压金属件，可以在冲压过程中，避免对金属件的外观造成影响。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种待冲压金属件，包括金属件，所述金属件上设有待冲孔部，所述待冲孔部用于在冲压后形成冲压孔，所述待冲孔部和所述金属件的边缘之间设有吸能部，或所述金属件的边缘上与所述待冲孔部相对的位置处设有吸能部，当对所述待冲孔部进行冲孔时，所述吸能部用于吸收从所述待冲孔部传递至所述金属件的边缘的变形能量。

进一步地，所述吸能部与所述冲压孔之间的中心连线垂直于所述金属件靠近所述吸能部的边缘线。

可选地，当所述待冲孔部和所述金属件的边缘之间设有吸能部时，所述吸能部为至少一个工艺槽。

其中，所述工艺槽中垂直于所述中心连线方向的尺寸范围为所述冲压孔直径尺寸的二分之一至所述冲孔直径尺寸之间；所述工艺槽沿所述中心连线方向的尺寸范围为1mm～5mm。

其中，所述冲压孔的中心距离所述金属件的边缘尺寸小于等于20mm，所述冲压孔的直径小于等于10mm。

进一步地，所述工艺槽的内壁上设有筋条。

优选地，所述工艺槽通过切割工艺形成。

可选地，所述工艺槽为多边形、圆形、或椭圆形。

可选地，所述工艺槽的数量为两个以上，且沿所述中心连线方向间隔设置。

可选地，当所述金属件的边缘上设有吸能部时，所述吸能部为形成于所述金属件边缘上且凹向所述待冲孔部的凹陷部。

其中，所述凹陷部沿所述金属件边缘的长度尺寸大于所述冲压孔的直径尺寸。

本发明实施例提供的一种待冲压金属件，包括金属件，所述金属件上设有待冲孔部，所述待冲孔部和所述金属件的边缘之间设有吸能部，或所述金属件的边缘上与所述待冲孔部相对的位置处设有吸能部，当对金属件上的待冲孔部进行冲孔时，待冲孔部和金属件边缘之间的材料产生流动而导致该部分变形，此时吸能部可以吸收该部分的变形能量，以阻止该变形能量传递至边缘，进而使边缘材料不会产生相对运动而发生变形，从而减小对金属件的外观造成影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的冲压金属件的示意图；

图2为现有技术提供的冲压金属件经过冲孔后产生的变形示意图；

图3为现有技术提供的冲压金属件经过冲孔后产生的变形位移分布示意图；

图4为现有技术提供的冲压金属件在冲孔中产生的变形位移曲线图；

图5为本发明实施例提供的冲压金属件中吸能部为工艺槽的示意图；

图6为图5中所示的工艺槽设置筋条的示意图；

图7为本发明实施例提供的冲压金属件中吸能部为凹陷部的示意图；

图8为图5所示的冲压金属件经过冲孔后的示意图；

图9为图5所示的冲压金属件经过冲孔后产生的变形位移分布示意图；

图10为本发明实施例提供的冲压金属件在冲孔中产生的变形位移曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种冲压金属件，参照图5或图7所示，包括金属件1，金属件1上设有待冲孔部2，待冲孔部2用于在冲压后形成冲压孔3，待冲孔部和金属件1的边缘之间设有吸能部（例如图5中标记4的部分），或参照图7所示在金属件1的边缘上与待冲孔部2相对的位置处设有吸能部（例如图7中标记6的部分）；当对金属件1上的待冲孔部2进行冲孔时，待冲孔部2和金属件1的边缘之间的材料产生流动而导致该部分变形，此时吸能部可以吸收该部分的变形能量，以阻止该变形能量传递至边缘，进而使边缘材料不会产生相对运动而发生变形，减小对金属件1的外观造成影响。

首先，本领域技术人员可以知道的是，通过冲压工艺可以成型不同领域的产品，例如汽车的车身、底盘、油箱、散热器片；锅炉的汽包，容器的壳体；电机、电器的铁芯硅钢片；仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品。为便于理解本发明提供的冲压金属件的要点，下面以家用电器中的金属件为例进行说明，更具体地，以电视机的金属外壳进行距离说明。

本领域技术人员还可以知道的是，不论是电视机的金属壳体，还是其他金属产品，都是经过多道冲压工艺而形成。首先通常将金属坯料通过冲压模具冲出基本的产品外形，对于需要孔的产品，还要通过二次冲压形成冲压孔，接着再进行材料清洗、拉延、修边/冲孔、整形等工艺。

对于电视机金属壳体的设计而言，正如背景技术所述，已经逐步向超薄、超窄的趋势发展，为了使这种超薄、超窄的壳体在二次冲压中具有良好的外观，结合图5和图6，本发明实施例提供了一种冲压金属件，包括金属件1，金属件1上设有待冲孔部2，待冲孔部2用于在冲压后形成冲压孔3，待冲孔部和金属件1的边缘之间设有吸能部，或在金属件1的边缘上与待冲孔部2相对的位置处设有吸能部；当对金属件1上的待冲孔部2进行冲孔时，待冲孔部2和金属件1的边缘之间的材料产生流动而导致该部分变形，此时吸能部可以吸收该部分的变形能量，以阻止该变形能量传递至边缘，进而使边缘材料不会产生相对运动而发生变形（如图8所示），避免对金属件1的外观造成影响。

作为本发明实施例一种优选的方案，上述吸能部与冲压孔3之间的中心连线垂直于金属件1中靠近该工艺槽4的边缘线。这是由于在冲孔过程中，冲压孔3与其相邻的边缘之间是变形较大的区域的，当吸能部与冲压孔3之见的中心连线垂直边缘时，可以使吸能部正好处于该变形较大的区域内，从而可以更好的吸收传递至边缘的变形能量，进一步减小对金属件1外观的影响。

上述吸能部可以呈不同形态的结构，例如作为一种可选的，该吸能部为图5所示的工艺槽4，当对金属件1进行冲孔时，冲压孔3周围的材料会发生流动，如图9所示，工艺槽4靠近冲压孔3的一侧边在流动力的作用下向工艺槽4的内部收缩变形，从而使工艺槽4实现吸收变形能量的目的。工艺槽4吸收全部的变形能量是一种理想状态，不过在一定情况也可以实现，但是通常情况下，大部分的变形能量集中在工艺槽4，而只有很微小的变形能量绕过工艺槽4而传递至边缘处，即使这样边缘产生的变形也是极其微小的，甚至可以忽略不计。因此这种情况下也可以使金属件1的外观不受影响。

另外，从图4和图10也可以看出，对于设置工艺槽4的冲压金属件所产生的最大变形量为0.02mm，而对于没有设置工艺槽4的冲压金属件所产生的最大变形量为0.11mm，因此也可以说明本发明实施例中的冲压金属件，在冲孔过程中边缘产生的变形也是极其微小的，并不影响金属件1的外观。

对于工艺槽4的具体尺寸，作为本发明实施例一种可选的方案，工艺槽4中垂直于中心连线方向（可以看作是长度方向）的最小尺寸一般取冲压孔3直径尺寸的二分之一、最大尺寸一般与冲压孔3的直径相同；工艺槽4沿中心连线方向（可以看作是宽度方向）的尺寸范围为1mm～5mm。

不过，对于一些金属件而言，工艺槽的设置还需要根据金属件的外观尺寸、冲压孔的位置而具体判断，例如对于尺寸相对较小的电视机金属壳体而言，在冲压孔3的中心距离金属件1的边缘尺寸小于等于20mm，且冲压孔.的直径小于等于10mm时，需要在金属件1上设置工艺槽4，以保证电视机壳体的外观性。

对于工艺槽4的大小、形状以及位置也可以根据金属件1的外观尺寸、冲压孔3的位置而具体设定。结合上述内容，当冲压孔3距离金属件1边缘为10mm-20mm之间，且冲压孔3的大小介于5mm-10mm时，以及当冲压孔3距离金属件1边缘大于10mm，且冲压孔3的大小不大于5mm时，工艺槽4的长度尺寸的极小值均取冲压孔3尺寸的1/2、极大值均与冲压孔3尺寸等值，宽度尺寸均取1mm-5mm。

工艺槽4尺寸、位置以及形状还可以结合金属件1与其它部件的装配要求，并进一步通过仿真软件的分析评估而合理的确定。

对于工艺槽4的具体形状，作为可选的方案，可以是多边形（如长方形形、正方形、五边形等）、圆形、或椭圆形等其它规则或不规则的形状。

在冲孔过程中，上述工艺槽4不但可以解决金属件1边缘变形的问题，还可以对金属件1起到定位及固定的作用，便于金属件1的加工，避免在冲压过程中金属件1发生偏移而导致产品的报废，较好地提高产品的生产效率。

进一步地，如图6所示，本实施例优选的在工艺槽4的内壁上还设有筋条5，这样可以阻碍在冲孔过程中冲压孔3周边的局部材料由于挤压而产生的相对运动，更好地起到吸收变形能量的作用。

对于工艺槽4的制作方式，本发明实施例优选的采用切割工艺，例如可以采用线切割工艺，本发明可以以此作为较佳的实施例。

工艺槽4的数量可以为图中所述的一个，当然并不限于此图中所示，还可以沿冲压孔3和工艺槽4的中心连线方向上间隔设置两个、三个或更多个工艺槽，具体数量要参照实际情况而设定。

前述提到吸能部可以是不同形态的结构，除了可以是上述工艺槽4的结构以外，还可以是图7所示的凹陷部6，该凹陷部6形成于金属件1边缘上且凹向待冲孔部2，其中，凹陷部6的形状可以是弧状、或者矩形状等。当对金属件1进行冲孔时，冲压孔3周围的材料会发生流动，凹陷部6靠近冲压孔3的一侧边在流动力的作用下向外移动，这样凹陷部6在移动后会与金属件1的边缘相平齐，不会影响金属件1的外观。此外，凹陷部6在移动过后可能会相对于金属件1的边缘略微凸起，但是这种凸起也是极其微小的，甚至可以忽略不计，因此这种情况下也可以使金属件1的外观不受影响。

作为优选的方案，图7所示的凹陷部6沿金属件1边缘的长度尺寸大于冲压孔3的直径尺寸，这是因为如图3所示，在冲孔过程中，冲压孔3周边的变形位移朝边缘处呈扇形分布，当凹陷部6的长度大于冲压孔3的直径时，凹陷部6可以在较大的范围内吸收变形能量，降低边缘产生变形的风险。

对于凹陷部6的大小、形状以及位置还要根据金属件1的外观尺寸、冲压孔3的位置而具体设定，更进一步地还可以结合金属件1与其它部件的装配要求，并通过仿真软件的分析评估而合理的确定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种待冲压金属件，包括金属件，所述金属件上设有待冲孔部，所述待冲孔部用于在冲压后形成冲压孔，其特征在于，所述待冲孔部和所述金属件的边缘之间设有吸能部，或所述金属件的边缘上与所述待冲孔部相对的位置处设有吸能部，当对所述待冲孔部进行冲孔时，所述吸能部用于吸收从所述待冲孔部传递至所述金属件的边缘的变形能量。

2.根据权利要求1所述的冲压金属件，其特征在于，所述吸能部与所述冲压孔之间的中心连线垂直于所述金属件靠近所述吸能部的边缘线。

3.根据权利要求2所述的冲压金属件，其特征在于，所述待冲孔部和所述金属件的边缘之间设有吸能部，所述吸能部为至少一个工艺槽。

4.根据权利要求3所述的冲压金属件，其特征在于，所述工艺槽中垂直于所述中心连线方向的尺寸范围为所述冲压孔直径尺寸的二分之一至所述冲孔直径尺寸之间；所述工艺槽沿所述中心连线方向的尺寸范围为1mm～5mm。

5.根据权利要求3所述的冲压金属件，其特征在于，所述冲压孔的中心距离所述金属件的边缘尺寸小于等于20mm，所述冲压孔的直径小于等于10mm。

6.根据权利要求3所述的冲压金属件，其特征在于，所述工艺槽的内壁上设有筋条。

7.根据权利要求3所述的冲压金属件，其特征在于，所述工艺槽通过切割工艺形成。

8.根据权利要求3-7任一项所述的冲压金属件，其特征在于，所述工艺槽为多边形、圆形、或椭圆形。

9.根据权利要求3-7任一项所述的冲压金属件，其特征在于，所述工艺槽的数量为两个以上，且沿所述中心连线方向间隔设置。

10.根据权利要求2所述的冲压金属件，其特征在于，所述金属件的边缘上设有吸能部，所述吸能部为形成于所述金属件边缘上且凹向所述待冲孔部的凹陷部。

11.根据权利要求9所述的冲压金属件，其特征在于，所述凹陷部沿所述金属件边缘的长度尺寸大于所述冲压孔的直径尺寸。

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