CN104057005B - 一种┛┗型结构五金件等厚冲锻的步进系数的应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种型结构五金件等厚冲锻的步进系数的应用方法，步骤1：确定代加工五金件毛坯两直臂弯曲后的间距d0和目标值D的数值,按照公式t/L*100计算出毛坯的相对厚度，t为毛坯的厚度，L为毛坯的长度；步骤2：根据公式s_n-1＝km_n推导出步进系数s1、s2…sn，其中k＝1.08～1.09，n＝2、3、……，m为五金件毛坯的拉深系数；步骤3：根据步进系数sn计算公式：sn＝dn/d(n-1)，代入所述步骤2得到的步进系数s1、s2…sn进行计算,则所述五金件毛坯经第1次缩短后的两直臂间距d1＝s1*d0,第2次缩短后的间距d2＝s2*d1,…直至sn*d(n-1)所得数值dn小于D，从而最终得到型结构五金件等厚冲锻的最小工步数n。<pb pnum="1" />

Description

一种┛┗型结构五金件等厚冲锻的步进系数的应用方法

技术领域

本发明涉及一种型结构五金件等厚冲锻的步进系数的应用方法。

背景技术

电子产品中，有一类具有型局部结构的磁力支架五金件(如图1所示)，典型特征为：五金件的型局部结构包括两根竖直直臂，二者高度总和大于两者间距。该支架用于安装永磁铁，为了保证磁力线分布均匀，必须保证磁力支架各处厚度均匀一致，因此两根直臂厚度同五金件其他部位厚度相等。粗略一看，此产品貌似普通的冲压件，如用金属板材冲压而成，比较容易保证磁力支架各处厚度均匀一致；但仔细观察发现中间两弯曲直壁的高度较大，展平后部分区域重叠，因此普通冲压工艺无法加工成形此类特殊磁力支架，一般的解决方法采用焊接，将磁力支架五金件一分为二分别加工，最后焊接起来。

由于磁力支架零件在体积小型化、重量轻量化、节省组装及成本等要求下，需要将原本焊接的磁力支架五金件整体冲锻成型。本发明人采用了一种等厚冲锻工艺，成功制造出带有型局部结构的磁力支架五金件，此工艺如下：首先将五金件两直臂间距扩大到18mm，使得板材零件能够展平，通过冲裁工序得到毛坯，弯曲两直臂到图纸要求的尺寸，制造出两直臂间距大于目标值的板材零件，再分几个工步，每个工步依次拉深两直臂之间的连接载体，固定住经过缩短的两直臂间距，运用等厚冷锻工艺将五金件其余部分冷锻到原坯料厚度，如此循环逐步缩短两直臂间距，直到目标值为止。其工艺流程参见发明专利申请“一种磁力支架的步进式等厚冲锻成形工艺”(申请号：201110415850.4)。

目前，在用上述步进式等厚冲锻工艺加工型结构五金件时，前提是必须保证加工出来的五金件无破裂、起皱及材料重叠等工艺缺陷。因而在模具设计时，往往花费很长时间做大量试验，才能得到型五金件准确的工步数。由于五金件型号、尺寸的不同，在加工一个新型号的五金件时，原有工步数已不准确，也没有手段确定加工该五金件的准确工步数，需要重复进行上述试验，因而造成了资源、人力的浪费，而且延误产品工期。

发明内容

为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种型结构五金件等厚冲锻的步进系数的应用方法，以解决现有技术无法迅速确定加工该五金件的准确工步数的问题。

将型五金件两直臂缩短间距后的间距，与缩短前的间距之比定义为步进系数，用s表示，用d表示该五金件两直臂的间距，以第n次缩短后的两直臂间距为dn,D为目标值，则步进系数sn计算公式为：sn＝dn/d(n-1)，n＝1、2、3、……，s总＝dn/d0。

本发明所采用的技术方案是：一种型结构五金件等厚冲锻的步进系数的应用方法，其步骤如下：

步骤1：确定代加工五金件毛坯两直臂弯曲后的间距d0和目标值D的数值,按照公式t/L*100计算出所述毛坯的相对厚度，t为所述毛坯的厚度，L为所述毛坯的长度；

步骤2：根据公式s_n-1＝km_n推导出步进系数s1、s2…sn，其中k＝1.08～1.09，n＝2、3、……，m为所述五金件毛坯的拉深系数；

步骤3：根据步进系数sn计算公式：sn＝dn/d(n-1)，代入所述步骤2得到的步进系数s1、s2…sn进行计算,则所述五金件毛坯经第1次缩短后的两直臂间距d1＝s1*d0,第2次缩短后的间距d2＝s2*d1,…直至sn*d(n-1)所得数值dn小于D，从而最终得到型结构五金件等厚冲锻的最小工步数n。

发明原理：在保证无破裂、起皱及材料重叠等工艺缺陷的前提下，五金件毛坯必须保证每次拉深后两直壁间距离尽可能最小，也就是工步数最少。  将缩短间距后的间距与缩短前的间距之比定义为步进系数，用s表示。令扩大后的弯曲间距为d0，第1次缩短后的间距为d1，第2次缩短后的间距为d2，第n次缩短后的间距为dn,D为目标值，则s1＝d1/d0，s2＝d2/d1，······，sn＝d(n-1)/dn，s总＝dn/d0。分析上述公式，从中容易发现步进系数s同拉深系数m非常相似，拉深系数m是以拉深后的直径与拉深前坯料直径之比表示，拉深系数m表示拉深前后坯料(工序件)直径的变化率。磁力支架步进式等厚冲锻成形工艺类似于高度保持不变，逐步减少圆角半径和筒形部分直径而得到最终尺寸的宽凸缘件拉深工艺，考虑到目前还没有关于磁力支架的步进系数s1，s2,······，sn取值的参考资料，所以可以借助于宽凸缘圆筒形件的拉深系数代替磁力支架的拉深系数，用于计算每次缩短后的两直臂的间距。通过查文献，可以得到宽凸缘圆筒形件后续各次拉深的拉深系数m，代入s_n-1＝km_n计算，其中k＝1.08-1.09，n＝2、3、……，m为拉深系数，推导出五金件毛坯的步进系数s。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1等厚冲锻成形工艺流程示意图。

具体实施方式

具体实施过程如下：

1.五金件毛坯选用材料为冷轧板，材料厚度t1、t2、t3分别为1，0.6,0.4mm，毛坯图的长度L为54mm，进行大量实验，得出两直臂的内间距(不含材料厚度)值与材料厚度的关系见表1。

表1型结构五金件的两直臂内间距值与材料厚度的关系

	t1＝1	t2＝0.6	t3＝0.4
				d0	18.00	18.00	18.00
d1	14.28	14.63	14.97
				d2	11.78	12.32	12.75

d3	9.90	10.61	11.29
				d4	8.50	9.44	10.27

2.根据步进系数定义，计算出的步进系数见表2。

表2等厚冲锻成形各步的步进系数

3.通过查文献(冲压工艺与模具设计主编魏春雷，北京理工大学出版社2007年8月第1版)得到宽凸缘圆筒形件后续各次拉深的拉深系数m(适用于08、10号钢)见表3。

表3宽凸缘圆筒形件后续各次拉深的拉深系数m(适用于08、10号钢)

对比表2、表3，经过类似大量实验，通过回归分析得出如下经验公式：

s_n-1＝km_n，其中k＝1.08-1.09，n＝2、3、……、s为步进系数，m为拉深系数。

根据此步进系数非常容易得到磁力步进式等厚冲锻的工步数，具体应用方法步骤如下：

1、确定型结构五金件毛坯的两直臂间距为d0＝15mm，目标值为D＝10mm，材料厚度t为1mm，该五金件毛坯的长度L为60mm。

2、确定五金件毛坯的步进系数s：借助于公式s_n-1＝km_n计算出步进系数s，根据表3的拉深系数m，推导出s1＝0.79,s2＝0.82,s3＝0.84,s4＝0.86。

3、确定最小工步数:根据步进系数的定义可知：d1＝s1*d0＝0.79*15＝11.85,d2＝s2*d1＝0.84*11.85＝9.95,因为9.95小于目标值D(10)，所以工步数为2。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种型结构五金件等厚冲锻的步进系数的应用方法，其特征在于具有以下步骤：

步骤1：确定代加工五金件毛坯两直臂弯曲后的间距d0和目标值D的数值,按照公式t/L*100计算出所述毛坯的相对厚度，t为所述毛坯的厚度，L为所述毛坯的长度；

步骤2：根据公式s_n-1＝km_n推导出步进系数s1、s2…sn，其中k＝1.08～1.09，n＝2、3、……，m为所述五金件毛坯的拉深系数；

步骤3：根据步进系数sn计算公式：sn＝dn/d(n-1)，代入所述步骤2得到的步进系数s1、s2…sn进行计算,则所述五金件毛坯经第1次缩短后的两直臂间距d1＝s1*d0,第2次缩短后的间距d2＝s2*d1,…直至sn*d(n-1)所得数值dn小于D，从而最终得到型结构五金件等厚冲锻的最小工步数n。