CN104139277A - 小型中空闭合件的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及板材成型技术领域，提供了一种小型中空闭合件的制作方法，包括以下步骤：下料：预备至少两板材，所述两板材的尺寸根据需制备的小型中空闭合件的尺寸计算得出；冲压：将各所述板材分别进行冲压处理，分别形成分体；组装：将各所述分体组装形成所述的小型中空闭合件。本发明中，将小型中空闭合件拆分成不同的分体，各分体均采用冲压模具来冲制，所得制品的稳定性好、质量高，大幅提高生产效率，完全满足大批量生产小型中空闭合件的要求。
Description
技术领域
本发明涉及板材成型技术领域，更具体地说，是涉及小型闭合件的制作方法。
背景技术
现有的冲压技术无法冲制具有中空结构的闭合件，因为冲压工艺主要靠模具实现，而闭合中空的结构体无法提供模具所需要的冲压空间。因此，对于闭合件的制备，目前主要通过板材的焊接来实现。而这种焊接方法只能加工出空间体积较大的闭合件。对于小型或微小闭合件，其焊接工艺困难，并且焊缝处的缺陷严重，热影响区可能扩散到整个结构体中，因此对于小型或微小中空的闭合件，焊接方法往往难以实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小型中空闭合件的制作方法，旨在解决现有技术中存在的小型中空闭合件加工难的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种小型中空闭合件的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
下料：预备至少两板材，所述两板材的尺寸根据需制备的小型中空闭合件的尺寸计算得出；
冲压：将各所述板材分别进行冲压处理，分别形成分体；
组装：将各所述分体组装形成所述的小型中空闭合件。
进一步地，至少一所述板材在冲压后具有搭边。
进一步地，在所述组装工序中，各所述分体通过焊接或粘剂连接于一体形成所述的小型中空闭合件。
具体地，所述小型中空闭合件为立方体结构，在下料工序中，冲裁一第一板材与一第二板材，在冲压工序中，将所述第一板材冲压形成上分体，将所述第二板材冲压形成可供所述下分体扣合的下分体。
具体地，所述上分体包括顶板以及垂直位于所述顶板边缘的两第一侧板，所述两第一侧板相对设置；所述下分体包括底板以及垂直立于所述底板边缘的两第二侧板，所述两第二侧板相对设置，且各所述第二侧板的左右边缘分别向内弯折形成搭边，各所述搭边与所述底板的边缘之间预留空位，所述空位的宽度与所述第一侧板的厚度相匹配；将所述上分体扣于所述下分体上，使所述上分体的顶板盖设于所述下分体的两第二侧板顶部，使两所述第一侧板分别置于所述两第二侧板同侧的两搭边外侧。
具体地，在组装工序前，将所述下分体的各搭边外表面涂抹钎焊剂或粘胶，在组装工序中，利用所述钎焊剂或粘胶将两所述第二侧板同侧的两搭边分别与所述上分体的两第一侧板连接于一体。
或者，所述小型中空闭合件为立方体结构，在下料工序中，冲裁结构相同的两板材，在冲压工序中，将所述两板材分别弯折形成结构相同且可相互扣合的半分体。
具体地，所述半分体包括底板以及垂直位于所述底板边缘的两侧板，所述两侧板相邻设置，其中一侧板与所述底板相邻的侧边向内冲压形成搭边，所述搭边与所述底板的边缘之间预留空位，所述空位的宽度与所述侧板的厚度相匹配，所述搭边的外表面涂抹钎焊剂或粘胶；将两所述半分体相互倒置后对称扣合并利用所述钎焊剂或粘胶将二者连接于一体。
或者，所述小型中空闭合件为正四面体结构，在下料工序中，冲裁一第一板材与一第二板材，在冲压工序中，将所述第一板材冲压形成上分体，将所述第二板材冲压形成可供所述上分体扣合的下分体。
具体地，所述上分体包括两第一侧板，各所述第一侧板均为等边三角形，两所述第一侧板之间的夹角根据所述正四面体结构计算得出；所述下分体包括两第二侧板，各所述第二侧板均为等边三角形，两所述第二侧板之间的夹角根据所述正四面体结构计算，其中一所述第二侧板的两边缘分别向内弯折形成搭边，所述搭边的外表面涂抹钎焊剂或粘胶；将所述上分体扣于所述下分体上，使所述上分体的两第一侧板分别置于所述两搭边外侧，并利用所述钎焊剂或粘胶将二者连接于一体。
本发明中，将小型中空闭合件拆分成不同的分体，各分体均采用冲压模具来冲制，所得制品的稳定性好、质量高，大幅提高生产效率，完全满足大批量生产小型中空闭合件的要求。
附图说明
图1是本发明第一实施例中正立方体状的中空闭合件结构示意图；
图2是本发明第一实施例中上分体展开后的轮廊图；
图3是本发明第一实施例中上分体的结构示意图；
图4是本发明第一实施例中下分体展开后的轮廓图；
图5是本发明第一实施例中下分体的结构示意图；
图6是本发明第一实施例中批量制作体积小、精度高的正立方体中空闭合件的示意图；
图7是本发明第一实施例中将批量正立方体中空闭合件组装形成规则多孔金属产品的结构示意图；
图8是本发明第二实施例中半分体的结构示意图；
图9是本发明第二实施例中半分体的另一角度观察示意图；
图10是本发明第三实施例中正四面体中空闭合件的结构示意图；
图11是本发明第三实施例中上分体的结构示意图；
图12是本发明第三实施例中下分体的结构示意图；
100-中空闭合件； 110-上分体； 111-第一侧板；
112-顶板； 120-下分体； 121-第二侧板；
122-底板； 123-搭边； 124-空位；
130-半分体； 131-半分体的底板； 132-半分体的侧板；
133-半分体的搭边； 134-半分体的空位； 200-第一板材；
210-第一加工界线； 300-第二板材； 310-中部分；
320-侧部分； 330-缺口； 340-第二加工界线；
350-第三加工界线； 400-规则多孔金属产品。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种小型中空闭合件的制作方法，其包括以下步骤：
下料：预备至少两板材，两板材的尺寸根据需制备的小型中空闭合件的尺寸计算得出；
冲压：将各板材分别进行冲压处理，分别形成分体；
组装：将各所述分体组装形成所述的小型中空闭合件。
本发明中针对小型号中空闭合件的制作方法，即是将其拆分为独立的分体，然后再组装，这种方法，大大简化了冲压的复杂性，是制备中空闭合件，尤其是微小闭合件的一种高效制作方法。
以下结合附图对具体形状的中空闭合件对上述方法进行详述。
第一实施例
图1所示为本发明第一实施例要制作的一种正立方体状的中空闭合件结构示意图。此中空闭合件100为正立方体结构。设此正立方体结构各表面的边长为a。在下料工序中，预备两块具有相同厚度的板材来分别制备上分体110与下分体120。此处为便于说明，将用于制备上分体110的板材命名为第一板材200，将用于制备下分体120的板材命名为第二板材300。图2所示为本实施例中上分体110展开轮廊图。下料工序中，先将第一板材200冲裁成图2所示形状。图2中，第一板材200的宽度也为a,与正立方体中空闭合件100的各表面的边长相匹配。第一板材200的长度为3a。
在第一板材200下料完成后，对第一板材200进行连续冲压，图2中示出了冲压时的两条第一加工界线210，此处，第一加工界线210在实际操作中不需要划线标出，本实施例中为了便于说明将其示出，两条第一加工界线210将第一板材200均分成三部分，每部分的长度与宽度均为a。冲压时，将第一板材200中位于两侧的部分分别沿第一加工界线210相对折弯，两侧的部分形成两个第一侧板111，位于中间的部分形成顶板112，两第一侧板111与顶板112之间分别是相互垂直的。这样，即冲压形成如图3中所示的上分体110。
图4所示为本发明第一实施例中下分体120展开后的轮廓图。如图中所示，冲裁成型的第二板材300包括中部分310以及对称位于中部分310两侧的侧部分320。其中，中部分310的长度为a。中部分310的两侧边与两侧部分320之间分别冲裁有缺口330。设两个侧部分320的长度均为b，而各缺口330的长度均为c，各缺口330的宽度为d，这里，b+c＝a，d等于第一板材200和第二板材300的厚度。设两个侧部分320的宽度均为e，此处e>a。
在第二板材300下料完成后，对第二板材300进行连续冲压，图5中示出了两条第二加工界线340，上述的中部分310及两侧部分320通过两条第二加工界线340界定。图5中示出了每个侧部分320沿其垂直于宽边方向具有两条第三加工界线350。设每个侧部分320上的第三加工界线350到侧部分320的边缘的距离为f。需要说明的是，此处，第二加工界线340与第三加工界线350在实际操作中不需要划线标出，本实施例中为了便于说明将其示出。冲压时先将两侧部分320分别沿第二加工界线340相对折弯，这样，两个侧部分320别成两个第二侧板121，位于中间的中部分310形成底板122，两第二侧板121与底板122之间分别是相互垂直的；然后将各第二侧板121的两边缘沿第三加工界线350相对折弯，这样，各第二侧板121的两边缘即形成两个搭边123。各搭边123与第二侧板121相互垂直，并最终形成如图6所示的下分体120。下分体120中各搭边123的宽度即为f，即是第三加工界线350到侧部分320边缘之间的距离。由图6中可以看出，各搭边123距离底板122的边缘之间具有空位124，此空位124的宽度即是缺口330的宽度d，即与第一板材200和第二板材300的厚度相匹配。接着将各搭边123外表面涂抹钎焊剂或粘胶。需要说明的是，上述冲压过程中，侧板与搭边123的冲压成型顺序，由实际设计的模具决定，不限于上述所述冲压过程。
最后进行组装，将上分体110扣合于下分体120上，扣合时，使上分体110的顶板112盖设于下分体120的两第二侧板121顶部，使两第一侧板111分别置于两第二侧板121同侧的两搭边123外侧，然后，将扣合后的正立方体放进钎焊炉进行钎焊(或进行胶合的时效处理)，最终完成正立方体中空闭合件100的制作。在钎焊或利用粘胶粘贴时，上分体110的两个第一侧板111与两搭边123连接于一体，两个第一侧板111恰位于预留的空位124处，第一侧板111与搭边123重叠后仍位于底板122范围内不占用多余的空间，这样保证最终形成的正立方体各表面的边长均为a。
本实施例中，将正立方体结构拆分上述的上分体110与下分体120结构，是综合了多方面因素，一方面，上述结构的各分体冲压时容易，另一方面，上述结构的两分体也便于组装，且能保证组装的稳定性及牢固性。
本实施例中，将正立方体拆分形成的上分体110与下分体120结构均较为简单，因此它们均可以采用冲压模具来冲制，所得制品的稳定性好、质量高，冲压时配以合适的压力机，大幅提高生产效率，每分钟可以冲压几十件、甚至几百上千件产品，完全满足大批量生产正立方体中空闭合件100的要求。如图6所示，按照本实施例中制作方法，可以大批量地制作体积小、精度高的立方(单元)体，因此可利用这些立方(单元)体通过钎焊或者胶合的方式制备如图7中所示的规则多孔金属产品400，解决了现有技术中规则多孔金属产品400的制作问题，带动了加工领域的发展。
需要说明的是，在遵循上述制作方法的基础上，根据实际情况也可以对其进行改进，如在设计分体时可以不选用上述的分体结构，而采用其它的分体结构组装形成正立方体结构。
第二实施例
参照图8、图9，本实施例中，在制作上述的正立方体中空闭合件100时，设计分体时将正立方体划分成两个结构相同的分体，即是划分成两个半分体130。本实施例中，两个半分体130即是沿正立方体的内部对角线剖切后形成的分体。
在下料工序中，冲裁结构相同的两板材(图中未示出)。在冲压工序后，形成如图8、图9中所示的两个半分体130。由于两个半分体130结构相同，此处以一半分体130为例进行说明。经过冲压工序，最后形成的半分体130包括底板131以及垂直位于底板131边缘的两侧板132，两侧板132相邻设置，其中一侧板132与底板131相邻的侧边向内冲压形成搭边133，搭边133与底板131的边缘之间预留空位134，空位134的宽度与侧板132的厚度相匹配。同样的，在搭边133的外表面涂抹钎焊剂或粘胶；最后将两半分体130相互倒置后对称扣合，将扣合后的正立方体放进钎焊炉进行钎焊(或进行胶合的时效处理)，最终完成正立方体中空闭合件100的制作。
当然，半分体130结构也不限于本实施例中结构，当对正立方体横向正中剖切或纵向正中剖切时也可以得到两个结构相同的半分体130，冲压成这样的两个半分体130同样也可以组装形成正立方体中空闭合件100。因此，具体采用何种结构的分体需要根据冲压的难易程度，模具的设计、组装的难易等多方面因素综合考虑后实施。
第三实施例
参照图10，本实施例中，小型中空闭合件100为正四面体结构，此处列举此结构，是为了说明，本发明中提出的小型中空闭合件100的制作方法，不限于第一实施例与第二实施例中所示的正立方体结构，其同样适用于其它形状的小型中空闭合件。
本实施例中，在下料工序中，冲裁一第一板材(图中未示出)与一第二板材(图中未示出)，在冲压工序中，将第一板材冲压形成如图11所示的上分体110，上分体110包括两第一侧板111，各第一侧板111均为等边三角形，两第一侧板111之间的夹角根据正四面体结构计算得出为2ArcSin(√3/3)＝ArcCos(1/3)≈70°31′；将第二板材冲压形成如图12所示的下分体120，下分体120包括两第二侧板121，各第二侧板121均为等边三角形，两第二侧板121之间的夹角也约为70°31′，将其中一第二侧板121的两边缘分别向内弯折形成搭边123，搭边123的外表面涂抹钎焊剂或粘胶；最后将上分体110扣于下分体120上，使上分体110的两第一侧板111分别置于两搭边123外侧，将扣合后的正四面体放进钎焊炉进行钎焊(或进行胶合的时效处理)，最终完成正四面体中空闭合件100的制作。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种小型中空闭合件的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
下料：预备至少两板材，所述两板材的尺寸根据需制备的小型中空闭合件的尺寸计算得出；
冲压：将各所述板材分别进行冲压处理，分别形成分体；
组装：将各所述分体组装形成所述的小型中空闭合件。
2.如权利要求1所述的小型中空闭合件的制作方法，其特征在于：至少一所述板材在冲压后具有搭边。
3.如权利要求1或2所述的小型中空闭合件的制作方法，其特征在于：在所述组装工序中，各所述分体通过焊接或粘剂连接于一体形成所述的小型中空闭合件。
4.如权利要求3所述的小型中空闭合件的制作方法，其特征在于：所述小型中空闭合件为立方体结构，在下料工序中，冲裁一第一板材与一第二板材，在冲压工序中，将所述第一板材冲压形成上分体，将所述第二板材冲压形成可供所述下分体扣合的下分体。
5.如权利要求4所述的小型中空闭合件的制作方法，其特征在于：所述上分体包括顶板以及垂直位于所述顶板边缘的两第一侧板，所述两第一侧板相对设置；所述下分体包括底板以及垂直立于所述底板边缘的两第二侧板，所述两第二侧板相对设置，且各所述第二侧板的左右边缘分别向内弯折形成搭边，各所述搭边与所述底板的边缘之间预留空位，所述空位的宽度与所述第一侧板的厚度相匹配；将所述上分体扣于所述下分体上，使所述上分体的顶板盖设于所述下分体的两第二侧板顶部，使两所述第一侧板分别置于所述两第二侧板同侧的两搭边外侧。
6.如权利要求5所述的小型中空闭合件的制作方法，其特征在于：在组装工序前，将所述下分体的各搭边外表面涂抹钎焊剂或粘胶，在组装工序中，利用所述钎焊剂或粘胶将两所述第二侧板同侧的两搭边分别与所述上分体的两第一侧板连接于一体。
7.如权利要求3所述的小型中空闭合件的制作方法，其特征在于：所述小型中空闭合件为立方体结构，在下料工序中，冲裁结构相同的两板材，在冲压工序中，将所述两板材分别弯折形成结构相同且可相互扣合的半分体。
8.如权利要求7所述的小型中空闭合件的制作方法，其特征在于：所述半分体包括底板以及垂直位于所述底板边缘的两侧板，所述两侧板相邻设置，其中一侧板与所述底板相邻的侧边向内冲压形成搭边，所述搭边与所述底板的边缘之间预留空位，所述空位的宽度与所述侧板的厚度相匹配，所述搭边的外表面涂抹钎焊剂或粘胶；将两所述半分体相互倒置后对称扣合并利用所述钎焊剂或粘胶将二者连接于一体。
9.如权利要求3所述的小型中空闭合件的制作方法，其特征在于：所述小型中空闭合件为正四面体结构，在下料工序中，冲裁一第一板材与一第二板材，在冲压工序中，将所述第一板材冲压形成上分体，将所述第二板材冲压形成可供所述上分体扣合的下分体。
10.如权利要求9所述的小型中空闭合件的制作方法，其特征在于：所述上分体包括两第一侧板，各所述第一侧板均为等边三角形，两所述第一侧板之间的夹角根据所述正四面体结构计算得出；所述下分体包括两第二侧板，各所述第二侧板均为等边三角形，两所述第二侧板之间的夹角根据所述正四面体结构计算，其中一所述第二侧板的两边缘分别向内弯折形成搭边，所述搭边的外表面涂抹钎焊剂或粘胶；将所述上分体扣于所述下分体上，使所述上分体的两第一侧板分别置于所述两搭边外侧，并利用所述钎焊剂或粘胶将二者连接于一体。
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