CN104174693B - 一种板材圆管成型方法及成型模具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种板材圆管成型方法，将卷边长度稍大于板材圆管周长的板料放在中心轴上，进行第一次冲压，使板料弯曲并半包于中心轴上，弯曲后的板料的两端为第一直板面和第二直板面；对第一直板面进行与第一次冲压反向的第二次冲压，使第一直板面弯曲并包于中心轴表面；对第二直板面进行与第一次冲压反向的第三次冲压，使第二直板面弯曲并包于中心轴表面，且第二直板面与第一直板面的边缘部分搭接。该成型方法将一整块板料直接弯折成圆形管，且板料的两端在冲压的过程中自动搭接在一起，方便了后续的冲压铆合，与现有技术相比，板材圆管的成型操作更方便，工序简单，省工省时。本发明还公开了一种基于该板材圆管成型方法的板材圆管成型模具。

Description

一种板材圆管成型方法及成型模具

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种板材圆管成型方法。还涉及一种基于该成型方法的板材圆管成型模具。

背景技术

在进行板材圆管等管状结构件的加工时，现有的加工方法是：先将板料分别成型为两个半圆，再将两个半圆的对接边分别进行铆合，最终成型为一个圆管。该方法工序复杂，费时费工。

因此，如何简化板材圆管的成型操作，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种板材圆管成型方法，以简化板材圆管的成型操作。

本发明的另一个目的在于提供一种利用该成型方法的板材圆管成型模具。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种板材圆管成型方法，包括以下步骤：

S1、获得卷边长度稍大于板材圆管周长的板料；

S2、将所述板料的两卷边的中点连线与中心轴的母线平行接触，在所述中心轴上对所述板料进行第一次冲压，使所述板料弯曲并半包于所述中心轴上，弯曲后的所述板料的两端均为直板面，分别为第一直板面和第二直板面；

S3、对所述第一直板面进行与所述第一次冲压反向的第二次冲压，使所述第一直板面弯曲并包于所述中心轴表面；

S4、对所述第二直板面进行与所述第一次冲压反向的第三次冲压，使所述第二直板面弯曲并包于所述中心轴表面，且所述第二直板面与所述第一直板面的边缘部分搭接。

优选的，在上述中线管成型方法中，所述步骤S4之后还包括步骤：

S5、将搭接的部分进行冲压铆合，得到成型的圆形板材圆管。

优选的，在上述中线管成型方法中，所述步骤S5之后还包括步骤：

S6、将成型后的板材圆管从所述中心轴上取下。

优选的，在上述中线管成型方法中，所述步骤S3中的第二次冲压与所述步骤S4中的第三次冲压同时启动，且所述第二次冲压先于所述第三次冲压完成。

本发明还提供了一种板材圆管成型模具，基于以上任一项所述的板材圆管成型方法，包括：

中心轴，所述中心轴的直径等于板材圆管的内径；

第一模型块，设置有与所述中心轴的外圆周匹配的第一半圆形冲压槽；

第二模型块，包括滑动接触的先冲压段和后冲压段，所述先冲压段上设置有与所述中心轴的外圆周匹配的先冲压槽，所述后冲压段上设置有与所述中心轴的外圆周匹配的后冲压槽，所述先冲压槽和所述后冲压槽组合成与所述第一半圆形冲压槽对称的第二半圆形冲压槽，且在所述第二模型块冲压之前，所述先冲压槽比所述后冲压槽更靠近所述中心轴。

优选的，在上述的板材圆管成型模具中，还包括与所述中心轴连接的退料装置，用于推动所述中心轴远离冲压区。

优选的，在上述的板材圆管成型模具中，所述退料装置为气缸或液压缸。

优选的，在上述的板材圆管成型模具中，所述先冲压段和所述后冲压段为对称结构。

优选的，在上述的板材圆管成型模具中，所述第一模型块的第一半圆形冲压槽的边缘处设置有凸起结构，所述先冲压段和所述后冲压段上均设置有与所述凸起结构匹配的凹陷结构。

优选的，在上述的板材圆管成型模具中，所述第一模型块固定在第一冲压板上；所述第二模型块固定在第二冲压板上；所述第一冲压板与固定板通过导柱滑动导向连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的板材圆管成型方法中，将卷边长度稍大于中线管的周长的板料放在中心轴上，板料的两卷边的中点连线与中心轴的母线平行接触，即板料对称地放置在中心轴上，进行第一次冲压，将板料弯折并半包于中心轴的表面，板料呈U形结构，板料的两端为直板面，分别为第一直板面和第二直板面，之后对第一直板面进行第二次冲压，将第一直板面弯折成型，包于中心轴的表面，之后对第二直板面进行第三次冲压，将第二直板面弯折成型，包于中心轴的表面，且在第三次冲压完成后，第二直板面与第一直板面的边缘部分搭接，从而将板料定型为圆形的管。可以看出，本发明中的板材圆管成型方法将一整块板料直接弯折成圆形管，且板料的两端在冲压的过程中自动搭接在一起，方便了后续的冲压铆合，与现有技术中先冲压出两个半圆形的板料，再分别将两个半圆形板料的边缘对接后进行铆合的方法相比，本发明的板材圆管成型方法的成型操作更方便，工序简单，省工省时。

本发明提供的板材圆管成型模具中，将板料放置在冲压区，第一模型块先与中心轴配合冲压，板料在第一半圆形冲压槽中弯折成半圆形，并围绕在中心轴上，第二模型块包括先冲压段和后冲压段，在第二模型块没有进行冲压之前，先冲压段的先冲压槽与后冲压段的后冲压槽相比，先冲压槽更靠近中心轴，当第一模型块完成冲压、第二模型块进行冲压时，先冲压段和后冲压段一起向中心轴靠近，但是由于先冲压槽更靠近中心轴，所以先冲压段先完成冲压，被冲压的部分板料在先冲压槽内先弯折成型，后冲压段再对未完成冲压的板料进行冲压，该部分板料在后冲压槽内弯折成型，并且最后成型的板料的边缘搭接在由先冲压段冲压的板料的边缘上，搭接的边缘方便直接进行冲压铆合。可见，基于本发明的板材圆管成型方法而得到的成型模具能够将一整块板料直接完折成圆形结构，且将板料的边缘自动搭接，方便冲压铆合操作，利用该成型模具使板材圆管成型操作更简便，省时省工。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种中线管成型模具的结构示意图；

图2为图1中的局部放大图；

图3为本发明实施例提供的一种板材圆管的结构示意图。

在图1和图2中，1为第一冲压板、2为第一模型块、21为第一半圆形冲压槽、22为凸起结构、3为中心轴、4为导柱、5为固定板、6为第二模型块、61为后冲压段、611为后冲压槽、62为先冲压段、621为先冲压槽、63为凹陷结构、7为退料装置、8为第二冲压板。

具体实施方式

本发明的核心是提供了一种板材圆管成型方法，简化了板材圆管的成型操作。

本发明还提供了一种基于该板材圆管成型方法的成型模具，能够使板材圆管的成型操作简化。

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做出创造性劳动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板材圆管成型方法，包括以下步骤：

步骤S1、获得卷边长度稍大于板材圆管周长的板料：

对板料进行切割，板料的用于卷曲的两个边的长度比板材圆管的周长稍长，目的是为了在板料卷曲后，为铆合留有余地；当然，在进行成型之前，板料上还可以冲制出孔，具体视产品的结构而定，如图3所示。

步骤S2、将准备好的板料的两卷边的中点连线与中心轴3的母线平行接触，即将板料对称地放在中心轴3上，在中心轴3上对板料进行第一次冲压，使板料弯曲并半包于中心轴3上，此时的板料呈U形结构，弯曲后的板料的两端均为直板面，分别为第一直板面和第二直板面；

步骤S3、对第一直板面进行第二次冲压，且第二次冲压的方向与第一次冲压的方向相反，通过第二次冲压使第一直板面弯曲并包于中心轴3表面；

步骤S4、对第二直板面进行第三次冲压，且第三次冲压的方向与第一次冲压的方向相反，与第二次冲压的方向相同，通过第三次冲压使第二直板面弯曲并包于中心轴3表面，且第二直板面的边缘搭接在第一直板面的边缘上，板料全部包覆于中心轴3表面上，形成了圆形管结构。

通过上述板材圆管成型方法可以看出，将一整块板料直接弯折成圆形管结构，且板料的两端在冲压的过程中自动搭接在一起，方便了后续的冲压铆合操作，与现有技术中先冲压出两个半圆形的板料，再分别将两个半圆形板料的边缘对接后进行铆合的方法相比，本发明中的成型方法更方便，工序简单，省工省时。

对板材圆管成型方法进一步优化，在本实施例中，在步骤S4之后还包括步骤S5，具体为：将板料的边缘搭接的部分进行冲压铆合，得到成型的圆形板材圆管；从而将一块板料冲压成型了所要的板材圆管产品。

更进一步地，在步骤S5之后还包括步骤S6，具体为，将成型好的板材圆管从中心轴3上取下；此步骤可以通过人工完成，也可以通过专门的退料设备进行操作。

为了更简化板材圆管的成型操作，更加节省时间，在本实施例中，步骤S3中的第二次冲压与步骤S4中的第三次冲压同时启动，且第二次冲压比第三次冲压率先完成。这样操作可以更快地成型，即在第一直板面完成弯曲成型之后，第二直板面随后便弯曲成型，并搭接在第一直板面的边缘上。当然，第二次冲压与第三次冲压也可以不同时启动，即第二次冲压先启动并完成后，再启动第三次冲压操作。只要使第一直板面先完成弯曲成型，再完成对第二直板面的弯曲成型即可，这样是为了方便后续的冲压铆合操作，避免同时成型时，两个直板面之间发生碰撞。当然，如果是同时完成成型操作，不排除能够实现两个直板面的边缘搭接。

如图1和图2所示，本发明实施例还提供了一种基于以上全部实施例所描述的板材圆管成型方法的板材圆管成型模具，包括中心轴3、第一模型块2和第二模型块6；其中，中心轴3的直径等于板材圆管的内径，使板料围在其上，能够得到符合产品尺寸要求的板材圆管；第一模型块2上设置有与中心轴3的外圆周匹配的第一半圆形冲压槽21；第二模型块6包括相互滑动接触的先冲压段62和后冲压段61，第二模型块6与第一模型块2相对设置，且分别位于中心轴3的两侧，先冲压段62上设置有与中心轴3的外圆周匹配的先冲压槽621，后冲压段61上设置有与中心轴3的外圆周匹配的后冲压槽611，先冲压槽621和后冲压槽611可以组合成一个半圆形的槽，也就是与第一半圆形冲压槽21对称设置的第二半圆形冲压槽，且在第二模型块6冲压之前，先冲压槽621比后冲压槽611更靠近中心轴3，也就是说，先冲压槽621与后冲压槽611不在同一圆形面内，先冲压段62与后冲压段61错开一段距离，且先冲压段62更靠近中心轴3，但是当第二模型块6完成冲压后，先冲压槽621和后冲压槽611组合成一个完成的第二半圆形冲压槽，先冲压段62和后冲压段61对齐。

上述板材圆管成型模具的具体操作过程是：为了描述方便清楚，以图1和图2中的工作位置进行说明，将卷边稍长于板材圆管周长的板料放置在第一模型块2和中心轴3之间，且最好将板料对称放置在中心轴3上，第一模型块2下压，板料在第一半圆形冲压槽21和中心轴3之间弯曲，形成U形结构的板料，此时U形板料的两侧具有第一直板面和第二直板面，之后，启动第二模型块6，先冲压段62和后冲压段61一起向上移动，靠近中心轴3，由于先冲压段62高于后冲压段61，因此，在冲压时，先冲压段62先对第一直板面进行冲压，第一直板面在先冲压槽621和中心轴3之间弯曲成型，之后后冲压段61继续向上移动，相对先冲压段62滑动，后冲压段61对第二直板面进行冲压，第二直板面在后冲压槽611和中心轴3之间弯曲成型，且在此过程中，第二直板面的边缘搭接在第一直板面的边缘上，完成了一整块板料的弯曲成型操作，得到了圆形的管结构，之后在对搭接部分进行冲压铆合即可得到板材圆管成品。

本发明中的板材圆管成型模具通过第二模型块6的先冲压段62与后冲压段61之间存在的高度差实现了对第一直板面和第二直板面的先后成型操作，既完成了一次性成型操作，而且自动完成了搭接操作，为后续的冲压铆合提供了方便。因此，与现有技术相比，板材圆管的成型操作更加简单，省时省工。

如图1和图2所示，在本实施例中，板材圆管成型模具还包括与中心轴3连接的退料装置7，退料装置7用于推动中心轴3退出冲压区，从而将成品送出模具工作区，方便取下。

作为优化，在本实施例中，退料装置7为气缸或液压缸，只要能够实现中心轴3的轴向移动即可。

在本实施例中，先冲压段62和后冲压段61为对称结构，即先冲压槽621和后冲压槽611各占第二半圆形冲压槽的一半，这样设置不仅方便加工，而且使先冲压段62和后冲压段61的冲压操作受力更平衡。当然，先冲压段62和后冲压段61也可以不是对称结构，只要能够组合成完整的第二半圆形冲压槽即可。

如图2所示，在本实施例中，第一模型块2的第一半圆形冲压槽21的边缘处设置有凸起结构22，相应地，在先冲压段62和后冲压段61上均设置有与该凸起结构22配合的凹陷结构63，这样设置的目的是为了在第一模型块2和第二模型块6冲压成型的过程中，通过凸起结构22和凹陷结构63实现第一模型块2和第二模型块6之间更好的吻合，保证成型质量。

如图1所示，第一模型块2固定在第一冲压板1上，第二模型块6固定在第二冲压板8上，且第一冲压板1通过导柱4与固定板5滑动导向连接。导柱4的数量可以是两个、三个、四个或者更多个，在此不做具体限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种板材圆管成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获得卷边长度稍大于板材圆管周长的板料；

S2、将所述板料的两卷边的中点连线与中心轴(3)的母线平行接触，在所述中心轴(3)上对所述板料进行第一次冲压，使所述板料弯曲并半包于所述中心轴(3)上，弯曲后的所述板料的两端均为直板面，分别为第一直板面和第二直板面；

S3、对所述第一直板面进行与所述第一次冲压反向的第二次冲压，使所述第一直板面弯曲并包于所述中心轴(3)表面；

S4、对所述第二直板面进行与所述第一次冲压反向的第三次冲压，使所述第二直板面弯曲并包于所述中心轴(3)表面，且所述第二直板面与所述第一直板面的边缘部分搭接。

2.根据权利要求1所述的板材圆管成型方法，其特征在于，所述步骤S4之后还包括步骤：

S5、将搭接的部分进行冲压铆合，得到成型的圆形板材圆管。

3.根据权利要求2所述的板材圆管成型方法，其特征在于，所述步骤S5之后还包括步骤：

S6、将成型后的板材圆管从所述中心轴(3)上取下。

4.根据权利要求1所述的板材圆管成型方法，其特征在于，所述步骤S3中的第二次冲压与所述步骤S4中的第三次冲压同时启动，且所述第二次冲压先于所述第三次冲压完成。

5.一种板材圆管成型模具，其特征在于，基于如权利要求1-4任一项所述的板材圆管成型方法，包括：

中心轴(3)，所述中心轴(3)的直径等于板材圆管的内径；

第一模型块(2)，设置有与所述中心轴(3)的外圆周匹配的第一半圆形冲压槽(21)；

第二模型块(6)，包括滑动接触的先冲压段(62)和后冲压段(61)，所述先冲压段(62)上设置有与所述中心轴(3)的外圆周匹配的先冲压槽(621)，所述后冲压段(61)上设置有与所述中心轴(3)的外圆周匹配的后冲压槽(611)，所述先冲压槽(621)和所述后冲压槽(611)组合成与所述第一半圆形冲压槽(21)对称的第二半圆形冲压槽，且在所述第二模型块(6)冲压之前，所述先冲压槽(621)比所述后冲压槽(611)更靠近所述中心轴(3)；

退料装置(7)，与所述中心轴(3)连接，用于推动所述中心轴(3)远离冲压区。

6.根据权利要求5所述的板材圆管成型模具，其特征在于，所述退料装置(7)为气缸或液压缸。

7.根据权利要求5所述的板材圆管成型模具，其特征在于，所述先冲压段(62)和所述后冲压段(61)为对称结构。

8.根据权利要求5所述的板材圆管成型模具，其特征在于，所述第一半圆形冲压槽(21)的边缘处设置有凸起结构(22)，所述先冲压段(62)和所述后冲压段(61)上均设置有与所述凸起结构(22)匹配的凹陷结构(63)。

9.根据权利要求5-8任一项所述的板材圆管成型模具，其特征在于，所述第一模型块(2)固定在第一冲压板(1)上；所述第二模型块(6)固定在第二冲压板(8)上；所述第一冲压板(1)与固定板(5)通过导柱(4)滑动导向连接。