CN104907375B - 一种蜗壳包板成型方法及其模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蜗壳包板成型方法，其包括如下步骤：板材下料，完成折边部分成型；选取一个工艺缺口作为翻折缺口，将所述蜗壳包板分为第一曲线部、第二曲线部和第三曲线部，使用第一模具成型所述第一曲线部和所述第二曲线部；使用第二模具成型所述第三曲线部。本发明所提供的蜗壳包板成型方法，其将蜗壳包板的近似闭合的螺旋曲线拆分成三段连续的曲线部，先将两端的曲线部一次压弯成型，然后在将中间的曲线部一次打弯成型，这样就形成完整的螺旋曲线。模具设计简单，生产周期短，减少了劳动强度，降低了加工难度，提高了工作效率；且生产过程中蜗壳包板不易变形，产品质量稳定。本发明还提供了用于上述方法的模具。

Description

一种蜗壳包板成型方法及其模具

技术领域

本发明涉及一种机械加工领域，尤其涉及一种具有螺旋曲线的蜗壳包板成型方法及使用的模具。

背景技术

图1为一种蜗壳包板的结构示意图，图2为制造图1的蜗壳包板的板材下料后的结构示意图，参见图1所示，蜗壳包板1可以是用于高铁通用风机的蜗壳包板，其具有一定的螺旋曲线，为了和侧板(图中未示出)连接，所述蜗壳包板1的边缘设置有折边11，为了避免所述折边11皱褶，所述折边11上会设置多个工艺缺口12。所述蜗壳包板1具有一个开口部13，至少一个所述工艺缺口12的底边中点的法线与该底边中点至所述开口部13两端的切线的最大夹角α小于30度，也即是说至少有一个所述工艺缺口12与所述开口部13相对应。

为了制造所述蜗壳包板1，参见图2所示，通常会先将板材按照所述蜗壳包板1的尺寸进行切割下料，然后将板材中形成所述折边11的部分进行翻边，也就是使其翻转90度从而形成所述折边11，在接下来将板材成型为具有螺旋曲线的蜗壳包板1的过程中，现有的方法通常是采用涨型工艺进行生产，也就是采用涨型模来将板材加工成型为具有螺旋曲线的蜗壳包板1，但涨型模具结构复杂、成本高、制造周期长，而且难以保证一次成型到位，走料过程中还很容易在所述折边11上产生褶皱；此外如何修模也成一大难题，同时模具的回弹变形量难以确定；因此产品质量稳定性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种蜗壳包板成型方法及其模具，以减少或避免前面所提到的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种蜗壳包板成型方法，所述蜗壳包板具有螺旋曲线，所述蜗壳包板设置有折边，所述折边上设置有多个工艺缺口。所述蜗壳包板具有一个开口部，至少一个所述工艺缺口的底边中点的法线与该底边中点至所述开口部两端的切线的最大夹角小于30度，其包括如下步骤：

步骤A，板材下料，完成折边部分成型；

步骤B，选取一个底边中点的法线与该底边中点至所述开口部两端的切线的最大夹角小于30度的所述工艺缺口作为翻折缺口，在所述翻折缺口选取以所述翻折缺口底边中点对称的两边为分界线，将所述蜗壳包板分为第一曲线部和第二曲线部，所述分界线距离所述翻折缺口底边中点的长度为所述翻折缺口底边长度的1/4-1/2，所述翻折缺口在所述分界线之间的部分为分别与所述第一曲线部和所述第二曲线部连接的第三曲线部，使用第一模具在完成步骤A的板材上成型所述第一曲线部和所述第二曲线部，所述第一模具包括一个上模和一个下模，所述下模包括一个与所述第一曲线部对应的第一凹陷部和一个与所述第二曲线部对应的第二凹陷部，所述第一凹陷部和所述第二凹陷部之间连接有一个第三突出部，所述第三突出部为弧长等于所述翻折缺口在所述分界线之间的长度的半圆形，所述上模包括一个与所述第一凹陷部对应的第一突出部和一个与所述第二凹陷部对应的第二突出部，所述第一突出部和所述第二突出部之间连接有一个与所述第三突出部对应的第三凹陷部；

步骤C，使用第二模具在完成步骤B的板材上成型所述第三曲线部，所述第二模具包括一个顶杆和一个压杆，所述压杆固定连接有一个压头；所述顶杆具有以所述翻折缺口在所述分界线之间的长度为弧长的半圆形端头，所述顶杆可滑动连接有一个顶块，所述顶块设置有与所述第三曲线部对应的第一型面，所述压头设置有与所述第一型面对应的第二型面。

本发明还提供了用于上述方法的模具，其用于一种蜗壳包板成型，所述蜗壳包板具有螺旋曲线，所述蜗壳包板设置有折边，所述折边上设置有多个工艺缺口。所述蜗壳包板具有一个开口部，至少一个所述工艺缺口作为翻折缺口，所述翻折缺口的底边中点的法线与该底边中点至所述开口部两端的切线的最大夹角小于30度，在所述翻折缺口中设置有以所述翻折缺口底边中点对称的两边作为分界线，所述分界线将所述蜗壳包板分为第一曲线部和第二曲线部，所述分界线距离所述翻折缺口底边中点的距离为所述翻折缺口底边长度的1/4-1/2，所述翻折缺口在所述分界线之间的部分为分别与所述第一曲线部和所述第二曲线部连接的第三曲线部，其包括第一模具和第二模具，

所述第一模具包括一个上模和一个下模，所述下模包括一个与所述第一曲线部对应的第一凹陷部和一个与所述第二曲线部对应的第二凹陷部，所述第一凹陷部和所述第二凹陷部之间连接有一个第三突出部，所述第三突出部为弧长等于所述翻折缺口在所述分界线之间的长度的半圆形，所述上模包括一个与所述第一凹陷部对应的第一突出部和一个与所述第二凹陷部对应的第二突出部，所述第一突出部和所述第二突出部之间连接有一个与所述第三突出部对应的第三凹陷部；

所述第二模具包括一个顶杆和一个压杆，所述压杆固定连接有一个压头；所述顶杆具有以所述翻折缺口在所述分界线之间的长度为弧长的半圆形端头，所述顶杆可滑动连接有一个顶块，所述顶块设置有与所述第三曲线部对应的第一型面，所述压头设置有与所述第一型面对应的第二型面。

优选地，所述顶块与所述压头均设置有半径大于5mm的圆弧倒角。

优选地，所述下模两端设置有用于对板材限位的限位块。

本发明所提供的蜗壳包板成型方法，其将蜗壳包板的近似闭合的螺旋曲线拆分成三段连续的曲线部，先将两端的曲线部一次压弯成型，然后在将中间的曲线部一次打弯成型，这样就形成完整的螺旋曲线。模具设计简单，生产周期短，减少了劳动强度，降低了加工难度，提高了工作效率；且生产过程中蜗壳包板不易变形，产品质量稳定。本发明还提供了用于上述方法的模具。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，

图1为一种蜗壳包板的结构示意图；

图2为制造图1的蜗壳包板的板材下料后的结构示意图；

图3为根据本发明的一个具体实施例的第一模具的结构示意图；

图4为由图3所示的第一模具成型的板材的结构示意图；

图5为根据本发明的一个具体实施例的第二模具的工作原理示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

图1为一种蜗壳包板的结构示意图；图2为制造图1的蜗壳包板的板材下料后的结构示意图；图3为根据本发明的一个具体实施例的第一模具的结构示意图；图4为由图3所示的第一模具成型的板材的结构示意图；图5为根据本发明的一个具体实施例的第二模具的工作原理示意图。

参见图1-5所示，本发明提供了一种蜗壳包板成型方法，所述蜗壳包板1具有螺旋曲线，所述蜗壳包板1设置有折边11，所述折边11上设置有多个工艺缺口12。所述蜗壳包板具有一个开口部13，至少一个所述工艺缺口12的底边中点的法线与该底边中点至所述开口部13两端的切线的最大夹角α小于30度，其包括如下步骤：

步骤A，板材下料，完成折边部分成型；为了制造所述蜗壳包板1，参见图2所示，先将板材按照所述蜗壳包板1的尺寸进行切割下料，然后将板材中形成所述折边11的部分进行翻边，也就是使其翻转90度从而形成所述折边11，用于制造所述蜗壳包板1的板材通常较薄，例如，其厚度可以是2mm，因此步骤A很容易在现有的切割机和翻边机上完成。

步骤B，根据所述蜗壳包板1的螺旋曲线形状，选取一个底边中点的法线与该底边中点至所述开口部13两端的切线的最大夹角α小于30度的所述工艺缺口12作为翻折缺口，在所述翻折缺口选取以所述翻折缺口底边中点对称的两边为分界线，将所述蜗壳包板分为第一曲线部100和第二曲线部101，所述分界线距离所述翻折缺口底边中点的长度d1为所述翻折缺口底边长度d的1/4-1/2，所述翻折缺口在所述分界线之间的部分为分别与所述第一曲线部100和所述第二曲线部101连接的第三曲线部102，使用第一模具在完成步骤A的板材上成型所述第一曲线部100和所述第二曲线部101，所述第一模具包括一个上模5和一个下模4，所述下模4包括一个与所述第一曲线部101对应的第一凹陷部41和一个与所述第二曲线部102对应的第二凹陷部42，所述第一凹陷部41和所述第二凹陷部42之间连接有一个第三突出部43，所述第三突出部43为弧长等于所述翻折缺口在所述分界线之间的长度2d1的半圆形，所述上模5包括一个与所述第一凹陷部41对应的第一突出部51和一个与所述第二凹陷部42对应的第二突出部52，所述第一突出部51和所述第二突出部52之间连接有一个与所述第三突出部43对应的第三凹陷部53；

本步骤是依靠所述上模5和所述下模4之间的垂直挤压来一次成型所述第一曲线部100和所述第二曲线部101，而所述第三曲线部102还需要后道工序进一步加工成型，因此，要使得所述第三曲线部102没有所述折边11存在，从而可避免多道工序造成所述折边11皱褶。因此选取一个底边中点的法线与该底边中点至所述开口部13两端的切线的最大夹角α小于30度的所述工艺缺口12作为翻折缺口，可以使得所述翻折缺口靠近所述蜗壳包板1的弧长的中心位置，从而可使得所述第一曲线部100和所述第二曲线部101的长度相当，便于设计制造所述第一模具。所述分界线距离所述翻折缺口底边中点的长度d1为所述翻折缺口底边长度d的1/4-1/2，即可保障所述第三曲线部102没有所述折边11存在，又可保障所述第三突出部43便于制造成型。

由于所述第一曲线部100和所述第二曲线部101是一次冲压成型，因此在所述第一曲线部100和所述第二曲线部101的所述折边11就可以避免现有的涨型工艺在走料过程中容易在所述折边11上产生的褶皱。且模具设计简单，生产周期短，减少了劳动强度，降低了加工难度，提高了工作效率。

步骤C，使用第二模具在完成步骤B的板材上成型所述第三曲线部102，所述第二模具包括一个顶杆2和一个压杆3，所述压杆3固定连接有一个压头31；所述顶杆2具有以所述翻折缺口在所述分界线之间的长度2d1为弧长的半圆形端头21，所述顶杆2可滑动连接有一个顶块22，所述顶块22设置有与所述第三曲线部102对应的第一型面，所述压头31设置有与所述第一型面对应的第二型面。

在步骤B完成后，所述第一曲线部100和所述第二曲线部101已成型，接下来只需要将步骤B完成后所述第一曲线部100和所述第二曲线部101之间的半圆形型面反弯成型为所述第三曲线部102，即可完成所述蜗壳包板1的成型过程。

所述第二模具的工作原理为，将经由步骤B制成的板材放置在所述顶杆2上，使所述第一曲线部100和所述第二曲线部101之间的半圆形型面与所述半圆形端头21贴合，利用所述压头31与所述顶杆2将板材固定住，沿着所述顶杆2升起所述顶块22，由于所述顶块22设置有与所述第三曲线部102对应的第一型面，所述压头31设置有与所述第一型面对应的第二型面。因此当所述顶块22升到顶后，即可与所述压头31将所述第一曲线部100和所述第二曲线部101之间的半圆形型面反弯为所述第三曲线部102。在此过程中，由于所述第一曲线部100和所述第二曲线部101不会再受力产生变形，因此所述第一曲线部100和所述第二曲线部101上的所述折边11也就不可能产生任何变形。在反弯过程中，所述顶块22主要起挤压作用，因此所述第一型面的弧长可大于等于所述第三曲线部102的弧长，所述压头31主要起支靠作用，因此，所述第二型面的弧长可小于等于所述第三曲线部102的弧长。

在一个优选实施例中，在步骤C中，为了避免反弯过程所述顶块22与所述压头31对板材造成损伤，所述顶块22与所述压头31均设置有半径大于5mm的圆弧倒角。

在一个优选实施例中，在步骤B中，所述下模4两端设置有用于对板材限位的限位块，这样可快捷的将经步骤A处理过板材放置与所述下模4上。

本发明还提供了用于上述方法的模具，其用于一种蜗壳包板1成型，所述蜗壳包板1具有螺旋曲线，所述蜗壳包板1设置有折边11，所述折边11上设置有多个工艺缺口12。所述蜗壳包板1具有一个开口部13，至少一个所述工艺缺口12作为翻折缺口，所述翻折缺口的底边中点的法线与该底边中点至所述开口部13两端的切线的最大夹角α小于30度，在所述翻折缺口中设置有以所述翻折缺口底边中点对称的两边作为分界线，所述分界线将所述蜗壳包板1分为第一曲线部100和第二曲线部101，所述分界线距离所述翻折缺口底边中点的距离d1为所述翻折缺口底边长度d的1/4-1/2，所述翻折缺口在所述分界线之间的部分为分别与所述第一曲线部100和所述第二曲线部101连接的第三曲线部102，其包括第一模具和第二模具，

所述第一模具包括一个上模5和一个下模4，所述下模4包括一个与所述第一曲线部100对应的第一凹陷部41和一个与所述第二曲线部101对应的第二凹陷部42，所述第一凹陷部41和所述第二凹陷部42之间连接有一个第三突出部43，所述第三突出部43为弧长等于所述翻折缺口在所述分界线之间的长度2d1的半圆形，所述上模5包括一个与所述第一凹陷部41对应的第一突出部51和一个与所述第二凹陷部42对应的第二突出部52，所述第一突出部51和所述第二突出部52之间连接有一个与所述第三突出部43对应的第三凹陷部53；

所述第二模具包括一个顶杆2和一个压杆3，所述压杆3固定连接有一个压头31；所述顶杆2具有以所述翻折缺口在所述分界线之间的长度2d1为弧长的半圆形端头21，所述顶杆2可滑动连接有一个顶块22，所述顶块22设置有与所述第三曲线部102对应的第一型面，所述压头31设置有与所述第一型面对应的第二型面。

本发明所提供的蜗壳包板成型方法，其将蜗壳包板的近似闭合的螺旋曲线拆分成三段连续的曲线部，先将两端的曲线部一次压弯成型，然后在将中间的曲线部一次打弯成型，这样就形成完整的螺旋曲线。模具设计简单，生产周期短，减少了劳动强度，降低了加工难度，提高了工作效率；且生产过程中蜗壳包板不易变形，产品质量稳定。本发明还提供了用于上述方法的模具。

本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种蜗壳包板成型方法，所述蜗壳包板具有螺旋曲线，所述蜗壳包板设置有折边，所述折边上设置有多个工艺缺口，所述蜗壳包板具有一个开口部，至少一个所述工艺缺口的底边中点的法线与该底边中点至所述开口部两端的切线的最大夹角小于30度，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤A，板材下料，完成折边部分成型；

步骤B，选取一个底边中点的法线与该底边中点至所述开口部两端的切线的最大夹角小于30度的所述工艺缺口作为翻折缺口，在所述翻折缺口选取以所述翻折缺口底边中点对称的两边为分界线，将所述蜗壳包板分为第一曲线部和第二曲线部，所述分界线距离所述翻折缺口底边中点的长度为所述翻折缺口底边长度的1/4-1/2，所述翻折缺口在所述分界线之间的部分为分别与所述第一曲线部和所述第二曲线部连接的第三曲线部，使用第一模具在完成步骤A的板材上成型所述第一曲线部和所述第二曲线部，所述第一模具包括一个上模和一个下模，所述下模包括一个与所述第一曲线部对应的第一凹陷部和一个与所述第二曲线部对应的第二凹陷部，所述第一凹陷部和所述第二凹陷部之间连接有一个第三突出部，所述第三突出部为弧长等于所述翻折缺口在所述分界线之间的长度的半圆形，所述上模包括一个与所述第一凹陷部对应的第一突出部和一个与所述第二凹陷部对应的第二突出部，所述第一突出部和所述第二突出部之间连接有一个与所述第三突出部对应的第三凹陷部；

步骤C，使用第二模具在完成步骤B的板材上成型所述第三曲线部，所述第二模具包括一个顶杆和一个压杆，所述压杆固定连接有一个压头；所述顶杆具有以所述翻折缺口在所述分界线之间的长度为弧长的半圆形端头，所述顶杆可滑动连接有一个顶块，所述顶块设置有与所述第三曲线部对应的第一型面，所述压头设置有与所述第一型面对应的第二型面。

2.一种用于权利要求1所述的方法的模具，其用于一种蜗壳包板成型，所述蜗壳包板具有螺旋曲线，所述蜗壳包板设置有折边，所述折边上设置有多个工艺缺口，所述蜗壳包板具有一个开口部，至少一个所述工艺缺口作为翻折缺口，所述翻折缺口的底边中点的法线与该底边中点至所述开口部两端的切线的最大夹角小于30度，在所述翻折缺口中设置有以所述翻折缺口底边中点对称的两边作为分界线，所述分界线将所述蜗壳包板分为第一曲线部和第二曲线部，所述分界线距离所述翻折缺口底边中点的距离为所述翻折缺口底边长度的1/4-1/2，所述翻折缺口在所述分界线之间的部分为分别与所述第一曲线部和所述第二曲线部连接的第三曲线部，其特征在于，其包括第一模具和第二模具，

所述第一模具包括一个上模和一个下模，所述下模包括一个与所述第一曲线部对应的第一凹陷部和一个与所述第二曲线部对应的第二凹陷部，所述第一凹陷部和所述第二凹陷部之间连接有一个第三突出部，所述第三突出部为弧长等于所述翻折缺口在所述分界线之间的长度的半圆形，所述上模包括一个与所述第一凹陷部对应的第一突出部和一个与所述第二凹陷部对应的第二突出部，所述第一突出部和所述第二突出部之间连接有一个与所述第三突出部对应的第三凹陷部；

所述第二模具包括一个顶杆和一个压杆，所述压杆固定连接有一个压头；所述顶杆具有以所述翻折缺口在所述分界线之间的长度为弧长的半圆形端头，所述顶杆可滑动连接有一个顶块，所述顶块设置有与所述第三曲线部对应的第一型面，所述压头设置有与所述第一型面对应的第二型面。

3.如权利要求2所述的模具，其特征在于，所述顶块与所述压头均设置有半径大于5mm的圆弧倒角。

4.如权利要求2所述的模具，其特征在于，所述下模两端设置有用于对板材限位的限位块。