CN106424260A - 小尺寸波纹薄板压制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小尺寸波纹薄板压制方法，其包括如下步骤：(1)对薄板剪切下料，并去除毛刺得到试样；(2)第一次压制，其包括：1)将所述试样放入正弦波纹模具的下模上，并固定压紧；2)用压机对入正弦波纹模具上模均匀施加分布压力，使得所述试样各个部位成型，得到正弦型波纹板；(3)第二次压制，其包括：1)将所述正弦型波纹板放置于梯形波纹模具的下模上，并固定压紧；2)用压机对梯形波纹模具的上模均匀施加分布压力，使得所述正弦型波纹板各部位成型，得到梯形波纹板。本发明还公开了相应的压制装置。本发明通过两次压制将所有波纹加工完成，波纹一致性好，且有效克服了板片表面擦伤、裂纹等问题。

Description

小尺寸波纹薄板压制方法及装置

技术领域

本发明涉及一种小尺寸波纹板加工领域，更具体地，涉及一种小尺寸波纹薄板压制方法及装置。

背景技术

波纹板因质量轻、具有一定的承载能力，同时也是一种性能良好的吸能原件，因此在航空、汽车、船舶等结构件中广泛应用。

目前，波纹板的制作主要为压制技术。采用压制机压制，每次波纹的距离都需要测量，劳动强度极大，且因测量误差导致波纹大小不一致，制造精度差，很难保证波形槽各棱边平行及槽间距尺寸一致。特别是对于小尺寸薄波纹板(厚度小于1mm、波纹边长在毫米级)，这种方法加工误差过大。因此，压制技术难以达到图样要求。采用常规模具压制，可避免波形槽各棱边不平行及槽间距尺寸不一致的情况。但由于缺乏对已成型的波纹板的固定，容易出现波形槽各棱边多次压制的现象。

采用模具压制，可将所有波纹板一次或多次将加工完成，波纹一致性好。但在生产实践中薄波纹板在压制过程中会出现一些问题，其中常见的问题有：

(1)压制过程中往往会出现板片表面擦伤的现象，这主要是由于在挤压板片成型时，模具与板片斜面之间的间隙过小，出现了模具斜面与板片斜面碰死的现象。产生这一现象的主要原因为，制作模具的工具钢在热处理后会出现不同程度的变形，从而使得原先在模具设计时考虑的间隙遭到破坏。

(2)板片在压制过程中时常产生裂纹甚至断裂的现象，从而影响板片的成品合格率。这主要是由板材的机械性能、合模间隙和模具刃口(圆角)决定的。屈强比小于0.65时，板片成型比较容易；屈强比大于0.78时，板的延伸率比较低，成型较为困难，裂纹发生难以控制。合模间隙过大，板片回弹扭曲严重；间隙过小，板片容易压制开裂。此外，圆角越小板片越容易压制开裂。

(3)板片在压制过程中圆角部位先成型，这将会影响板材的滑动。在圆角作用下，材料会被划伤、拉伸变薄，甚至会出现拉断的现象。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种小尺寸波纹薄板压制方法及装置，其目的在于克服现有技术中人工压制和模具压制的缺陷，设计一套快速、精准的小尺寸薄波纹板压制方法，并提供了一种小尺寸薄波纹板压制装置。

为实现上述目的，提供一种小尺寸波纹薄板压制方法，其包括如下步骤：

S1：剪切下料，根据要求对板材剪切下料，并去除毛刺得到试样；

S2：第一次压制，其包括如下步骤：

S21：将所述试样放入正弦波纹模具的下模上，并固定压紧；

S22：用压机对入正弦波纹模具上模均匀施加一定的分布压力，使得所述试样各个部位成型，得到压制后的正弦型波纹板；

S3：第二次压制，其包括如下步骤：

S31：将所述正弦型波纹板放置于梯形波纹模具的下模上，并固定压紧；

S32：用压机对梯形波纹模具的上模均匀施加一定的分布压力，使得所述正弦型波纹板各部位成型，得到梯形波纹板。

进一步地，所述上模与下模间隙均为0.2mm。

优选地，所述试样在压制时涂抹润滑油，从而降低对试样的划伤。

优选地，所述试样在压制时涂抹石墨，从而降低对试样的划伤。

作为本发明的另一个方面，提供一种应用所述的一种小尺寸波纹薄板压制方法压制得到的波纹板。

作为本发明的另一个方面，提供一种小尺寸波纹薄板压制装置，该装置包括正弦波纹模具和梯形波纹模具；

其中，所述正弦波纹模具包括具有正弦波纹的第一上模和第一下模，其齿槽相互配合，用于将试样压制成为正弦型波纹板；

第一导向柱，其一端与所述第一上模连接，另一端与所述第一下模连接，用于控制所述第一上模的运动方向，使所述第一上模和第一下模准确齿合，所述第一导向柱上套设有第一回程弹簧，用于在压制完成后将所述第一上模顺利回程；

所述梯形波纹模具包括梯形波纹的第二上模和第二下模，其齿槽相互配合，用于将所述正弦型波纹板压制成为梯型波纹板；

第二导向柱，其一端与所述第二上模连接，另一端与所述第二下模连接，用于控制所述第二上模的运动方向，使所述第二上模和第二下模准确齿合，所述第二导向柱上套设有第二回程弹簧，用于在压制完成后将所述第二上模顺利回程；

进一步地，所述第一上模和第一下模及第二上模和第二下模尺寸留有余量，并根据所述试样的变形情况和压制效果通过磨床进行修正。

进一步地，所述第一上模和第一下模及第二上模和第二下模的齿均倒圆角，半径为1.2t，其中t为所述试样的厚度。

优选地，所述齿倒圆角处均进行打磨处理，降低其粗糙度。

作为本发明的另一个方面，提供一种应用所述的一种小尺寸波纹薄板压制装置压制得到的波纹板。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明的技术方案中，首先采用预成型模具是对板材进行初步成型，压制后的形状为弧形波纹型；然后采用整型模具为对初步压制的弧形波纹进行整型，压制后的形状为梯形，既保证了板材有正弦型压制成梯形时不被拉断，又避免了材料由于冗余造成波纹边不是直线的现象，通过两次压制将所有波纹加工完成，波纹一致性好。

(2)本发明的技术方案中，在设计上模与下模时考虑了修模余量，针对薄板的变形情况和压制效果对上模与下模通过磨床进行修正，这样不仅避免了因模具在热处理过程中变形而导致的板片表面出现擦伤的现象，而且有效的修正了板片反弹现象，提高了板片的表面质量。

(3)本发明的技术方案中，对所述波纹槽的齿及滑块的齿均倒1.2t的圆角，降低了斜面及部分弯曲半径对材料流动的阻力，减少了对材料的拉伸损伤，有效克服了薄板出现裂纹的现象。

附图说明

图1(a)为本发明实施例的一种小尺寸波纹薄板精准压制装置涉及的正弦波纹模具设计图；

图1(b)为本发明实施例的一种小尺寸波纹薄板精准压制装置涉及的梯形波纹模具设计图；

图2(a)为一种小尺寸波纹薄板精准压制方法涉及的正弦型波纹板的状态图；

图2(b)为一种小尺寸波纹薄板精准压制方法涉及的梯形波纹板的状态图。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1(a)为本发明实施例的一种小尺寸波纹薄板精准压制装置涉及的正弦波纹模具设计图；图1(b)为本发明实施例的一种小尺寸波纹薄板精准压制装置涉及的梯形波纹模具设计图。如图1(a)和图1(b)所示，两个模具的结构设计相似，均包括上模3，下模5，上模座2，下模座6和导向柱1，区别仅在于上模和下模的齿型不同。

如图1所示，在本发明的实施例中，上模3与上模座2通过螺栓连接，下模5与下模座6通过螺栓连接。为了更准确地定位上模3与下模5的啮合，上模座2与下模座6通过导向柱1相连，同时导向柱1上套有回程弹簧，目的为在压制完成后将上模座2及上模6顺利回程。

为了克服模芯热处理过程中的变形和压制过程中的回弹问题，在设计模芯时考虑了修模余量，针对变形情况和压制效果对模芯通过磨床进行修正，这样不仅避免了因模具在热处理过程中变形而导致的板片表面出现擦伤的现象，而且有效的修正了板片反弹现象，提高了板片的表面质量。

如图1所示，为了克服薄板压制过程中出现裂纹的现象，在设计上模和下模时，正弦型模具的上模与下模的间隙稍大，其上模倒角半径较小、下模的倒角半径较大；梯形模具的上模与下模的间隙较小，其上模、下模的倒角半径为1.2t(t为薄板的厚度)。采用这样的设计，减少了斜面及部分弯曲半径对材料流动的阻力，降低了加工难度。另外，减小弯曲半径处的粗糙度可以有效减少材料流动的阻力。

本发明的一个实施例中，应用所述一种小尺寸波纹薄板精准压制装置压制得到波纹板。

图2(a)为一种小尺寸波纹薄板精准压制方法涉及的正弦型波纹板的状态图；图2(b)为一种小尺寸波纹薄板精准压制方法涉及的梯形波纹板的状态图。如图2(a)和图2(b)所示，小尺寸波纹薄板压制方法包括如下步骤：

(1)剪切下料，根据试样要求对板材剪切下料，并于剪切后去除毛刺；

(2)第一次压制，将板材放入正弦波纹模具内，并用压机施加一定的压力；压机要有一定的吨位，而且压机压力要分布均匀，使得板材各个部位都能较好的成型。压制后的板材为正弦型波纹；

(3)第二次压制，将正弦型波纹板材放入梯形波纹模具内，并用压机施加一定的压力，成型后的板材为梯形波纹。

通过所述的薄波纹压制方法，可两次将所有波纹加工完成，波纹一致性好。

如图2(a)和图2(b)所示，保证薄板成型的前提下，波纹锯齿上、下模接触压死后，其余部位合模间隙均取为0.2mm，这样可以避免模具在使用中的压延力恶化。同时，在压制薄板时涂抹润滑油，如有必要采用石墨，起到有效的润滑作用，降低对材料的划伤。

在本发明的优选实施例中，在薄板压制时涂抹润滑油，起到有效的润滑作用，降低对材料的划伤。

本发明的一个实施例中，应用所述一种小尺寸波纹薄板精准压制方法压制得到波纹板。

在本发明的优选实施例中，在薄板压制时涂抹石墨，起到有效的润滑作用，降低对材料的划伤。

本发明一种小尺寸波纹薄板精准压制方法，首先采用预成型模具是对板材进行初步成型，压制后的形状为弧形波纹型；然后采用整型模具为对初步压制的弧形波纹进行整型，压制后的形状为梯形，既保证了板材有正弦型压制成梯形时不被拉断，又避免了材料由于冗余造成波纹边不是直线的现象，通过两次压制将所有波纹加工完成，波纹一致性好。

在设计上模与下模时考虑了修模余量，针对薄板的变形情况和压制效果对上模与下模通过磨床进行修正，这样不仅避免了因模具在热处理过程中变形而导致的板片表面出现擦伤的现象，而且有效的修正了板片反弹现象，提高了板片的表面质量。

对所述波纹槽的齿及滑块的齿均倒1.2t的圆角，降低了斜面及部分弯曲半径对材料流动的阻力，减少了对材料的拉伸损伤，有效克服了薄板出现裂纹的现象。

本领域的技术人员容易理解，以上所述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)

1.一种小尺寸波纹薄板压制方法，其特征在于，该方法包括：

S1：剪切下料，根据要求对板材剪切下料，并去除毛刺得到试样；

S2：第一次压制，其包括如下步骤：

S21：将所述试样放入正弦波纹模具的下模上，并固定压紧；

S22：用压机对入正弦波纹模具上模均匀施加一定的分布压力，使得所述试样各个部位成型，得到压制后的正弦型波纹板；

S3：第二次压制，其包括如下步骤：

S31：将所述正弦型波纹板放置于梯形波纹模具的下模上，并固定压紧；

S32：用压机对梯形波纹模具的上模均匀施加一定的分布压力，使得所述正弦型波纹板各部位成型，得到梯形波纹板。

2.根据权利要求1所述的一种小尺寸波纹薄板压制方法，其特征在于，所述上模与下模间隙均为0.2mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种小尺寸波纹薄板压制方法，其特征在于，所述试样在压制时涂抹润滑油，从而降低对试样的划伤。

4.根据权利要求1或2所述的一种小尺寸波纹薄板压制方法，其特征在于，所述试样在压制时涂抹石墨，从而降低对试样的划伤。

5.一种应用权利要求1-4中任一项所述的一种小尺寸波纹薄板压制方法压制得到的波纹板。

6.一种小尺寸波纹薄板压制装置，其特征在于，该装置包括正弦波纹模具和梯形波纹模具；

其中，所述正弦波纹模具包括具有正弦波纹的第一上模(3)和第一下模(5)，其齿槽相互配合，用于将试样压制成为正弦型波纹板；

第一导向柱(1)，其一端与所述第一上模(3)连接，另一端与所述第一下模(5)连接，用于控制所述第一上模的运动方向，使所述第一上模和第一下模准确齿合，所述第一导向柱(5)上套设有第一回程弹簧，用于在压制完成后将所述第一上模顺利回程；

所述梯形波纹模具包括梯形波纹的第二上模(3)和第二下模(5)，其齿槽相互配合，用于将所述正弦型波纹板压制成为梯型波纹板；

第二导向柱(1)，其一端与所述第二上模(3)连接，另一端与所述第二下模(5)连接，用于控制所述第二上模的运动方向，使所述第二上模和第二下模准确齿合，所述第二导向柱(5)上套设有第二回程弹簧，用于在压制完成后将所述第二上模顺利回程。

7.根据权利要求6所述的一种小尺寸波纹薄板压制装置，其特征在于，所述第一上模和第一下模及第二上模和第二下模尺寸留有余量，并根据所述试样(4)的变形情况和压制效果通过磨床进行修正。

8.根据权利要求6或7所述的一种小尺寸波纹薄板压制装置，其特征在于，所述第一上模和第一下模及第二上模和第二下模的齿均倒圆角，半径为1.2t，其中t为所述试样(4)的厚度。

9.根据权利要求8所述的一种小尺寸波纹薄板压制装置，其特征在于，所述齿倒圆角处均进行打磨处理，降低其粗糙度。

10.一种应用权利要求6-9中任一项所述的一种小尺寸波纹薄板 压制装置压制得到的波纹板。