CN111014444A - 一种汽车微电脑控制器底板及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车微电脑控制器底板及其生产工艺，包括底板本体，其四周通过斜面过渡延伸有边缘；两相对边向外弯折延伸多个对称的小卡扣，对应的斜面上向内部鼓起形成多个侧凸包；边缘另外两边一边向外弯折延伸长卡扣，另一边下凹形成长条形凹槽；底板本体中部鼓起形成两个腰型鼓包，该腰型鼓包相互平行且边线相接；底板本体上还鼓起形成有多根条形凸起一、凸台、圆形凸起、条形凸起二和凸点二，侧凸包顶面凸出有凸点一；底板形状复杂、尺寸要求高、且为铝镁合金材料，采用冲压成型底板，通过三次拉深工艺形成腰型鼓包，并采用改良后的冲头成型侧凸包上的凸点一；本发明采用冲压工艺取代了现有的压铸成型，大大提升了生产效率，降低了成本。

Description

一种汽车微电脑控制器底板及其生产工艺
技术领域
本发明涉及控制器底板加工技术领域，尤其是一种汽车微电脑控制器底板及其生产工艺。
背景技术
底板是微电脑控制器的重要组成部分，其设计和成型的好坏直接决定了微电脑主板的密封性及散热性。
随着汽车微电脑主板的升级，随着汽车轻量化的需求，控制器外形越来越小，而内部的主板或芯片则越来越复杂，对控制器底板的需求和要求也相应提高，其外形设计越来越复杂和多样化，并为满足控制器的整体装配需求，底板尺寸精度也越来越高。现有技术中，底板因其形状复杂、尺寸要求高，且料相对薄，通常采用铝件压铸成型。
现有的压铸成型方式成本高，且生产效率极低，亦因压铸本身的工艺缺陷，导致底板无法高效率高质量大规模地生产。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的汽车微电脑控制器底板及其生产工艺，从而采用冲压取代现有的压铸工艺，大大提升了底板生产效率，提高了底板成型质量，降低了成本。
本发明所采用的技术方案如下：
一种汽车微电脑控制器底板，包括底板本体，所述底板本体四周向外延伸有边缘，所述底板本体与边缘之间通过斜面过渡；所述边缘的两相对边边沿向外弯折延伸有多个对称的小卡扣，与该两相对边对应的斜面上向内部鼓起形成多个侧凸包；边缘另外两边中的其中一边边沿向外弯折延伸有长卡扣，另一边下凹形成长条形的凹槽；所述底板本体的中部鼓起形成两个腰型鼓包，两个腰型鼓包相互平行且边线相接；所述底板本体上还鼓起形成有多根与腰型鼓包相互垂直的条形凸起一；与长卡扣相对应的底板本体与斜面的相交处鼓起形成有凸台和相同的侧凸包，位于该侧凸包旁边的底板本体上还鼓起有圆形凸起。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述侧凸包的顶部均凸出形成凸点一，所述凸点一的顶面与边缘位于同一平面上。
两个腰型鼓包的顶面比所述凸点一顶面所在的平面低0.2±0.05mm。
所述条形凸起一有三根，中间的条形凸起一与腰型鼓包的端部相交，另外两根条形凸起一分别位于腰型鼓包两端头的外部。
所述小卡扣和长卡扣上均开有卡扣孔。
位于腰型鼓包端头外部的底板本体上还凸出形成有条形凸起二和多个凸点二。
底板的材质为铝镁合金，所述底板本体的厚度为1.2mm。
一种所述的汽车微电脑控制器底板的生产工艺，采用冲压成型工艺，包括如下步骤：
第一步：下料：将卷料切断形成料片；
第二步：拉形一：在料片中部拉伸形成腰型拉伸鼓包一，同时在料片相对的两边冲出定位孔；
第三步：拉形二：以第二步中的腰型拉伸鼓包一为基础进行二次拉伸，形成腰型拉伸鼓包二；同时在靠近料片的边角处成型拉伸凸起；
第四步：拉形三：以第三步中的腰型拉伸鼓包二为基础进行第三次拉伸，形成两个相接的腰型鼓包；以第三步中的拉伸凸起为基础拉伸形成圆形凸起；
第五步：拉深：在第四步的基础上，将底板轮廓成型，包括底板本体、斜面、侧凸包、凹槽、条形凸起一、条形凸起二和凸台的成型；
第六步：整形：对第五步拉深工序中形成的过渡圆角进行整形；对腰型鼓包的顶面进行整形；
第七步：打点：采用冲头在侧凸包顶部成型凸点一；
第八步：切边一：对料片四周边沿处进行切边，并冲出卡扣孔；
第九步：孔口倒角一：对第八步中的卡扣孔一端孔口进行倒角处理；
第十步：孔口倒角二：对第八步中的卡扣孔另一端孔口进行倒角处理；
第十一步：切边二：在第八步基础上，对料片边沿处进行二次切边形成边缘，该边缘的边沿处成型小卡扣和长卡扣；
第十二步：翻边：将第十一步中的小卡扣和长卡扣进行翻边处理；进而成型完成。
采用630T冲床进行冲压成型。
第七步中所述冲头的结构为：包括装夹部，装夹部端头延伸有成型部，所述成型部端头形成两层台阶，分别为台阶一和台阶二，所述台阶二处于外侧，所述台阶二为圆台结构，台阶二端头边沿处为圆角过渡；所述台阶一与成型部相交处设置为圆弧过渡。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，采用630T冲床配合外部机械手，通过冲压工艺成型控制器底板，简单快捷，稳定性好，成型质量好，生产效率高，大大降低了成本；并且通过三次拉形工艺成型腰型鼓包，并对其进行顶面整形，有效解决了因材料较薄易开裂的问题，满足了腰型鼓包的使用需求和尺寸精度要求，使得其能有效压住微电脑控制器的芯片；
本发明还包括如下优点：
冲压初始定位孔的设置，用于后序工序中的定位，使得料片在各个工序间能够精确传递、精准定位，从而进一步保障底板的冲压质量；
侧凸包上的凸点一，其建立的基准面为其余尺寸的测量基准，尺寸要求较高；考虑前几序加工中材料已变薄，通过对冲头成型部的改进，有效解决了凸点一易脱落的现象，有效为凸点一成型处进行补料；
第九步中对卡扣孔一端孔口进行倒角处理，以便于对手件的顺利装配，进而实现上下底板的合体；另一端孔口为冲压时的毛刺面，第十步中倒角处理进行毛刺去除。
附图说明
图1为本发明底板的结构示意图。
图2为图1中A部的局部放大图。
图3为本发明底板的结构示意图(另一视角)。
图4为本发明底板经第二步加工后的示意图。
图5为本发明底板经第三步加工后的示意图。
图6为本发明底板经第四步加工后的示意图。
图7为本发明底板经第五步加工后的示意图。
图8为本发明底板经第六步加工后的示意图。
图9为本发明腰型鼓包一次拉形成型时材料主应变分布示意图。
图10为本发明腰型鼓包一次拉形成型时材料减薄率示意图。
图11为本发明腰型鼓包二次拉形成型时材料主应变分布示意图。
图12为本发明腰型鼓包二次拉形成型时材料减薄率示意图。
图13为本发明底板经第七步加工后的示意图。
图14为本发明底板经第八步加工后的示意图。
图15为本发明底板经第九步加工后的示意图。
图16为本发明底板经第十步加工后的示意图。
图17为本发明底板经第十一步加工后的示意图。
图18为本发明冲头的结构示意图。
图19为图18中B部的局部放大图。
其中：1、底板本体；2、边缘；3、斜面；4、小卡扣；41、卡扣孔；5、腰型鼓包；6、侧凸包；61、凸点一；7、凸台；8、条形凸起一；9、长卡扣；10、圆形凸起；11、条形凸起二；12、凸点二；13、凹槽；14、料片；15、定位孔；51、腰型拉伸鼓包一；52、腰型拉伸鼓包二；101、拉伸凸起；
16、冲头；161、装夹部；162、成型部；1621、台阶一；1622、台阶二。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1和图3所示，本实施例的一种汽车微电脑控制器底板，包括底板本体1，底板本体1四周向外延伸有边缘2，底板本体1与边缘2之间通过斜面3 过渡；边缘2的两相对边边沿向外弯折延伸有多个对称的小卡扣4，与该两相对边对应的斜面3上向内部鼓起形成多个侧凸包6；边缘2另外两边中的其中一边边沿向外弯折延伸有长卡扣9，另一边处下凹形成长条形的凹槽13；底板本体1的中部鼓起形成两个腰型鼓包5，两个腰型鼓包5相互平行且边线相接；底板本体1上还鼓起形成有多根与腰型鼓包5相互垂直的条形凸起一8；与长卡扣9相对应的底板本体1与斜面3的相交处鼓起形成有凸台7和相同的侧凸包6，位于该侧凸包6旁边的底板本体1上还鼓起有圆形凸起10。
如图2所示，侧凸包6的顶部均凸出形成凸点一61，凸点一61的顶面与边缘2位于同一平面上；侧凸包6用于底板与对手件的铆合，其上的多个凸点一61顶面建立的基准面则为底板其余尺寸的测量基准，尺寸要求较高。
两个腰型鼓包5的顶面比凸点一61顶面所在的平面低0.2±0.05mm；腰型鼓包5用于压住微电脑控制器的芯片，其尺寸要求较高，压得过紧会压坏芯片，压得过松则会压不住芯片。
条形凸起一8有三根，两个腰型鼓包5的长度不等且其一端端部并列，中间的条形凸起一8与腰型鼓包5并列的端部相交，另外两根条形凸起一8分别位于腰型鼓包5两端头的外部。
小卡扣4和长卡扣9上均开有卡扣孔41。
位于腰型鼓包5端头外部的底板本体1上还凸出形成有条形凸起二11和多个凸点二12；条形凸起二11与较长腰型鼓包5的突出端汇集。
底板的材质为铝镁合金，底板本体1的厚度为1.2mm。
本实施例的汽车微电脑控制器底板的生产工艺，采用冲压成型工艺，包括如下步骤：
第一步：下料：将卷料切断形成料片14；
第二步：拉形一：在料片14中部拉伸形成腰型拉伸鼓包一51，同时在料片14相对的两边冲出定位孔15；定位孔15用于料片14在后序工序中的定位，使得料片14在各个工序间能够精确传递、精准定位，从而进一步保障底板的冲压质量；如图4所示；
第三步：拉形二：以第二步中的腰型拉伸鼓包一51为基础进行二次拉伸，形成腰型拉伸鼓包二52；同时在靠近料片14的边角处成型拉伸凸起101；如图 5所示；
第四步：拉形三：以第三步中的腰型拉伸鼓包二52为基础进行第三次拉伸，形成两个相接的腰型鼓包5；以第三步中的拉伸凸起101为基础拉伸形成圆形凸起10；如图6所示；
第五步：拉深：在第四步的基础上，将底板轮廓成型，包括底板本体1、斜面3、侧凸包6、凹槽13、条形凸起一8、条形凸起二11和凸台7的成型；如图7所示；
第六步：整形：对第五步拉深工序中形成的过渡圆角进行整形；对腰型鼓包5的顶面进行整形；如图8所示；
通过第二步至第四步中的三次拉形工艺成型腰型鼓包5，并在第六步中对其进行顶面整形，有效解决了因材料较薄易开裂的问题，满足了腰型鼓包5的使用需求和尺寸精度要求，使得其能有效压住微电脑控制器的芯片；
如图9和图11所示，为腰型鼓包5进行一次或二次拉形成型时的主应变分布示意图，主应变集中于腰型鼓包5与底板本体1的过渡处，如图10和图12 所示，该过渡处亦为材料减薄严重的区域，材料开裂的风险很高。
第七步：打点：采用冲头16在侧凸包6顶部成型凸点一61；如图13所示；
第八步：切边一：对料片14四周边沿处进行切边，并冲出卡扣孔41；如图14所示；
第九步：孔口倒角一：对第八步中的卡扣孔41一端孔口进行倒角处理；以便于对手件的顺利装配，进而实现上下底板的合体；如图15所示；
第十步：孔口倒角二：对第八步中的卡扣孔41另一端孔口进行倒角处理；该孔口为冲压时的毛刺面，通过倒角处理进行毛刺去除；如图16所示；
第十一步：切边二：在第八步基础上，对料片14边沿处进行二次切边形成边缘2，该边缘2的边沿处成型小卡扣4和长卡扣9，如图17所示；此时定位孔15完成其工位定位的使命，在该工序中随切边一起去除；
第十二步：翻边：将第十一步中的小卡扣4和长卡扣9进行翻边处理，如图1和图2所示；进而成型完成。
采用630T冲床进行冲压成型。
第七步中冲头16的结构，如图19和图18所示，为：包括装夹部161，装夹部161端头延伸有成型部162，成型部162端头形成两层台阶，分别为台阶一1621和台阶二1622，台阶二1622处于外侧，台阶二1622为圆台结构，台阶二1622端头边沿处为圆角过渡；台阶一1621与成型部162相交处设置为圆弧过渡；考虑前几序加工中材料已变薄，通过对冲头16成型部162的改进，有效解决了凸点一61易脱落的现象，有效为凸点一61成型处进行补料。
本发明的底板形状复杂，尺寸要求高，满足于控制器的整体需求；并通过冲压工序取代现有的压铸工艺，稳定性好，生产效率高，成型质量好，成本低。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种汽车微电脑控制器底板，其特征在于：包括底板本体(1)，所述底板本体(1)四周向外延伸有边缘(2)，所述底板本体(1)与边缘(2)之间通过斜面(3)过渡；所述边缘(2)的两相对边边沿向外弯折延伸有多个对称的小卡扣(4)，与该两相对边对应的斜面(3)上向内部鼓起形成多个侧凸包(6)；边缘(2)另外两边中的其中一边边沿向外弯折延伸有长卡扣(9)，另一边下凹形成长条形的凹槽(13)；所述底板本体(1)的中部鼓起形成两个腰型鼓包(5)，两个腰型鼓包(5)相互平行且边线相接；所述底板本体(1)上还鼓起形成有多根与腰型鼓包(5)相互垂直的条形凸起一(8)；与长卡扣(9)相对应的底板本体(1)与斜面(3)的相交处鼓起形成有凸台(7)和相同的侧凸包(6)，位于该侧凸包(6)旁边的底板本体(1)上还鼓起有圆形凸起(10)。
2.如权利要求1所述的一种汽车微电脑控制器底板，其特征在于：所述侧凸包(6)的顶部均凸出形成凸点一(61)，所述凸点一(61)的顶面与边缘(2)位于同一平面上。
3.如权利要求2所述的一种汽车微电脑控制器底板，其特征在于：两个腰型鼓包(5)的顶面比所述凸点一(61)顶面所在的平面低0.2±0.05mm。
4.如权利要求1所述的一种汽车微电脑控制器底板，其特征在于：所述条形凸起一(8)有三根，中间的条形凸起一(8)与腰型鼓包(5)的端部相交，另外两根条形凸起一(8)分别位于腰型鼓包(5)两端头的外部。
5.如权利要求1所述的一种汽车微电脑控制器底板，其特征在于：所述小卡扣(4)和长卡扣(9)上均开有卡扣孔(41)。
6.如权利要求1所述的一种汽车微电脑控制器底板，其特征在于：位于腰型鼓包(5)端头外部的底板本体(1)上还凸出形成有条形凸起二(11)和多个凸点二(12)。
7.如权利要求1所述的一种汽车微电脑控制器底板，其特征在于：底板的材质为铝镁合金，所述底板本体(1)的厚度为1.2mm。
8.一种权利要求1所述的汽车微电脑控制器底板的生产工艺，其特征在于：采用冲压成型工艺，包括如下步骤：
第一步：下料：将卷料切断形成料片(14)；
第二步：拉形一：在料片(14)中部拉伸形成腰型拉伸鼓包一(51)，同时在料片(14)相对的两边冲出定位孔(15)；
第三步：拉形二：以第二步中的腰型拉伸鼓包一(51)为基础进行二次拉伸，形成腰型拉伸鼓包二(52)；同时在靠近料片(14)的边角处成型拉伸凸起(101)；
第四步：拉形三：以第三步中的腰型拉伸鼓包二(52)为基础进行第三次拉伸，形成两个相接的腰型鼓包(5)；以第三步中的拉伸凸起(101)为基础拉伸形成圆形凸起(10)；
第五步：拉深：在第四步的基础上，将底板轮廓成型，包括底板本体(1)、斜面(3)、侧凸包(6)、凹槽(13)、条形凸起一(8)、条形凸起二(11)和凸台(7)的成型；
第六步：整形：对第五步拉深工序中形成的过渡圆角进行整形；对腰型鼓包(5)的顶面进行整形；
第七步：打点：采用冲头(16)在侧凸包(6)顶部成型凸点一(61)；
第八步：切边一：对料片(14)四周边沿处进行切边，并冲出卡扣孔(41)；
第九步：孔口倒角一：对第八步中的卡扣孔(41)一端孔口进行倒角处理；
第十步：孔口倒角二：对第八步中的卡扣孔(41)另一端孔口进行倒角处理；
第十一步：切边二：在第八步基础上，对料片(14)边沿处进行二次切边形成边缘(2)，该边缘(2)的边沿处成型小卡扣(4)和长卡扣(9)；
第十二步：翻边：将第十一步中的小卡扣(4)和长卡扣(9)进行翻边处理；进而成型完成。
9.如权利要求8所述的汽车微电脑控制器底板的生产工艺，其特征在于：采用630T冲床进行冲压成型。
10.如权利要求8所述的汽车微电脑控制器底板的生产工艺，其特征在于：第七步中所述冲头(16)的结构为：包括装夹部(161)，装夹部(161)端头延伸有成型部(162)，所述成型部(162)端头形成两层台阶，分别为台阶一(1621)和台阶二(1622)，所述台阶二(1622)处于外侧，所述台阶二(1622)为圆台结构，台阶二(1622)端头边沿处为圆角过渡；所述台阶一(1621)与成型部(162)相交处设置为圆弧过渡。
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