CN111054818A - 零件冲压方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于结构加工领域，提供了一种零件冲压方法，用于在片材上冲切多余材料并冲压出筒状的零件，所述零件包括位于中间的凸起部，以及分别连接所述凸起部并前后对称设置的两个延伸部，所述凸起部的直径大于所述延伸部，所述零件冲压方法包括以下步骤：准备片材：准备片材，所述片材包括用于形成所述凸起部的拉深区、用于形成所述延伸部的延伸区、连接所述延伸区的料带，以及填充于所述料带、所述延伸区和所述拉深区之间的裁剪区；冲压凸台：在所述拉深区冲压以形成向下凸起的凸台；冲切下料：对所述裁剪区进行冲切；冲压包圆：对所述凸台和所述延伸区整体进行冲压包圆。采用本发明提供的零件冲压方法，能够提高零件生产的质量。

Description

零件冲压方法

技术领域

本发明属于结构加工领域，尤其涉及一种零件冲压方法。

背景技术

对于存在直径突变的筒状零件，如图1所示的零件，零件中部向外突出，形成凸环，凸环和上端部或下端部的连接处直径锐减，该零件采用冲压加工时，存在以下问题：

由于零件结构较为复杂，国内大多数采用单工序分步骤分模具冲压完成，即将片材顺次在多个冲压工位上进行夹持和冲压，因此，需要投入的模具和冲压设备数量较多，冲压一个零件所投入生产的人员也多，生产效率低，且难以保证产品的质量的一致性。

另有一些厂家采用连续冲压的生产方式，具体的，请参照图1和图2，先冲切出零件10所对应的平面展开图形，而后在对该结构图形进行冲压，使其产生弯曲形变而逐渐包圆。但由于零件10中凸起部11和延伸部12之间存在直径的突变，而不是渐次变化，在对平面结构图形中凸起部11对应的部分(拉深区211)进行冲压时，不可避免拉动延伸部12对应的结构区域(延伸区22)产生变形，此时，延伸区22尤其是靠近拉深区211的区域变形较大，其长边和短边均产生变化，难以围合成设计要求的延伸部12，此外，由于延伸区22还会受到夹持件的夹紧力，在向内弯曲的内应力和夹紧力作用下，该区域容易产生变形乃至断裂。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种零件冲压方法，其旨在提高零件生产质量。

本发明是这样实现的：

一种零件冲压方法，用于在片材上冲切多余材料并冲压出筒状的零件，所述零件包括位于中间的凸起部，以及分别连接所述凸起部并前后对称设置的两个延伸部，所述凸起部的直径大于所述延伸部，零件冲压方法包括以下步骤：

准备片材：准备片材，所述片材包括用于形成所述凸起部的拉深区、用于形成所述延伸部的延伸区、连接所述延伸区的料带，以及填充于所述料带、所述延伸区和所述拉深区之间的裁剪区；

冲压凸台：在所述拉深区冲压以形成向下凸起的凸台，所述凸台呈矩形且其前后的宽度等于所述凸起部的前后的宽度，而其左右方向的长度等于所述凸起部的周长；

冲切下料：对所述裁剪区进行冲切；

冲压包圆：对所述凸台和所述延伸区整体进行冲压，使其围合形成所述零件。

进一步的，所述裁剪区包括位于所述拉深区和所述料带之间的第一裁区、位于所述料带上用于定位的第二裁区、位于所述零件平面展开区域内的第三裁区、位于所述料带和所述延伸区之间的第四裁区，以及贯通所述第一裁区和所述第四裁区之间的第五裁区；

在所述冲压凸台步骤之前，先对所述第一裁区进行冲切，并在所述冲压凸台步骤之后，对所述第二裁区、所述第三裁区、所述第四裁区和所述第五裁区进行冲切。

进一步的，所述第二裁区、所述第三裁区和所述第四裁区顺次冲切。

进一步的，所述第四裁区和所述第五裁区顺次冲切。

进一步的，所述裁剪区前后对称，在所述冲切下料步骤中，对所述裁剪区进行分区域多次冲切，且每次冲切的区域前后对称。

进一步的，所述料带包括位于所述片材前后两端部的输送带和用于连接所述输送带和所述延伸区的连接带，所述连接带具有延展性并在所述冲压包圆步骤中向所述延伸区延展，产生塑性变形。

进一步的，所述连接带两端分别连接所述输送带和所述延伸区，而其中部呈波浪形。

采用本发明提供的零件冲压方法，在片材上先对拉深区进行冲压形成凸台，由于延伸区是在冲压凸台步骤之后再进行冲切形成，无论冲压凸台步骤中片材形变多少，都不会影响延伸区的冲切尺寸，也就是说，冲压凸台时片材的形变不会带来延伸区的变形，从而解决了现有加工技术中先冲切在冲压过程中产生的变形而导致产品质量不高的问题。在片材上裁切出料带和多个用于包圆形成零件的结构图形，该结构图形随料带移动而顺次经过多个作业工位进行连续冲压，也就是说，各结构图形进行统一的步骤和工艺进行加工，从而提高产品质量的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明涉及的零件的示意图；

图2是图1的零件的结构展开图；

图3是本发明实施例中片材的结构示意图；

图4是本发明实施例的片材加工示意图；

图5是图4中A-A剖面图；

图6是本发明实施例的零件加工方法的步骤示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	零件	24	裁剪区
11	凸起部	241	第一裁区
				12	延伸部	242	第二裁区
20	片材	243	第三裁区
				21	凸台	244	第四裁区
211	拉深区	245	第五裁区
				22	延伸区
23	料带
				231	输送带
232	连接带

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

还需要说明的是，本发明实施例中，按照图1中所建立的XY直角坐标系定义：位于X轴正方向的一侧定义为右方，位于X轴负方向的一侧定义为左方；位于Y轴正方向的一侧定义为前方，位于Y轴负方向的一侧定义为后方。

还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上和下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

请参照图1至图5，本实施例提供的零件冲压方法，用于在片材20上冲切多余材料并冲压出筒状的零件10，零件10包括位于中间的凸起部11，以及分别连接凸起部11并前后对称设置的两个延伸部12，凸起部11的直径大于延伸部12。附图1为零件10的示意图，图2为图1的零件10的结构展开图。或者说，图2所示平面结构理论上可以通过冲压包圆工艺围合形成图1所示的结构。

本方案提供一种零件冲压方法，包括以下步骤：

准备片材20：准备片材20，图示实施例中，片材20呈矩形，在其它实施例中，片材20可根据实际需要设置成其它形状，在此不作唯一限定。片材20包括用于形成凸起部11的拉深区211、用于形成延伸部12的延伸区22、连接延伸区22的料带23，以及填充于料带23、延伸区22和拉深区211之间的裁剪区24。

冲压凸台21：在拉深区211冲压以形成向下凸起的凸台21，凸台21呈矩形且其前后的宽度等于凸起部11的前后的宽度，而其左右方向的长度等于凸起部11的周长，也就是说，将凸台21左右边围合而形成零件10的凸起部11。

冲切下料：对裁剪区24进行冲切。

冲压包圆：对凸台21和延伸区22进行冲压，使其围合形成零件10。

采用本实施例提供的零件冲压方法，在片材20上先对拉深区211进行冲压形成凸台21，由于延伸区22是在冲压凸台21步骤之后再进行冲切形成，无论冲压凸台21步骤中片材20形变多少，都不会影响延伸区22的冲切尺寸，也就是说，冲压凸台21时片材20的形变不会带来延伸区22的变形，从而解决了现有加工技术中先冲切在冲压过程中产生的变形而导致产品质量不高的问题。在片材20上裁切出料带23和多个用于包圆形成零件10的结构图形，该结构图形随料带23移动而顺次经过多个作业工位进行连续冲压，也就是说，各结构图形进行统一的步骤和工艺进行加工，从而提高产品质量的一致性。

零件10平面展开为前后对称图形，对应的，裁剪区24也前后对称。在冲切下料步骤中，对裁剪区24进行分区域多次冲切，且每次冲切的区域前后对称，以利于减小冲切产生的形变量。

请参照4，图4是在片材20上裁切出延伸区22的过程示意图。裁剪区24包括位于拉深区211和料带23之间的第一裁区241、位于料带23上用于定位的第二裁区242、位于零件10平面展开区域内的第三裁区243、位于料带23和延伸区22之间的第四裁区244，以及贯通第一裁区241和第四裁区244之间的第五裁区245。第一裁区241、第二裁区242、第三裁区243、第四裁区244、第五裁区245的区域形状均为前后对称图形，按照第一裁区241、第二裁区242、第三裁区243、第四裁区244、第五裁区245的顺序顺次冲切。

在冲压凸台21步骤之前，先对第一裁区241进行冲切，使得拉深区211除与延伸区22的连接边之外的其它边均为自由边，而后对拉深区211进行冲压，形成凸台21，再对第二裁区242、第三裁区243、第四裁区244和第五裁区245顺次冲切。先对第一裁区241进行冲切，核心在于使拉深区211除与延伸区22的连接之外的边(尤其是左右两边)均为自由边，此时，拉深区211左右两边的距离等于凸台21的在左右方向的长度。冲切后再对拉深区211向下进行冲压，拉深区211的自由边仅受到冲切作用力而进行延伸变形，而不受第一裁区241(已裁切)的牵制，成型效果好。

在对拉深区211进行冲压之后，再根据凸台21位置在料带23上打上定位孔，即冲切第二裁区242。图示实施例中，凸台21等间距分布，一个凸台21周侧设置四个定位孔，四个定位孔连线呈矩形，延伸区22设于该矩形区域内。第二裁区242的设置便于定位和核准，有利于提高产品质量的稳定性。

冲切第二裁区242后(即打上定位孔后)，再对第三裁区243、第四裁区244和第五裁区245顺次进行冲切，以形成延伸区22。

结合图示，本领域人员能够理解，在对第三裁区243和第四裁区244进行冲切时，均分成两次冲切，以进一步减少冲切产生的形变。

第四裁区244和第五裁区245的设置，即延伸区22与料带23之间的待裁切区域，采用两次裁切而非一次裁切成形。由于该区域跨越前后方向的距离较大，且一次裁切下延伸区22仅由连接带232连接在输送带231上，其余边均为自由边，在这个情况下，切刀冲切并离开片材20的时候，延伸区22由于受到限制太少而容易被切刀带离冲切平面一定的距离，而使得延伸区22变形乃至连接带232撕裂的情况发生。因此，两次裁切的设置，将延伸区22和料带23之间并与第一裁区241相邻的区域作为第二次裁切的区域(第五裁区245)，以有效减小上述情况的发生。

请参照图3，料带23包括位于片材20前后两端部的输送带231和用于连接输送带231和延伸区22的连接带232，连接带232具有延展性并在冲压包圆步骤中向延伸区22延展，产生塑性变形。

如图1所示的零件10，延伸部12为非等截面的管状，在包圆过程中，对应的延伸区22向中心轴线靠拢使得延伸区22在前后方向表现为向中间收缩的状态，在这个情况下，延伸区22会向连接带232施加向中间的拉伸力。连接带232具有延展性，连接带232弯曲设置，为其后的延展预留了形变量。即，连接带232受到来自延伸区22的拉伸力而向中间延展，在延伸区22围合形成延伸部12时，连接带232达到最大的伸长量，此时，连接带232的弯曲区域各弧度较大的曲线部分趋于缓和乃至呈直线。本领域人员可以理解，连接带232的抗拉强度大于延伸区22收缩对连接带232的拉伸应力。

图示实施例中，连接带232两端分别连接输送带231和延伸区22，而其中部呈波浪形。本领域人员可以根据实际需要的形变量设置连接带232弯曲的弧度、中部波浪形的波长等，在此不作唯一限定。

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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种零件冲压方法，用于在片材上冲切多余材料并冲压出筒状的零件，所述零件包括位于中间的凸起部，以及分别连接所述凸起部并前后对称设置的两个延伸部，所述凸起部的直径大于所述延伸部，其特征在于，所述零件冲压方法包括以下步骤：

准备片材：准备片材，所述片材包括用于形成所述凸起部的拉深区、用于形成所述延伸部的延伸区、连接所述延伸区的料带，以及填充于所述料带、所述延伸区和所述拉深区之间的裁剪区；

冲压凸台：在所述拉深区冲压以形成向下凸起的凸台，所述凸台呈矩形且其前后的宽度等于所述凸起部的前后的宽度，而其左右方向的长度等于所述凸起部的周长；

冲切下料：对所述裁剪区进行冲切；

冲压包圆：对所述凸台和所述延伸区整体进行冲压，使其围合形成所述零件。

2.如权利要求1所述的零件冲压方法，其特征在于，所述裁剪区包括位于所述拉深区和所述料带之间的第一裁区、位于所述料带上用于定位的第二裁区、位于所述零件平面展开区域内的第三裁区、位于所述料带和所述延伸区之间的第四裁区，以及贯通所述第一裁区和所述第四裁区之间的第五裁区；

在所述冲压凸台步骤之前，先对所述第一裁区进行冲切，并在所述冲压凸台步骤之后，对所述第二裁区、所述第三裁区、所述第四裁区和所述第五裁区进行冲切。

3.如权利要求2所述的零件冲压方法，其特征在于，所述第二裁区、所述第三裁区和所述第四裁区顺次冲切。

4.如权利要求2所述的零件冲压方法，其特征在于，所述第四裁区和所述第五裁区顺次冲切。

5.如权利要求1所述的零件冲压方法，其特征在于，所述裁剪区前后对称，在所述冲切下料步骤中，对所述裁剪区进行分区域多次冲切，且每次冲切的区域前后对称。

6.如权利要求1至5任一所述的零件冲压方法，其特征在于，所述料带包括位于所述片材前后两端部的输送带和用于连接所述输送带和所述延伸区的连接带，所述连接带具有延展性并在所述冲压包圆步骤中向所述延伸区延展，产生塑性变形。

7.如权利要求6所述的零件冲压方法，其特征在于，所述连接带两端分别连接所述输送带和所述延伸区，而其中部呈波浪形。

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