CN113798395B - 一种u型件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，公开了一种U型件的制造方法，包括以下步骤：在料带上成型内轮廓，然后在料带上位于内轮廓的外周成型外轮廓，以保证产品的精度和良率，减少内轮廓和外轮廓组成的细长平面在冲压过程中发生断裂和尺寸偏差的几率；在成型件的内轮廓和外轮廓之间的区域成型凹槽，并在凹槽的槽底成型通孔，以得到平面产品；将得到的平面产品通过压辊机辊压，通过设置压辊机，并在压辊机出口设置止挡组件，使得平面产品经过向止挡组件方向弯曲，进而形成U型结构，以得到U型件，该U型件的制造方法可使制备的U型件产品的质量和良率高，且制备简便。

Description

一种U型件的制造方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种U型件的制造方法。

背景技术

现有一种U型件，其主体的延伸方向设置有内轮廓，内轮廓和外轮廓之间的区域中间开槽，槽内分布通孔，其内轮廓和外轮廓上均分布有数个凸起结构。U型件尺寸公差要求高，范围为±0.05mm，由于内轮廓和外轮廓之间的区域较窄，传统的冲压生产方法通常在成型内轮廓和外轮廓时一次成型，导致成型的U型件精度较差，成品合格率低，无法满足设计要求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种U型件的制造方法，解决了现有对U型件的加工精度较差，成品合格率低，无法满足设计要求的技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种U型件的制造方法，包括以下步骤：

在料带上成型内轮廓，然后在料带上位于所述内轮廓的外周成型外轮廓，以得到成型件；

在所述成型件的所述内轮廓和所述外轮廓之间的区域成型凹槽，并在所述凹槽的槽底成型通孔，以得到平面产品；

将得到的平面产品通过压辊机进行弯曲，所述压辊机包括辊压组件和止挡组件，所述止挡组件设置于所述辊压组件的输出端的出口位置，所述辊压组件包括多对辊轮，所述压辊机的靠近输出端的所述辊轮偏向所述限位组件设置，所述平面产品经过所述辊轮发生弯曲，被弯曲产品先离开所述辊轮的一端受所述止挡组件的止挡，所述被弯曲产品的另一端被偏向所述止挡组件的所述辊轮弯曲，所述平面产品形成U型结构，得到U型件。

该U型件的制造方法，首先在料带上成型内轮廓，然后在料带上位于内轮廓的外周成型外轮廓，以得到成型件，采用先成型内轮廓再成型外轮廓的步骤，保证了产品的精度和良率，减少内轮廓和外轮廓组成的细长平面在冲压过程中发生断裂和尺寸偏差的几率；在成型件的内轮廓和外轮廓之间的区域成型凹槽，并在凹槽的槽底成型通孔，以得到平面产品；通过调节压辊机辊轮组件以及在出口位置简易设置止挡组件的方式，便捷地将平面产品弯曲成U型结构，以得到U型件；该方法冲压精度高，弯曲步骤简单，使用该制造方法制得的U型件产品质量和良率高。

作为上述U型件的制造方法的一种优选方案，所述在料带上成型内轮廓的步骤包括：

在料带的第一预设位置成型第一半内轮廓，在料带的第二预设位置成型第二半内轮廓，所述第一半内轮廓和所述第二半内轮廓形成所述内轮廓，所述内轮廓内预留筋部，所述筋部位于所述第一半内轮廓和所述第二半内轮廓之间。

在成型内轮廓时，首先在第一预设位置成型第一半内轮廓，在料带的第二位置成型第二半内轮廓，第一半内轮廓和第二半内轮廓形成内轮廓，通过两次成型实现内轮廓的成型，避免一次成型内轮廓导致的精度低的问题，内轮廓内预留筋部，以备后续流程加工用。

作为上述U型件的制造方法的一种优选方案，所述在料带的第一预设位置成型第一半内轮廓，在料带的第二预设位置成型第二半内轮廓的步骤包括：

在料带的第一预设位置半剪成型所述第一半内轮廓，然后对半剪部位进行冲孔，以形成所述第一半内轮廓；

在料带的第二预设位置半剪成型所述第二半内轮廓，然后对半剪部位进行冲孔，以形成所述第二半内轮廓。

第一半内轮廓和第二半内轮廓通过先半剪再冲孔以成型内轮廓及筋部的方式，能够提高产品精度，尤其是凸起结构部分的精度，避免一次成型内轮廓导致的精度低的问题，还能降低一次成型内轮廓导致的由于筋部与内轮廓相连部位材料较少，造成拉料断裂的可能性。

作为上述U型件的制造方法的一种优选方案，在所述筋部上冲压第一定位孔，所述第一定位孔用于CNC定位，CNC步骤用于成型所述凹槽和所述通孔。

通过在筋部上冲压第一定位孔，以利于后续CNC精确铣槽与铣孔定位。

所述凹槽和所述通孔铣削完成后，所述筋部被去除。

成型件的凹槽和通孔铣削完成后，筋部被去除，去除非产品区域，以得到完整的内轮廓。

作为上述U型件的制造方法的一种优选方案，所述在料带上位于所述内轮廓的外周成型外轮廓的步骤包括：

在所述内轮廓的外周半剪成型所述外轮廓，对半剪部位冲孔，以得到所述外轮廓。

在成型外轮廓时，先在内轮廓的外周半剪成型外轮廓，再对半剪部位冲孔，以得到外轮廓，避免一次冲压成型外轮廓，易导致的精度不佳和拉料断料问题。

作为上述U型件的制造方法的一种优选方案，在成型所述内轮廓之前，在所述料带的非产品区域冲压第二定位孔。

在成型内轮廓之前，在料带的非产品区域冲压第二定位孔，通过第二定位孔能够对料带进行定位，避免在成型内轮廓和外轮廓时料带发生偏差导致成型偏差。

作为上述U型件的制造方法的一种优选方案，在成型所述内轮廓之前，将所述筋部与所述内轮廓相连的位置进行正面预冲，并在去除所述筋部阶段，对所述成型件进行反面冲压。

通过正面预冲和反面冲压的配合，改善由于去除筋部产生的毛刺现象。

本发明的有益效果：

本发明提出的U型件的制造方法，采用先成型内轮廓再成型外轮廓的步骤，结合内轮廓与外轮廓先半剪再冲料的顺序，保证了产品的精度和良率，减少内轮廓和外轮廓组成的细长平面在冲压过程中发生断裂和尺寸偏差的几率；通过调节压辊机辊轮组件以及在出口位置简易设置止挡组件的方式，便捷地将平面产品弯曲成U型结构，以得到U型件；该方法冲压精度高，弯曲步骤简单，使用该制造方法制得的U型件产品质量和良率高。

附图说明

图1是本发明提供的U型件的俯视图；

图2是本发明提供的U型件的制造方法的流程图；

图3是本发明提供的在料带的非产品区域冲压第二定位孔的结构示意图；

图4是本发明提供的在料带上正面预冲压痕的结构示意图；

图5是本发明提供的在料带上成型第一半内轮廓的结构示意图；

图6是本发明提供的在料带上成型第二半内轮廓的结构示意图；

图7是本发明提供的在筋部成型第一定位孔的结构示意图；

图8是本发明提供的在筋部成型外轮廓的结构示意图；

图9是本发明提供的平面产品的结构示意图；

图10是本发明提供的平面产品辊压弯曲过程中的结构示意图；

图11是本发明提供的平面产品辊压成U型件的结构示意图。

图中：

1、内轮廓；2、外轮廓；3、筋部；4、凹槽；5、通孔；6、凸起结构；

11、第一半内轮廓；12、第二半内轮廓；31、第一定位孔；

100、U型件；

200、料带；201、第二定位孔；202、预冲压痕；

300、平面产品；

400、压辊机；401、止挡组件；4021、辊轮。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实施例提供一种U型件的制造方法，用于制备U型件，如图1所示，U型件100设置有内轮廓1，内轮廓1和外轮廓2之间的区域设置有凹槽4，凹槽4的槽底设置有多个通孔5，U型件100的外轮廓2和内轮廓1均为跑道形结构。U型件100的内轮廓1和外轮廓2边缘均设置有多个间隔设置的凸起结构6，以便于与其他部件配合。

如图2和图3所示，U型件的制造方法包括以下步骤：

S1、在料带200的非产品区域冲压第二定位孔201。

在料带200的非产品区域冲压两个第二定位孔201，通过第二定位孔201能够对料带200进行定位，避免在成型内轮廓1和外轮廓2时料带200发生偏差导致成型偏差。

S2、在料带200的第一预设位置半剪成型第一半内轮廓11，然后对半剪部位进行冲孔，以形成第一半内轮廓11。

如图5所示，第一半内轮廓11通过先在料带200上的第一预设位置半剪成形第一半内轮廓11，然后再对半剪部位进行冲孔，以形成第一半内轮廓11，通过半剪和冲孔相配合，避免一次性成型第一半内轮廓11降低产品的精度。

S3、在料带200的第二预设位置半剪成型第二半内轮廓12，然后对半剪部位进行冲孔，以形成第二半内轮廓12，第一半内轮廓11和第二半内轮廓12形成内轮廓1，内轮廓1内预留筋部3，筋部3位于第一半内轮廓11和第二半内轮廓12之间(参见图6)，筋部3为十字形结构。

通过先半剪再冲孔以成型内轮廓1及其筋部3的方式，能够提高产品精度，尤其是凸起结构6部分的精度，避免一次成型内轮廓11导致的精度低的问题，还能降低一次成型内轮廓11导致的由于筋部3与内轮廓1相连部位材料较少，造成拉料断裂的可能性。

为了降低由于成型内轮廓1导致毛刺现象，可选地，在成型内轮廓1之前，将筋部3与内轮廓1相连的位置进行正面预冲，并在去除筋部3阶段，对成型件进行反面冲压。通过正面预冲和反面冲压的配合，改善由于去除筋部3产生的毛刺现象。

可选地，正面预冲即在筋部3与内轮廓1相连的位置冲压出预冲压痕202(参见图4)，使得在反面冲压过程中，对应位置的毛刺现象可被改善。需要注意的是，正面预冲后筋部3与内轮廓1的连接强度仍能够满足需求。

第一半内轮廓11和第二半内轮廓12形成内轮廓1，通过分次成型实现内轮廓1的成型，避免一次成型降低内轮廓1的精度，内轮廓1内预留筋部3，以备后续流程加工用。

S4、在筋部3成型第一定位孔31。

如图7所示，通过在筋部3上冲压第一定位孔31，第一定位孔31用于CNC定位，以利于后续CNC精确铣槽与铣孔定位。

S5、在内轮廓1的外周半剪成型外轮廓2，对半剪部位冲孔，以得到外轮廓2，进而得到成型件(参见图8)。

在成型外轮廓2时，先在内轮廓1的外周半剪成型外轮廓2，再对半剪部位冲孔，以得到外轮廓2，避免一次冲压成型外轮廓2，易导致的精度不佳和拉料断裂问题。

S1-S5为连续冲压过程，内轮廓1和外轮廓2的成型采用连续冲压的方式，可以在同一冲压装置上，通过多步骤实现对内轮廓1和外轮廓2的成型。

可选地，将得到的成型件进行研磨，本实施例中，通过震动研磨，以打磨连续冲压导致的毛刺。

研磨后，可以对成型件进行整平，本实施例中，通过压辊机400对成型件进行整平，避免由于上述工序导致的成型件不平整的问题，进而保证成型件在后续工序中的加工精度(压辊机400参见图10和图11)。

S6、在成型件的内轮廓1和外轮廓2之间的区域成型凹槽4，并在凹槽4的槽底成型通孔5，以得到平面产品300(参见图9)。

本实施例中，通过CNC对成型件铣削凹槽4和通孔5。

可选地，凹槽4和通孔5成型完毕后，通过磁力研磨，以对CNC铣削的凹槽4和通孔5进行精细抛光，以达到加工精度的要求。磁力研磨后，通过压辊机400对平面产品300进行整平，以保证平面产品300的平整度。

如图9所示，凹槽4和通孔5铣削完成后，筋部3被去除，以去除非产品区域，得到完整的内轮廓1，进而得到平面产品300。

S7、将得到的平面产品300通过压辊机400弯曲，压辊机400的止挡组件401设置在辊压组件的出口位置，并与出口位置的辊轮4021形成高度差，辊压组件包括多对辊轮4021，压辊机400的靠近出口位置的辊轮4021偏向止挡组件401设置，平面产品300经过偏向止挡组件401的辊轮4021被弯曲，被弯曲产品先离开辊轮4021的一端首先与止挡组件401接触，并通过与止挡组件401间产生的作用力被短暂固定住，被弯曲产品后离开辊轮4021的一端离开辊轮4021时，平面产品300形成U型结构，得到U型件100。

如图10和图11所示，使用压辊机400对平面产品300进行辊压处理，具体方法是：调整压辊机400进口与出口参数调整为合适的差值，止挡组件401设置于压辊机400的最后一对辊轮4021(即靠近压辊机400输出端的一对辊轮4021)的上方，将最后一对辊轮4021向上移动，以偏向止挡组件401，使平面产品300经过最后一对辊4021时被滚弯出部分弧形，并在压辊机400出口处放置的止挡组件401的止挡作用下，使产品U形的端部被止挡组件401阻碍，直至整个产品滚弯完成后，受力脱离压辊机400出口。可选地，止挡组件401为挡板，结构简单，容易制备。

在整平步骤中，将压辊机400的辊轮4021均设置为相同高度，即可达到整平目的。如上述，在整平步骤和弯曲步骤均采用压辊机400，使加工更加便捷。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种U型件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

在料带上成型内轮廓，然后在料带上位于所述内轮廓的外周成型外轮廓，以得到成型件；

在所述成型件的所述内轮廓和所述外轮廓之间的区域成型凹槽，并在所述凹槽的槽底成型通孔，以得到平面产品；所述在料带上成型内轮廓的步骤包括：在料带的第一预设位置成型第一半内轮廓，在料带的第二预设位置成型第二半内轮廓，所述第一半内轮廓和所述第二半内轮廓形成所述内轮廓，所述内轮廓内预留筋部，所述筋部位于所述第一半内轮廓和所述第二半内轮廓之间；

将得到的平面产品通过压辊机进行弯曲，所述压辊机包括辊压组件和止挡组件，所述止挡组件设置于所述辊压组件的输出端的出口位置，所述辊压组件包括多对辊轮，所述压辊机的靠近输出端的所述辊轮偏向所述止挡组件设置，所述平面产品经过所述辊轮发生弯曲，被弯曲产品先离开所述辊轮的一端受所述止挡组件的止挡，所述被弯曲产品的另一端被偏向所述止挡组件的所述辊轮弯曲，所述平面产品形成U型结构，得到U型件。

2.根据权利要求1所述的U型件的制造方法，其特征在于，所述在料带的第一预设位置成型第一半内轮廓，在料带的第二预设位置成型第二半内轮廓的步骤包括：

在料带的第一预设位置半剪成型所述第一半内轮廓，然后对半剪部位进行冲孔，以形成所述第一半内轮廓；

在料带的第二预设位置半剪成型所述第二半内轮廓，然后对半剪部位进行冲孔，以形成所述第二半内轮廓。

3.根据权利要求2所述的U型件的制造方法，其特征在于，在所述筋部上冲第一定位孔，所述第一定位孔用于CNC定位，CNC步骤用于成型所述凹槽和所述通孔。

4.根据权利要求3所述的U型件的制造方法，其特征在于，所述CNC步骤完成后，所述筋部被去除。

5.根据权利要求1所述的U型件的制造方法，其特征在于，所述在料带上位于所述内轮廓的外周成型外轮廓的步骤包括：

在所述内轮廓的外周半剪成型所述外轮廓，对半剪部位冲孔，以得到所述外轮廓。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的U型件的制造方法，其特征在于，在成型所述内轮廓之前，在所述料带的非产品区域冲压第二定位孔。

7.根据权利要求2-4中任一项所述的U型件的制造方法，其特征在于，在成型所述内轮廓之前，将所述筋部与所述内轮廓相连的位置进行正面预冲，并在去除所述筋部阶段，对所述成型件进行反面冲压。

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