CN115740205A - 一种制造薄壁锥筒件的连续冲压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冲压加工技术领域，涉及一种制造薄壁锥筒件的连续冲压方法，步骤包括：拉扩、拉高、打锥面和切边，拉扩步骤在片材的中部打出一个具有底面和筒形的侧壁的一级凸包；拉高步骤将所述一级凸包拉高拉薄为二级凸包；打锥面步骤将侧壁加工为锥形壁，并使锥形壁边缘的R角加工至锥筒件的设计值，得到四周连在外围材料上的锥筒件。本方法通过加大变形面积和增大材料R角来使得变薄区域放大，然后再将凸包区域和R角往小逐步变形，避免了材料的拉薄只集中在材料转折位置而导致材料拉断，保证了产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及冲压加工技术领域，特别涉及一种制造薄壁锥筒件的连续冲压方法。
背景技术
在金属加工行业，很多薄壁材料需要用金属料片进行冲压加工。深拉伸件往往是从小往大逐渐冲压出产品结构。但是这种加工方法一般适用于流动性比较好的材料。如果材料的流动性比较差，那么更容易出现拉断问题。
因为深拉伸往往需要将材料拉高厚度的几十倍，拉得越高，变形区域的厚度越薄，因为材料流动性不好，所以拉伸的变形区域会更加集中于高低面之间的过渡面，那么拉完，过渡面的材料会变得极薄继而断裂。
因此有必要设计一种新的成型方法来方便低延展性材料成型。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种制造薄壁锥筒件的连续冲压方法，能够利用流动性差的材料成型得到薄壁锥形件，避免拉断问题。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种制造薄壁锥筒件的连续冲压方法，步骤包括：
S1、拉扩：压紧片材的外围材料，在片材的中部打出一个具有底面和筒形的侧壁的一级凸包，所述一级凸包的设计范围比锥筒件的设计范围外扩40-60％，所述一级凸包的凸起高度为锥筒件的设计高度的60-70％，所述底面与所述侧壁以半径为R1的R角过渡，所述侧壁与所述外围材料之间以半径为R2的R角过渡，R1和R2为片材原始厚度的6-10倍；
S2、拉高：压紧片材的外围材料，将所述一级凸包拉高拉薄为二级凸包，所述二级凸包的侧壁内径为所述一级凸包的侧壁内径的90-95％，所述二级凸包的凸起高度为锥筒件的设计高度的90-95％，所述二级凸包的侧壁与所述底面以半径为r1的R角过渡，所述二级凸包的侧壁与所述外围材料之间以半径为r2的R角过渡，r1和r2为片材原始厚度的4-5倍；
S3、打锥面：压紧片材的外围材料，将所述侧壁加工为锥形壁，并使所述锥形壁边缘的R角加工至锥筒件的设计值，得到四周连在外围材料上的锥筒件；
S4、切边：压紧片材的外围材料，将所述锥筒件从所述外围材料上切下。
具体的，所述片材为连续的料带，所述拉扩步骤之前还有冲定位孔步骤，所述冲定位孔步骤以料带的首端和两侧作为定位，在所述外围材料范围内切出至少两个定位孔，后续步骤以所述定位孔作为定位基准。
进一步的，所述拉扩步骤与所述冲定位孔步骤之间还有冲工艺孔步骤，所述冲定位孔步骤在所述料带上切出若干工艺孔以使所述外围材料与中间部分有若干连接料连接，所述中间部分的轮廓与所述一级凸包的范围之间有1mm以上间隔。
具体的，所述打锥度步骤和所述切边步骤之间还有打通孔步骤，所述打通孔步骤压紧所述锥筒件的所述锥形壁，在所述锥筒件的底面冲出通孔。
本发明技术方案的有益效果是：
本方法通过加大变形面积和增大材料R角来使得变薄区域放大，然后再将凸包区域和R角往小逐步变形，避免了材料的拉薄只集中在材料转折位置而导致材料拉断，保证了产品质量。
附图说明
图1为实施例1片材变形位置的变化顺序图；
图2为实施例2料带在完成拉扩时的料带的局部结构图；
图3为实施例2料带变形位置的变化顺序图。
图中标记为：
1a-一级凸包，1b-二级凸包，1c-锥筒件，11a-侧壁，11b-锥形壁，12-底面，121-通孔；
21-外围材料，22-定位孔，23-工艺孔，24-连接料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
如图1所示，一种制造薄壁锥筒件的连续冲压方法，步骤包括：
S1、拉扩：压紧片材的外围材料21，在片材的中部打出一个具有底面12和筒形的侧壁11a的一级凸包1a，一级凸包1a的设计范围比锥筒件1c的设计范围外扩40-60％，一级凸包1a的凸起高度为锥筒件1c的设计高度的60-70％，底面12与侧壁11a以半径为R1的R角过渡，侧壁11a与外围材料之间以半径为R2的R角过渡，R1和R2为片材原始厚度的6-10倍。
本步骤是为了形成一个冲压范围扩大，冲压高度缩小，且R角被放大的一级凸包1a。因为这样冲压时，变形部分的材料没有很大的转角位置，所以在受到冲头的撞击时被比较均匀地拉延，这样在后续加工中能够得到一个壁厚较薄但不会拉断的产品。
S2、拉高：压紧片材的外围材料21，将一级凸包1a拉高拉薄为二级凸包1b，二级凸包1b的侧壁内径为一级凸包1a的侧壁内径的90-95％，二级凸包1b的凸起高度为锥筒件1c的设计高度的90-95％，二级凸包1b的侧壁12a与底面11以半径为r1的R角过渡，二级凸包1b的侧壁11a与外围材料21之间以半径为r2的R角过渡，r1和r2为片材原始厚度的4-5倍。
本步骤主要是为了使二级凸包1c的结构从范围、高度、R角三个方面逐渐靠近锥筒件1c的结构。侧壁11a也会相应地变高变小。因为在拉扩步骤中，材料已经变为一种均匀变薄的中间态，所以拉高不明显增加变形的面积，但是要使结构往最终结构靠近，同样降低了拉断的风险。
S3、打锥面：压紧片材的外围材料21，将侧壁11a加工为锥形壁11b，并使锥形壁11b边缘的R角加工至锥筒件1c的设计值，得到四周连在外围材料21上的锥筒件1c。
因为产品结构中高低面过渡部位应该是锥面结构，所以本步骤主要是对侧壁11a进行整形而形成上粗下细的锥面结构。
S4、切边：压紧片材的外围材料21，将锥筒件1c从外围材料21上切下。
本方法通过加大变形面积和增大材料R角来使得变薄区域放大，然后再将凸包区域和R角往小逐步变形，避免了材料的拉薄只集中在材料转折位置而导致材料拉断，保证了产品质量。
实施例2：
如图2和图3所示，一种制造薄壁锥筒件的连续冲压方法，步骤包括：
S1、冲定位孔：选连续的料带作为片材，以料带的首端和两侧作为定位，在外围材料21范围内切出至少两个定位孔22。
S2、冲工艺孔：在料带上切出若干工艺孔23以使外围材料21与中间部分有若干连接料24连接，中间部分的轮廓与一级凸包1a的范围之间有1mm以上间隔。
S3、拉扩：以定位孔22作为定位基准，压紧片材的外围材料21，在片材的中部打出一个具有底面12和筒形的侧壁11a的一级凸包1a，一级凸包1a的设计范围比锥筒件1c的设计范围外扩40-60％，一级凸包1a的凸起高度为锥筒件1c的设计高度的60-70％，底面12与侧壁11a以半径为R1的R角过渡，侧壁11a与外围材料之间以半径为R2的R角过渡，R1和R2为片材原始厚度的6-10倍。
拉高：以定位孔22作为定位基准，压紧片材的外围材料21，将一级凸包1a拉高拉薄为二级凸包1b，二级凸包1b的侧壁内径为一级凸包1a的侧壁内径的90-95％，二级凸包1b的凸起高度为锥筒件1c的设计高度的90-95％，二级凸包1b的侧壁12a与底面11以半径为r1的R角过渡，二级凸包1b的侧壁11a与外围材料21之间以半径为r2的R角过渡，r1和r2为片材原始厚度的4-5倍。
S3、打锥面：以定位孔22作为定位基准，压紧片材的外围材料21，将侧壁11a加工为锥形壁11b，并使锥形壁11b边缘的R角加工至锥筒件1c的设计值，得到四周连在外围材料21上的锥筒件1c。
S4、打通孔：以定位孔22作为定位基准，压紧锥筒件1c的锥形壁11b，在锥筒件1c的底面冲出通孔121。
S5、切边：以定位孔22作为定位基准，压紧片材的外围材料21，将锥筒件1c从外围材料21上切下。
与实施例1的区别在于：本冲压方法里在料带上完成的。在锥筒件1c结构较小的情况下，手动定位产品到冲压模具内费事费力，所以依托于料带并利用定位孔22来进行定位，然后步进的在连续模内完成不仅满足了避免拉断的基本要求，而且整个冲压工艺的工作效率更高。另外在锥筒件1c的底面12存在通孔121结构的情况下也能在落料前一并完成。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种制造薄壁锥筒件的连续冲压方法，其特征在于：步骤包括：
S1、拉扩：压紧片材的外围材料，在片材的中部打出一个具有底面和筒形的侧壁的一级凸包，所述一级凸包的设计范围比锥筒件的设计范围外扩40-60％，所述一级凸包的凸起高度为锥筒件的设计高度的60-70％，所述底面与所述侧壁以半径为R1的R角过渡，所述侧壁与所述外围材料之间以半径为R2的R角过渡，R1和R2为片材原始厚度的6-10倍；
S2、拉高：压紧片材的外围材料，将所述一级凸包拉高拉薄为二级凸包，所述二级凸包的侧壁内径为所述一级凸包的侧壁内径的90-95％，所述二级凸包的凸起高度为锥筒件的设计高度的90-95％，所述二级凸包的侧壁与所述底面以半径为r1的R角过渡，所述二级凸包的侧壁与所述外围材料之间以半径为r2的R角过渡，r1和r2为片材原始厚度的4-5倍；
S3、打锥面：压紧片材的外围材料，将所述侧壁加工为锥形壁，并使所述锥形壁边缘的R角加工至锥筒件的设计值，得到四周连在外围材料上的锥筒件；
S4、切边：压紧片材的外围材料，将所述锥筒件从所述外围材料上切下。
2.根据权利要求1所述的制造薄壁锥筒件的连续冲压方法，其特征在于：所述片材为连续的料带，所述拉扩步骤之前还有冲定位孔步骤，所述冲定位孔步骤以料带的首端和两侧作为定位，在所述外围材料范围内切出至少两个定位孔，后续步骤以所述定位孔作为定位基准。
3.根据权利要求2所述的制造薄壁锥筒件的连续冲压方法，其特征在于：所述拉扩步骤与所述冲定位孔步骤之间还有冲工艺孔步骤，所述冲定位孔步骤在所述料带上切出若干工艺孔以使所述外围材料与中间部分有若干连接料连接，所述中间部分的轮廓与所述一级凸包的范围之间有1mm以上间隔。
4.根据权利要求1或2所述的制造薄壁锥筒件的连续冲压方法，其特征在于：所述打锥度步骤和所述切边步骤之间还有打通孔步骤，所述打通孔步骤压紧所述锥筒件的所述锥形壁，在所述锥筒件的底面冲出通孔。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116550867A (zh) * | 2023-07-07 | 2023-08-08 | 镇江先锋汽车零部件有限公司 | 一种多凸包结构件的成型工艺 |
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2022
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Cited By (2)
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