CN116060513A

CN116060513A - 一种圆筒工件成型方法

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Publication number: CN116060513A
Application number: CN202310179720.8A
Authority: CN
Inventors: 陈志雄; 黄明亮; 周赟瀚; 周哲欣
Original assignee: Xiamen Yongxiangyu Technology Co ltd
Current assignee: Xiamen Yongxiangyu Technology Co ltd
Priority date: 2023-02-28
Filing date: 2023-02-28
Publication date: 2023-05-05

Abstract

本发明公开了一种圆筒工件成型方法，其包括以下步骤：分切板状钢材，得到规定尺寸的圆形钢材；拉伸圆形钢材，得到圆筒粗胚；拉伸圆筒粗胚，得到圆筒中胚；圆筒中胚侧壁厚度与圆筒粗胚一致，直径小于圆筒粗胚；拉伸圆筒中胚，得到圆筒薄胚；圆筒薄胚侧壁厚度小于圆筒中胚，直径小于圆筒中胚；对圆筒薄胚进行初道翻边，得到初翻圆筒；初翻圆筒的翻边角度为30至40°；对初翻圆筒进行二道翻边，得到二翻圆筒；二翻圆筒的翻边角度为90°；裁切二翻圆筒的翻边边缘至二翻圆筒的翻边直径满足要求，得到圆筒工件；通过该成型方法制得的圆筒工件侧壁表面粗糙度低，能够满足精密零件的精度要求。

Description

一种圆筒工件成型方法

技术领域

本发明涉及工件成型技术领域，具体涉及一种圆筒工件成型方法。

背景技术

不锈钢材性质优良，广泛运用于汽车制造业、船舶制造业、建筑工程行业以及航空工程行业等领域，其中圆筒形工件是较为常规的不锈钢型材。在某些行业中，对圆筒工件的表面粗糙度有较高要求，而圆筒工件通常是通过冲压拉伸制造而成，现有的工艺会导致圆筒工件的侧壁起皱，进而导致圆筒工件侧壁的表面粗糙度无法达到精密零件的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种圆筒工件成型方法，通过该成型方法制得的圆筒工件侧壁表面粗糙度低，能够满足精密零件的精度要求。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种圆筒工件成型方法，包括：分切板状钢材，得到规定尺寸的圆形钢材；拉伸所述圆形钢材，得到圆筒粗胚；拉伸所述圆筒粗胚，得到圆筒中胚；所述圆筒中胚侧壁厚度与所述圆筒粗胚一致，直径小于所述圆筒粗胚；拉伸所述圆筒中胚，得到圆筒薄胚；所述圆筒薄胚侧壁厚度小于所述圆筒中胚，直径小于所述圆筒中胚；对所述圆筒薄胚进行初道翻边，得到初翻圆筒；所述初翻圆筒的翻边角度为30至40°；对所述初翻圆筒进行二道翻边，得到二翻圆筒；所述二翻圆筒的翻边角度为90°；裁切所述二翻圆筒的翻边边缘至所述二翻圆筒的翻边直径满足要求，得到所述圆筒工件。

进一步的，所述初翻圆筒的翻边角度为35°。

进一步的，对所述板状钢材的分切以及对所述圆形钢材的拉伸采用开式可倾压力机一次冲压完成，冲速为80SPM。

进一步的，对所述圆筒粗胚的拉伸采用油压机冲压完成，冲速为60SPM。

进一步的，对所述圆筒中胚的拉伸采用油压机冲压完成，冲速为60SPM。

进一步的，对所述圆筒薄胚的初道翻边采用开式可倾压力机冲压完成，冲速为80SPM。

进一步的，对所述初翻圆筒的二道翻边采用开式可倾压力机冲压完成，冲速为80SPM。

进一步的，对所述二翻圆筒的翻边裁切采用开式可倾压力机冲压完成，冲速为80SPM。

由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明提供一种圆筒工件成型方法，该成型方法首先对板状钢材分切得到圆形钢材后，对该圆形钢材进行拉伸得到圆筒粗胚，圆筒粗胚呈圆筒状，之后再对圆筒粗胚进行拉伸得到圆筒中胚，圆筒中胚的侧壁厚度与圆筒粗胚一致，但直径小于圆筒粗胚，因此该拉伸工序使得圆筒的长度增加，之后再对圆筒中胚进行拉伸得到圆筒薄胚，圆筒薄胚的侧壁厚度小于圆筒中胚同时直径也小于圆筒中胚，因此该拉伸工序不仅使得圆筒的长度增加，也使得圆筒的直径减小，通过上述三道拉伸工序后，钢材被拉伸成圆筒形状，并且由于采用逐步拉伸、变薄的成型方式，使得得到的圆筒薄胚的侧壁表面粗糙度极低；

之后再对圆筒薄胚进行初道翻边以及二道翻边，初道翻边先将圆筒薄胚的口部边缘翻边至一较小的角度，二道翻边再将口部边缘翻边至90°，两次翻边可以避免在翻边工序中因圆筒侧壁弯折导致圆筒侧壁出现折皱进而使得侧壁表面粗糙度增加，消除一次翻边导致的应力集中的问题，使得圆筒侧壁表面粗糙度仍能满足要求。

采用上述成型方法制得的圆筒工件，其侧壁表面粗糙度低，不易形成折皱，能够满足精密零件的精度要求。

此外，将初翻圆筒的翻边角度控制为35°，能够在保证不过度翻边的前提下，使得二道翻边工序中圆筒侧壁的弯折程度更低，从而保证圆筒薄胚经过两次翻边后其侧壁表面粗糙度仍能满足要求。

此外，对各步骤中采用的开式可倾压力机以及油压机的冲速进行设定，能够避免因冲速过大导致钢材形变过于剧烈，进而导致钢材结构强度降低的问题出现，同时也能够避免因冲速过小导致圆筒侧壁表面粗糙度过大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，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为本发明提供的一种圆筒工件成型方法中对板状钢材的分切和拉伸示意图；

图2为图1工序中钢材的形态变化示意图；

图3为本发明提供的一种圆筒工件成型方法中得到圆筒中胚的拉伸示意图；

图4为图3工序中钢材的形态变化示意图；

图5为本发明提供的一种圆筒工件成型方法中得到圆筒薄胚的拉伸示意图；

图6为图5工序中钢材的形态变化示意图；

图7为本发明提供的一种圆筒工件成型方法中得到初翻圆筒的翻边示意图1；

图8为本发明提供的一种圆筒工件成型方法中得到初翻圆筒的翻边示意图2；

图9为图7、凸8工序中钢材的形态变化示意图；

图10为本发明提供的一种圆筒工件成型方法中得到二翻圆筒的翻边示意图1；

图11为本发明提供的一种圆筒工件成型方法中得到二翻圆筒的翻边示意图2；

图12为图10、图11工序中钢材的形态变化示意图；

图13为本发明提供的一种圆筒工件成型方法中裁切圆筒翻边的示意图。

主要附图标记说明：

板状钢材10；圆形钢材11；圆筒粗胚21；圆筒中胚22；圆筒薄胚23；初翻圆筒24；二翻圆筒25；圆筒工件26；

第一上凹模31；第一内脱模32；第一下凹模33；第一脱料圈34；第一下凸模35；

第二上凸模41；第二下凹模42；第二脱料圈43；

第三上凸模51；第三下凹模52；第三脱料圈53；

第四内脱模61；第四下凸模62；第四翻边座63；

第五内脱模71；第五下凸模72；第五翻边座73；

第六上凹模81；第六内脱模82；第六下凹模83。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不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。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本发明和简化描述，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或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

本发明提供一种圆筒工件成型方法，其主要包括以下步骤：

S1、分切板状钢材10，得到规定尺寸的圆形钢材11；拉伸所述圆形钢材11，得到圆筒粗胚21；

S2、拉伸所述圆筒粗胚21，得到圆筒中胚22；所述圆筒中胚22侧壁厚度与所述圆筒粗胚21一致，直径小于所述圆筒粗胚21；

S3、拉伸所述圆筒中胚22，得到圆筒薄胚23；所述圆筒薄胚23侧壁厚度小于所述圆筒中胚22，直径小于所述圆筒中胚22；

S4、对所述圆筒薄胚23进行初道翻边，得到初翻圆筒24；所述初翻圆筒24的翻边角度为30至40°；

S5、对所述初翻圆筒24进行二道翻边，得到二翻圆筒25；所述二翻圆筒25的翻边角度为90°；

S6、裁切所述二翻圆筒25的翻边边缘至所述二翻圆筒25的翻边直径满足要求，得到所述圆筒工件26。

其中，初翻圆筒24的翻边角度为35°。

在S1中，对所述板状钢材10的分切以及对所述圆形钢材11的拉伸采用开式可倾压力机一次冲压完成，冲速为80SPM。

在S2中，对所述圆筒粗胚21的拉伸采用油压机冲压完成，冲速为60SPM。

在S3中，对所述圆筒中胚22的拉伸采用油压机冲压完成，冲速为60SPM。

在S4中，对所述圆筒薄胚23的初道翻边采用开式可倾压力机冲压完成，冲速为80SPM。

在S5中，对所述初翻圆筒24的二道翻边采用开式可倾压力机冲压完成，冲速为80SPM。

在S6中，对所述二翻圆筒25的翻边裁切采用开式可倾压力机冲压完成，冲速为80SPM。

以下对各个步骤中的具体操作过程进行详细论述。

参照图1和图2，采用开式可倾压力机进行步骤S1，在该步骤中，该开式可倾压力机包括有第一上凹模31、第一内脱模32、第一下凹模33、第一脱料圈34和第一下凸模35。将开式可倾压力机打开后，将板状钢材10放置于第一下凹模33上方，之后该开式可倾压力机的第一上凹模31和第一内脱模32下降，与第一下凸模35配合，将板状钢材10分切为圆形钢材11之后，再将圆形钢材11拉伸为圆筒粗胚21，之后通过第一脱料圈34将圆筒粗胚21取下。在该步骤中，开式可倾压力机的冲速为80SPM。

参照图3和图4，采用油压机进行步骤S2，在该步骤中，该油压机包括有第二上凸模41、第二下凹模42和第二脱料圈43，其中的第二下凹模42中的模孔为上宽下窄的结构，第二上凸模41的直径与模孔最小直径的差大致为采用的钢材的壁厚。在得到圆筒粗胚21后，打开油压机，将圆筒粗胚21放置在第二下凹模42上，之后该油压机的第二上凸模41下降，将圆筒粗胚21冲压形成圆筒中胚22，最后再通过第二脱料圈43将圆筒中胚22取下，得到的圆筒中胚22的侧壁壁厚与圆筒粗胚21相等，但圆筒中胚22的直径小于圆筒粗胚21，圆筒中胚22的直径与第二上凸模41的直径相等。在该步骤中，圆筒中胚22侧壁的长度相较圆筒粗胚21拉长，直径相较圆筒粗胚21减小，但侧壁壁厚一致。在该步骤中，油压机的冲速为60SPM。

参照图5和图6，采用油压机进行步骤S3，在该步骤中，该该油压机包括有第三上凸模51、第三下凹模52和第三脱料圈53，其中的第三下凹模52中的模孔为上宽下窄的结构，第三上凸模51的直径与模孔最小直径的差要小于采用的钢材的壁厚，并且该差值与最终需要的圆筒工件26的壁厚一致。在得到圆筒中胚22后，打开油压机，将圆筒中胚22放置在第三下凹模52上，之后该油压机的第三上凸模51下降，将圆筒中胚22冲压形成圆筒薄胚23，最后再通过第三脱料圈53将圆筒薄胚23取下，得到的圆筒薄胚23的侧壁壁厚小于圆筒中胚22，同时圆筒薄胚23的直径要小于圆筒中胚22，此时圆筒薄胚23的直径与最终需要的圆筒工件26的直径一致。在该步骤中，圆筒薄胚23侧壁的长度相较圆筒中胚22拉长，直径相较圆筒中胚22减小，侧壁壁厚也相较圆筒中胚22减小。在该步骤中，油压机的冲速为60SPM。

参照图7、图8和图9，采用开式可倾压力机进行步骤S4，在该步骤中，该开式可倾压力机包括第四内脱模61、第四下凸模62和第四翻边座63，其中的第四翻边座63的外侧壁相较于竖直方向具有一定的倾角，在本实施例中，该倾角为35°。在得到圆筒薄胚23后，打开开式可倾压力机，将圆筒薄胚23放置在第四下凸模62上，之后该开式可倾压力机的第四内脱模61下降，与第四翻边座63配合，将圆筒薄胚23的口部向外翻边，翻边角度为35°，得到初翻圆筒24。在该步骤中，开式可倾压力机的冲速为80SPM。

参照图10、图11和图12，采用开式可倾压力机进行步骤S5，在该步骤中，该开式可倾压力机包括第五内脱模71、第五下凸模72和第五翻边座73，其中的第五翻边座73用于进行翻边的顶壁与该开式可倾压力机的冲压方向垂直。在得到初翻后，打开开式可倾压力机，将初翻放置在第五下凸模72上，之后该开式可倾压力机的第五内脱模71下降，与第五翻边座73配合，将初翻圆筒24的口部继续向外翻边，使得最终翻边角度达到90°，得到二翻圆筒25。在该步骤中，开式可倾压力机的冲速为80SPM。

参照图13，采用开式可倾压力机进行步骤S6，在该步骤中，该开式可倾压力机包括第六上凹模81、第六内脱模82和第六下凹模83。将开式可倾压力机打开后，将二翻圆筒25放置于第六下凹模83上方，之后该开式可倾压力机的第六上凹模81和第六内脱模82下降，与第六下凹模83配合，对二翻圆筒25的翻边边沿进行裁切，使得该翻边的直径满足要求，最终得到所需的圆筒工件26。在该步骤中，该开式可倾压力机的冲速为80SPM。

本发明提供一种圆筒工件成型方法，该成型方法首先对板状钢材10分切得到圆形钢材11后，对该圆形钢材11进行拉伸得到圆筒粗胚21，圆筒粗胚21呈圆筒状，之后再对圆筒粗胚21进行拉伸得到圆筒中胚22，圆筒中胚22的侧壁厚度与圆筒粗胚21一致，但直径小于圆筒粗胚21，因此该拉伸工序使得圆筒的长度增加，之后再对圆筒中胚22进行拉伸得到圆筒薄胚23，圆筒薄胚23的侧壁厚度小于圆筒中胚22同时直径也小于圆筒中胚22，因此该拉伸工序不仅使得圆筒的长度增加，也使得圆筒的直径减小，通过上述三道拉伸工序后，钢材被拉伸成圆筒形状，并且由于采用逐步拉伸、变薄的成型方式，使得得到的圆筒薄胚23的侧壁表面粗糙度极低；之后再对圆筒薄胚23进行初道翻边以及二道翻边，初道翻边先将圆筒薄胚23的口部边缘翻边至一较小的角度，二道翻边再将口部边缘翻边至90°，两次翻边可以避免在翻边工序中因圆筒侧壁弯折导致圆筒侧壁出现折皱进而使得侧壁表面粗糙度增加，消除一次翻边导致的应力集中的问题，使得圆筒侧壁表面粗糙度仍能满足要求。采用上述成型方法制得的圆筒工件26，其侧壁表面粗糙度低，不易形成折皱，能够满足精密零件的精度要求。

应当注意的是，上述的圆形钢材的尺寸，需要根据最终得到的圆筒工件的直径进行计算，计算过程需要考虑侧壁的厚度变化。

此外，将初翻圆筒24的翻边角度控制为35°，能够在保证不过度翻边的前提下，使得二道翻边工序中圆筒侧壁的弯折程度更低，从而保证圆筒薄胚23经过两次翻边后其侧壁表面粗糙度仍能满足要求。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种圆筒工件成型方法，其特征是，包括：

分切板状钢材(10)，得到规定尺寸的圆形钢材(11)；

拉伸所述圆形钢材(11)，得到圆筒粗胚(21)；

拉伸所述圆筒粗胚(21)，得到圆筒中胚(22)；所述圆筒中胚(22)侧壁厚度与所述圆筒粗胚(21)一致，直径小于所述圆筒粗胚(21)；

拉伸所述圆筒中胚(22)，得到圆筒薄胚(23)；所述圆筒薄胚(23)侧壁厚度小于所述圆筒中胚(22)，直径小于所述圆筒中胚(22)；

对所述圆筒薄胚(23)进行初道翻边，得到初翻圆筒(24)；所述初翻圆筒(24)的翻边角度为30至40°；

对所述初翻圆筒(24)进行二道翻边，得到二翻圆筒(25)；所述二翻圆筒(25)的翻边角度为90°；

裁切所述二翻圆筒(25)的翻边边缘至所述二翻圆筒(25)的翻边直径满足要求，得到所述圆筒工件(26)。

2.如权利要求1所述的一种圆筒工件成型方法，其特征是，所述初翻圆筒(24)的翻边角度为35°。

3.如权利要求1所述的一种圆筒工件成型方法，其特征是，对所述板状钢材(10)的分切以及对所述圆形钢材(11)的拉伸采用开式可倾压力机一次冲压完成，冲速为80SPM。

4.如权利要求1所述的一种圆筒工件成型方法，其特征是，对所述圆筒粗胚(21)的拉伸采用油压机冲压完成，冲速为60SPM。

5.如权利要求1所述的一种圆筒工件成型方法，其特征是，对所述圆筒中胚(22)的拉伸采用油压机冲压完成，冲速为60SPM。

6.如权利要求1所述的一种圆筒工件成型方法，其特征是，对所述圆筒薄胚(23)的初道翻边采用开式可倾压力机冲压完成，冲速为80SPM。

7.如权利要求1所述的一种圆筒工件成型方法，其特征是，对所述初翻圆筒(24)的二道翻边采用开式可倾压力机冲压完成，冲速为80SPM。

8.如权利要求1所述的一种圆筒工件成型方法，其特征是，对所述二翻圆筒(25)的翻边裁切采用开式可倾压力机冲压完成，冲速为80SPM。