CN117225989A - 一种一体式雨刮臂成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于冲压加工技术领域，涉及一种一体式雨刮臂成型工艺，步骤包括：冲孔、切边、整体折弯、整形、侧折弯、精切和落料；切边步骤辅助折弯区保留于成型区的侧方，废料区的其他部分切除；精切步骤将辅助折弯区切除，留下内翻边。本成型工艺在加工过程中通过在内翻边材料的外侧增加辅助折弯区延长折弯力臂，然后再切除辅助折弯区的方式，既保证了小臂两个侧壁面的平行度，又使两个内翻边平面度都达到精度要求，还保证了内翻边的轮廓达到设计轮廓要求。

Description

一种一体式雨刮臂成型工艺

技术领域

本发明涉及冲压加工技术领域，特别涉及一种一体式雨刮臂成型工艺。

背景技术

金属冲压是加工很多金属制品的常见工序，随着客户需求的多样化，模具的设计也要应对各种产品需求。

雨刮臂，也叫雨刷臂、雨刮器摆臂、雨刮器臂杆、雨刮臂头等，是雨刮器上用来延长雨刷转动范围的杆状部件。如图1所示，一体式雨刮臂1是由带状材料通过冲孔、折弯、切边等加工工艺制造得到的。其截面呈U字形，但是为了保持其结构的稳定性，其靠近雨刷的中部总有个立体弯曲部11，立体弯曲部11的一端为大臂12，转动连接在车窗下方，另一端为小臂13用来连接雨刷，大臂12的上表面与小臂13的上表面平滑过渡，但是大臂12的两个侧表面与小臂13的两个侧臂面131都存在梯级，立体弯曲部11让雨刮臂结构的上下左右前后方向都具有良好的抗变形能力。两个侧臂面131之间本身需要保证良好的平行度。但是本一体式雨刮臂1的结构特殊之处在于两个侧臂面131的边缘各具有一个宽度只有1-2mm的内翻边132，两个内翻边132又有共面要求。如果只为了满足内翻边132的共面要求，那么必须加大冲压力，但是这又会破坏侧臂面131之间的平行度，难以兼顾两个尺寸。

中国专利CN116511349A公开了一种雨刮器臂杆加工设备，其中披露了制造雨刮器臂杆的加工工艺。但是因为这种雨刮器臂杆的小臂上没有这种内翻边，所以不会出现以上问题。

因此有必要设计一种新的成型方法来解决以上问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种一体式雨刮臂成型工艺，能够是一体式雨刮臂上的小臂两个侧壁面的平行度和两个内翻边平面度都达到精度要求。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种一体式雨刮臂成型工艺，用来成型一体式雨刮臂，所述一体式雨刮臂的截面为U形，所述一体式雨刮臂包括依次连接的大臂、立体弯曲部和小臂，所述小臂包括两个互相平行侧臂面，两个侧臂面的边缘各具有一个直角内折的内翻边，两个内翻边共面，工艺步骤包括：

S1、冲孔：料带的加工单元范围包括位于所述料带中部的成型区、位于所述料带输送方向两侧的第一连接区和第二连接区以及位于相邻成型区之间的废料区，以所述料带首端和两侧作为定位，在所述第一连接区内冲出第一定位孔，在所述第二连接区内冲出第二定位孔；

S2、切边：以所述第一定位孔和所述第二定位孔为基准，对所述废料区冲切，所述废料区包括两个辅助折弯区，两个辅助折弯区位于所述废料区靠近所述第二连接区一端的两侧，所述辅助折弯区保留于所述成型区的侧方，所述废料区的其他部分切除；

S3、整体折弯：以所述第一定位孔和所述第二定位孔为基准，对所述成型区进行U形折弯，得到连在所述第一连接区和所述第二连接区之间的半成品，所述半成品包括依次连接的所述大臂、所述立体弯曲部和所述小臂，所述大臂的末端连接于所述第一连接区，所述小臂的末端连接于所述第二连接区，所述小臂具有两个侧臂面，每个侧臂面的边缘连接包含所述辅助折弯区范围的内翻边预留区，所述内翻边预留区与对应的侧臂面平齐；

S4、整形：以所述第一定位孔和所述第二定位孔为基准，对所述半成品进行整形冲压；

S5、侧折弯：以所述第一定位孔和所述第二定位孔为基准，采用侧冲方法将两个内翻边预留区分别往内折弯90°，并使两个内翻边预留区共平面；

S6、精切：以所述第一定位孔和所述第二定位孔为基准，将所述辅助折弯区切除，留下所述内翻边，得到连在所述第一连接区和所述第二连接区之间的一体式雨刮臂；

S7、落料：以所述第一定位孔和所述第二定位孔为基准，将所述一体式雨刮臂从所述第一连接区和所述第二连接区之间切下。

具体的，所述冲孔步骤中同时在所述第二连接区内冲出变形孔，所述变形孔为腰形孔并位于靠近所述成型区一端的位置，所述腰形孔的长度方向与所述料带的输送方向之间的夹角小于20°。

具体的，所述切边步骤分三个工步对所述废料区冲切，所述废料区还包括从所述第一连接区往所述第二连接区依次排列的第一切除段、第二切除段、第三切除段和第四切除段，两个辅助折弯区位于所述第四切除段的两侧，第一工步切除所述第二切除段和所述第四切除段，第二工步切除所述第一切除段，第三工步切除所述第三切除段。

具体的，所述切边步骤与所述整体折弯步骤之间还有整边步骤：以所述第一定位孔和所述第二定位孔为基准，将所述成型区轮廓的上边缘整形为圆角边。

本发明技术方案的有益效果是：

本成型工艺在加工过程中通过在内翻边材料的外侧增加辅助折弯区延长折弯力臂，然后再切除辅助折弯区的方式，既保证了小臂两个侧壁面的平行度，又使两个内翻边平面度都达到精度要求，还保证了内翻边的轮廓达到设计轮廓要求。

附图说明

图1为一体式雨刮臂的立体图；

图2为料带的结构变化图；

图3为图2中A位置的局部放大图；

图4为精切步骤在小臂内侧视角的材料局部结构变化图。

图中加黑部分为切除位置，空心箭头为料带输送方向。

图中标记为：

1-一体式雨刮臂，11-立体弯曲部，12-大臂，13-小臂，131-侧臂面，132-内翻边；

2-料带，21-成型区，21’-半成品，211-内翻边预留区，22-第一连接区，221-第一定位孔，23-第二连接区，231-第二定位孔，232-变形孔，24-废料区，241-第一切除段，242-第二切除段，243-第三切除段，244-第四切除段，245-辅助折弯区。

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：

本发明的一种一体式雨刮臂成型工艺，用来成型一体式雨刮臂1，一体式雨刮臂1的截面为U形，一体式雨刮臂1包括依次连接的大臂12、立体弯曲部11和小臂13，小臂13包括两个互相平行侧臂面131，两个侧臂面131的边缘各具有一个直角内折的内翻边132，两个内翻边132共面，工艺步骤包括：

S1、冲孔：料带2的加工单元范围包括位于料带2中部的成型区21、位于料带2输送方向两侧的第一连接区22和第二连接区23以及位于相邻成型区21之间的废料区24，以料带2的首端和两侧作为定位，在第一连接区22内冲出第一定位孔221，在第二连接区23内冲出第二定位孔231和变形孔232，变形孔232为腰形孔并位于靠近成型区21一端的位置，腰形孔的长度方向与料带2的输送方向之间的夹角小于20°。

第一定位孔221与第二定位孔231是后续冲压加工过程中的主要定位基准位置。成型区21靠近第一连接区22的部分将用来成型大臂12，靠近第二连接区23的部分用来成型小臂13。立体弯曲部11靠近小臂13且结构比较复杂，为了折弯成型时立体弯曲部11附近的材料有更好的流动性，采用设置变形孔232的方式减弱第二连接区23 对材料的影响。因为变形孔232的一侧在产品落料前是与成型区21保持连接的，第二连接区23最终也会被切除。成型区21在折弯成半成品21’时，靠近第二连接区23的部位横向移位比靠近第一连接区22的部位大，而变形孔232会被从腰形拉宽，保证半成品21’在靠近第二连接区23位置的结构精度。小臂13的延伸方向与大臂12的延伸方向有可能不处于平行关系，腰形孔的长度方向为了匹配小臂13的延伸方向，相对料带2的输送方向就需要有一些倾斜角度，但也不会超过20°。

S2、切边：以第一定位孔221和第二定位孔231为基准，分三个工步对废料区24冲切，废料区24分为从第一连接区22往第二连接区23依次排列的第一切除段241、第二切除段242、第三切除段243和第四切除段244以及两个辅助折弯区245，两个辅助折弯区245位于废料区24靠近第二连接区23一端的两侧，更具体为第四切除段244的两侧，第一工步切除第二切除段242和第四切除段244，第二工步切除第一切除段241，第三工步切除第三切除段243，辅助折弯区245保留于成型区21的侧方，废料区24的其他部分切除。

第一切除段241至第三切除段243是位于大臂12材料两侧的部分，第一切除段241在切除时会令成型区21只有很细的部分连在第一连接区22上。第四切除段244是位于立体弯曲部11和小臂13材料两侧的部分，第四切除段244在切除时会令成型区21只有很细的部分连在第二连接区23上。如果第一切除段241和第四切除段244所在位置被同时切除，那么成型区21的前后侧面可能卡在冲头上，在脱料时甚至将成型区21从料带2上拉断。为了避免以上状况，第一切除段241和第四切除段244必须分两个工步切除，在先切第四切除段244的情况下，可以与切第二切除段242同步，这样就能节省工步。而第三切除段243可以保持相邻成型区21的中部暂时保持连接，避免两侧切边时成型区21的位置偏移。

S3、整边：以第一定位孔221和第二定位孔231为基准，将成型区21轮廓的上边缘整形为圆角边。

本步骤是为了让一体式雨刮臂1向外表面轮廓没有毛刺。但该圆角也可以在产品落料的后处理中做出。

S4、整体折弯：以第一定位孔221和第二定位孔231为基准，对成型区21进行U形折弯，得到半成品21’，半成品21’包括依次连接的大臂12、立体弯曲部11和小臂13，大臂12的末端连接于第一连接区22，小臂13的末端连接于第二连接区23，小臂13具有两个侧臂面131，每个侧臂面131的边缘连接包含辅助折弯区245范围的内翻边预留区211，内翻边预留区211与对应的侧臂面131平齐。

S5、整形：以第一定位孔221和第二定位孔231为基准，对半成品21’进行整形冲压。

整形冲压不局限于一次，目的是释放掉整体折弯时材料间的内应力，特别是保证两个侧臂面131之间的平行度。

S6、侧折弯：以第一定位孔221和第二定位孔231为基准，采用侧冲方法将两个内翻边预留区211分别往内折弯90°，并使两个内翻边预留区211共平面。

内翻边预留区211实际上包括了内翻边132和辅助折弯区245两个部分的材料，辅助折弯区245对内翻边132起到了加长折弯力臂的效果，从而使内翻边预留区211的90°折弯更加精准，两个侧臂面131的平行度又不会受到很大影响。

S7、精切：以第一定位孔221和第二定位孔231为基准，将辅助折弯区245切除，留下内翻边132，得到连在第一连接区22和第二连接区23之间的一体式雨刮臂1。

辅助折弯区245不仅在内翻边132的外侧留下了加工余量，而且也起到了一种杠杆的作用。辅助折弯区245产生与切边步骤，在经过整边步骤、整体折弯步骤、整形步骤、侧折弯步骤以后，辅助折弯区245会发生不规则变形，而在精切步骤中就能够按照内翻边132的设计轮廓对辅助折弯区245完全切除，边缘就达到设计轮廓要求。

S8、落料：以第一定位孔221和第二定位孔231为基准，将一体式雨刮臂1从第一连接区22和第二连接区23之间切下。

此时一体式雨刮臂1就变成一个独立的产品。

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)

1.一种一体式雨刮臂成型工艺，用来成型一体式雨刮臂，所述一体式雨刮臂的截面为U形，所述一体式雨刮臂包括依次连接的大臂、立体弯曲部和小臂，所述小臂包括两个互相平行侧臂面，两个侧臂面的边缘各具有一个直角内折的内翻边，两个内翻边共面，其特征在于，工艺步骤包括：

S1、冲孔：料带的加工单元范围包括位于所述料带中部的成型区、位于所述料带输送方向两侧的第一连接区和第二连接区以及位于相邻成型区之间的废料区，以所述料带首端和两侧作为定位，在所述第一连接区内冲出第一定位孔，在所述第二连接区内冲出第二定位孔；

S2、切边：以所述第一定位孔和所述第二定位孔为基准，对所述废料区冲切，所述废料区包括两个辅助折弯区，两个辅助折弯区位于所述废料区靠近所述第二连接区一端的两侧，所述辅助折弯区保留于所述成型区的侧方，所述废料区的其他部分切除；

S3、整体折弯：以所述第一定位孔和所述第二定位孔为基准，对所述成型区进行U形折弯，得到连在所述第一连接区和所述第二连接区之间的半成品，所述半成品包括依次连接的所述大臂、所述立体弯曲部和所述小臂，所述大臂的末端连接于所述第一连接区，所述小臂的末端连接于所述第二连接区，所述小臂具有两个侧臂面，每个侧臂面的边缘连接包含所述辅助折弯区范围的内翻边预留区，所述内翻边预留区与对应的侧臂面平齐；

S4、整形：以所述第一定位孔和所述第二定位孔为基准，对所述半成品进行整形冲压；

S5、侧折弯：以所述第一定位孔和所述第二定位孔为基准，采用侧冲方法将两个内翻边预留区分别往内折弯90°，并使两个内翻边预留区共平面；

S6、精切：以所述第一定位孔和所述第二定位孔为基准，将所述辅助折弯区切除，留下所述内翻边，得到连在所述第一连接区和所述第二连接区之间的一体式雨刮臂；

S7、落料：以所述第一定位孔和所述第二定位孔为基准，将所述一体式雨刮臂从所述第一连接区和所述第二连接区之间切下。

2.根据权利要求1所述的一体式雨刮臂成型工艺，其特征在于：所述冲孔步骤中同时在所述第二连接区内冲出变形孔，所述变形孔为腰形孔并位于靠近所述成型区一端的位置，所述腰形孔的长度方向与所述料带的输送方向之间的夹角小于20°。

3.根据权利要求1所述的一体式雨刮臂成型工艺，其特征在于：所述切边步骤分三个工步对所述废料区冲切，所述废料区还包括从所述第一连接区往所述第二连接区依次排列的第一切除段、第二切除段、第三切除段和第四切除段，两个辅助折弯区位于所述第四切除段的两侧，第一工步切除所述第二切除段和所述第四切除段，第二工步切除所述第一切除段，第三工步切除所述第三切除段。

4.根据权利要求3所述的一体式雨刮臂成型工艺，其特征在于：所述切边步骤与所述整体折弯步骤之间还有整边步骤：以所述第一定位孔和所述第二定位孔为基准，将所述成型区轮廓的上边缘整形为圆角边。