CN1020420C - 摩托车油箱上壳整体成型方法及模具 - Google Patents

Abstract

摩托车油箱上壳整体成型方法及模具属金属薄件成型技术，对超出拉深限度周向不连续的壳体侧壁，用拉延、翻边、胀形并辅以其它成型方法的工艺；采用凹凸模结构的模具，且翻边与拉延凸模在成型部分保持一致，各凸模形状与其相应运动方向之间，凹模洞口平面与相应凸模运动方向之间的相互关系应使各自的制件与成品的深度方向之间的关系保持一致。

Description

本发明属金属薄件成型技术，用于薄壳深度超出拉延加工限度的场合。

公知超深上壳的成型多由两个或多个拉延件组焊面成，如目前250型摩托车油箱上壳。这种方法虽克服了超越拉深限度所带来的加工困难，但同时也产生一些问题，如焊接会影响整体形状和质量、焊缝渗漏、表面不平整使油漆层起泡等，常使返修率达20%以上。液压成型也是加工超深制件的方法，成型质量较好，但其设备成本昂贵，对工艺条件、设备的使用维修都有较高要求。

本发明目的是提出解决超深上壳制件整体成型的技术方案和相应模具，以提高产品质量、简化加工过程，力求使用普通设备实现加工目的，降低产品成本。

本发明目的中的工艺方法部分是这样实现的，沿用薄壳成型中的拉延局部剪裁翻边和胀型工艺，其要点在于上壳顶部和相邻侧壁在允许拉深限度内的部分，由拉延工序初步加工，所余侧壁周向不连续的部分，在依该步形状下料剪裁后由翻边工序初步成形，然后由胀形工序最终完成全部成形要求。这样整个成型深度由两个工序分担，变化平缓的非连续侧壁为由翻边参与其成型提供前提条件，并与拉延部分相衔接，基本上克服了超深变形所造成的加工困难;其变形不足的部分由胀形最终解决，完成了这种特定条件下超深薄壁壳体的整体成型，从而实现了本发明目的中 方法部分的内容。

本发明方法当拉延成型部分的深度不一致时，拉延方向应垂直于上壳顶面（即拉延制件底部）的基本走向。这种方向的变化可以将成品深度上差异的影响减到最小程度，从而有利于充分发挥拉延加工的能力，使本方法更趋于合理，当然方向的变动需控制在成型允许的范围之内。

本发明方法对上壳顶部及其近区范围，采用经一次拉延实现该部成品形状要求的方法。一次成型减少了加工工序，有利于提高产品质量。

本发明方法的翻边方向与成品深度的方向相一致，且沿拉延制件压边周向同时实施翻边加工。这样变形方向与成品的要求统一，有利于对加工过程的控制;同时实施翻边使模具受力均匀、减少加工的行程，提高加工效率。

本发明方法在上壳两端缺口处所需的翻边加工合并到胀形工序内，由胀形的方法取代。以减少整个工艺的加工内容，有利于提高加工效率，简化设备。

本发明目的中的模具部分主要是凹凸模结构的模具，即凹凸模结构的拉延和胀型模具;同时也包括翻边用凹凸模具，其中除翻边凸模与拉延凸模在成型部分的形状保持一致，各凹模按其成型要求制作外，凸模形状与相应凸模运动方向之间、凹模洞口与相应凸模运动方向之间的相互关系应使拉延制件、翻边制件、胀形制件和成品的深度方向之间的关系保持一致。模具之间的这种关系、模具的形状位置的确定，都是保证各工序的加工质量符合 要求、各工序之间正确衔接的需要。从而实现本发明的方法，符合成品的成型要求。

本发明模具中，当拉延方向与成品深度方向有夹角时，翻边凸模形状与其运动方向之间应参照拉延凸模改变该夹角值、即翻边凸模所对应的拉延方向与翻边凸模的运动方向之间形成值为该夹角大小的夹角，翻边洞口平面与翻边凸模运动方向亦应形成值为该角补角的夹角。这样，拉延制件所形成成品该部分的深度方向才可能与翻边制件所形成翻边制件深度相一致，并满足成型要求，翻边也才可能在制件压边周向同时发生。

本发明模具的拉延凸模顶部形状、或顶部及其近区的形状与成品相应部分的形状完全一致。这样该部分的形状即可由拉延一次成型，减少了后续工序加工的内容，并有利于提高产品质量和生产效率。自然此时胀型凸模顶部或兼含顶部近区的形状亦与成品相应部分的形状完全一致。

本发明胀形模具中两爿凹模分别经斜面滑块传动副与胀型机床的传动部件相联;并有弹性复位机构，使两爿凹模分别与模架相联。这样经斜面滑块机构可由传动部件使两爿凹模运动使之达到闭合夹紧，保证胀形时凹模的正常工作状态;弹性复位机构可在需要开模时实现凹模自动分开，从而实现对凹模的控制，提高工作效率。

本发明利用公知薄壳加工方法的巧妙组合，显著地降低了加工变形量、降低了工艺难度，简化了加工过程，为提高产品质量降低产品成本创造条件。开创了以普通机械、常规模具实现深度 较大状如250摩托车油箱上壳的超深薄壳整体成型的先例。

附图给出了本发明实施例的示意。

图1为拉延模示图;

图2为翻边模示图;

图3为胀形模结构图。

本发明实施例是以原野250Ⅱ型摩托车油箱上壳为对象实施本发明方案的，其上壳表面可分为有连续曲面的顶部3及表面非连续的两侧8、对于顶部可由拉延实现成型初步，两侧表面8由将拉延制件相应部分的压边4经剪裁后的部分翻起至与制件深度一致的方向，随即由胀形实现加工制件与成品形状间差异的变形，最终完成加工过程。

为进一步改善工艺过程，本例有第二实施方案可将拉延力争按等高拉深过程原则选取作用力的方向和模具洞口，即与上壳深度方向在上壳对称面内偏离10°，亦即基本垂直上壳顶部3基本走向。为使翻边加工更易于符合成品要求，翻边模具运动的方向应与成品深度方向一致。上壳前后两端的下缘形状与拉延翻边后未完成的变形部分可以由胀形工序最后一并解决。

本例的模具皆为凹凸模结构，拉延凹模2的洞口按过上壳后侧面棱边下缘作平行上壳顶部基本走向的平面对上壳的截面决定，拉延的方向垂直洞口、即垂直上壳顶部的基本走向，与上壳深度方向在其对称面内偏转10°，拉延凸模1底部及其近区与成品上壳顶部及其近区形状完全一致。

翻边模具凸模7顶部形状与拉延模凸模1相同，按沿上壳深度 方向进行翻边加工的情况制作凸模，凹模5洞口与拉延凹模一样，但固定时需按洞口与深度方向间的关系固定在翻边模架6上，即洞口平面与凸模9运动方向成80°角。

胀形凹模9与成品形状相符，即上壳前后端凸缘的成型亦由胀形工序完成。两爿凹模上分别联有斜面12，该斜面与联在冲床运动部件压圈11上的斜面10相配合，形成斜面滑块传动副10-12。同时两爿凹模还分别经弹性部件13与模架14相联，弹性部件作用力的方向使两爿凹模保持分开的位置。

本例加工过程如下：按上壳形状和本加工工艺的要求准备适当坯料，按规定位置由拉延模具形成上壳顶部形状，经裁剪后由翻边模具将拉延制件的侧边翻起，最后将其置于胀形凹模之内，由胀形模具完成最终成型。

由于变形量得到合理分配，不同工序的能力得到恰当发挥，本方案不仅解决原野250Ⅱ型摩托车油箱上壳的整体成型，而且降低了生产成本，亦可望提高产品的成品率。为相类似的超深薄壳提供了成功的整体成型先例。

Claims (13)

1、摩托车油箱上壳整体成型方法包括拉延。局部剪裁。翻边和胀形工艺，其特征在于上壳顶部和相邻侧壁在允许拉深限度内的部分，由拉延工序初步加工，所余周向不连续的侧壁在依形下料剪裁后，由翻边工序初步成形，最终由胀形工序完成全部成形要求。

2、如权利要求1所述方法，其特征在于拉延方向应垂直上壳顶面的基本走向。

3、如权利要求1或2所述方法，其特征在于对上壳顶部及其近区范围，由一次拉延实现该部分成品的成型要求。

4、如权利要求1或2所述方法，其特征在于翻边方向为成品深度的方向，且沿制件压边周向同时实施翻边加工。

5、如权利要求3所述方法，其特征在于翻边方向为成品深度的方向，且沿制件压力周向同时实施翻边加工。

6、如权利要求1、2或5所述方法，其特征在于上壳两端缺口处所需的翻边加工合并到胀形工序内，用胀形的方法完成。

7、如权利要求3所述方法，其特征在于上壳两端缺口处所需的翻边加工合并到胀形工序内，用胀形的方法完成。

8、如权利要求4所述方法，其特征在于上壳两端缺口处所需的翻边加工合并到胀形工序内，用胀形的方法完成。

9、摩托车油箱上壳整体成型模具包括凹凸模结构的拉延模具1、2和胀形模具9、15，其特征在于还包括翻边用凹凸模结构的模具5、7，其中翻边凸模7与拉延凸模1在成形部分形状保持一致，各凹模按其成型要求制作，各凸模形状与其运动方向之间，凹模洞口平面与相应凸模运动方向之间的相互关系应使拉延制件，翻边制件，胀形制件和成品的深度方向之间的关系保持一致。

10、如权利要求9所述模具，其特征在于当拉延方向与成品深度方向之间有夹角时，翻边凸模7形状与其运动方向之间对照拉延凸模1应有与该夹角值相等的夹角，翻边洞口平面与翻边凸模7运动方向间还应形成值为该角补角的夹角。

11、如权利要求9或10所述模具，其特征在于拉延和胀形凸模1、15顶部形状或顶部及其近区的形状与成品相应部分完全一致。

12、如权利要求9或10所述的模具，其特征在于胀形模具中两爿凹模9分别经斜面滑块传动副10-12与胀型模床的传动部件11相联，并有弹性复位机构13使两爿凹模分别与模架14相联。

13、如权利要求11所述的模具，其特征在于胀形模具中两爿凹模9分别经斜面滑块传动副10-12与胀型模床的传动部件11相联，并有弹性复位机构13使两爿凹模分别与模架14相联。

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