CN108180691A - 一种排水槽及其冲压模具和冲压工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于冲压模具领域，具体涉及一种排水槽及其冲压工艺和冲压模具，该排水槽包括排水槽壳体和直臂；排水槽壳体包括槽侧壁与槽底，槽侧壁底部与槽底之间通过过渡圆弧连为一体，槽底为四棱锥结构，四棱锥结构的顶点位于槽侧壁底部的下方，槽底开设有通孔；直臂设于槽侧壁顶部。本发明排水槽的槽侧壁为长方体筒状结构，槽底为四棱锥结构，便于排水槽内的水沿槽底的棱线通过并由槽底的通孔排出排水槽，采用该结构可以获得很好的排水效果；本发明通过一种冲压工艺及其模具，简化了工艺难度，排水槽加工质量高，节约了生产成本，提高了生产效率。

Description

一种排水槽及其冲压模具和冲压工艺

技术领域

本发明属于冲压模具领域，具体涉及一种排水槽及其冲压模具和冲压工艺。

背景技术

现有冰箱中的排水槽一般都位于果蔬盒上方，用户可以看到排水槽的存在；排水槽距离蒸发器较近，因此排水槽处温度较低，排水槽中的水容易结冰；如果用户在冰箱处于制冷状态下打开冰箱门时，会发现排水槽内有较多冰霜，影响排水效果，且在用户的使用过程中造成不必要的困扰。

通常带拉深性质的冲压件设计冲压工艺时，存在一定的风险性；而冲压工艺方案设计的合理性将会降低该冲压件制造成功的风险系数；异形形状的拉深件相较于规则形状的拉伸件，其冲压成型工艺更为困难；除了拉深终端效果的不确定性外，还有初始及中途工序制件的展开及成型尺寸难以确定；排水槽钣金件的外形形状包含多种几何元素；冲压拉深工艺步骤计算复杂，不易确定，易形成拉深后其口部边缘易产生拉裂，起皱，拉深深度及相关成形尺寸不到位等缺陷。

因此，需要提供一种冲压加工质量好、生产效率高的冲压工艺和排水效果更好的排水槽。

发明内容

本发明旨在提供一种结构简单、排水效果好、冲压加工质量好、生产效率高的排水槽，提供相应的冲压模具和冲压工艺则是本发明的另一个目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种排水槽，包括排水槽壳体和直臂；排水槽壳体包括槽侧壁与槽底，槽侧壁底部与槽底之间通过过渡圆弧连为一体，槽底为四棱锥结构，四棱锥结构的顶点位于槽侧壁底部的下方，槽底开设有通孔；直臂设于槽侧壁顶部。

进一步地，槽侧壁为长方体筒状结构；过渡圆弧的内半径为10mm，外半径为12mm；通孔设于四棱锥结构的顶点上；直臂高6mm。

一种排水槽的冲压模具，包括预拉深模具、落料冲孔模具和终拉深模具；预拉深模具包括预拉深凸模和预拉深凹模，预拉深凹模上开设有与预拉深凸模相配合的预拉深模腔；落料冲孔模具包括冲头、冲孔凹模、落料凹模和落料凸模，冲头和位于冲头下方的冲孔凹模相配合，冲孔凹模设于落料凹模和落料凸模之间，落料凹模和落料凸模相配合；终拉深模具包括终拉深凸模和终拉深凹模，终拉深凹模上开设有与终拉深凸模相配合的终拉深模腔。

进一步地，预拉深凸模和预拉深模腔的横截面均为矩形，预拉深凸模和预拉深模腔的底部均为圆角，预拉深凸模底部圆角半径为8～10mm；预拉深凸模底部圆角半径小于预拉深模腔底部圆角半径，具体为：预拉深凸模底部圆角半径与预拉深模腔底部圆角半径相差一个剪板的厚度。

进一步地，终拉深凸模和终拉深模腔的底部均为四棱锥结构；终拉深模腔的高度大于预拉深模腔的高度。

进一步地，预拉深凸模上设有用于压紧待加工毛坯件的弹性压料板。

进一步地，落料冲孔模具还包括落料压料板和弹性顶料板；落料压料板和弹性顶料板分别设于冲孔凹模的上下两侧。

利用上述排水槽的冲压模具进行排水槽冲压工艺，包括以下步骤，

（1）下料：按照钣金冲压件毛坯展开理论计算毛坯的形状和尺寸；根据计算结果剪切得到剪板；

（2）预拉深：将剪板设于预拉深凹模上；冲床下行，用弹性压料板将剪板压紧；预拉深凸模将部分剪板压入预拉深凹模的预拉深模腔内，形成带凸缘的平底预拉深件；

（3）落料、冲孔：将平底预拉深件翻转180°后设在冲孔凹模上；落料压料板和弹性顶料板将平底预拉深件压紧，落料凹模和落料凸模对平底预拉深件的部分凸缘进行落料，形成带凸缘的凸缘拉深件；冲头和冲孔凹模对凸缘拉深件的底面进行冲孔，得到冲孔凸缘预拉深件；

（4）终拉深：将冲孔凸缘预拉深件翻转180°后设于终拉深凹模内；终拉深凸模将冲孔凸缘预拉深件压入终拉深凹模的终拉深模腔内将凸缘拉深成直壁。

进一步地，剪板为铝板；剪板的尺寸均比步骤（1）计算毛坯的尺寸大5～10mm。

进一步地，平底预拉深件的拉深高度比最终产品高3～5mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明排水槽的槽侧壁为长方体筒状结构，槽底为四棱锥结构，便于排水槽内的水沿槽底的棱线通过并通过槽底的通孔排出排水槽；采用该结构可以获得很好的排水效果。鉴于冲压件的总高度已超出拉深理论的一次拉深极限，需二次拉深才能完成，且排水槽槽底为带棱线的四棱锥结构，相对于传统拉深件，其拉深工序计算及原始毛坯尺寸展开存在一定难度，本发明将排水槽拉深件划分为两部分：规则长方体+不规则锥形体；前者按照冲压拉深计算工序，进行两次拉深，后者一次拉深成型，保证了拉伸的准确性。本发明采用两次拉深工序：其中预拉深完成长方体拉深成型，拉深高度比最终产品高3~5mm，其底部与侧壁均以R10mm的圆角过渡，便于拉深过程中毛坯料流动，为拉深成功提供便利；同时也是为终拉深工序中拉深出锥形状预留需要的毛坯体积。本申请有别于传统的拉深工序计算：采用增加底部过渡圆弧措施确保预拉深完成需要的的长所方体拉深高度；通过增加拉深高度提供预存毛坯体积量来确保底部锥形状能够一次拉深成型。

（2）本申请通过预拉深将高度为6mm的直壁预留在凸缘上，后再进行外形落料并冲孔，在确保拉深过程中零件外形尺寸精度，降低拉深件对展开尺寸计算的难度及精度要求的同时，方便了落料模具的制作。

（3）本发明通过预拉深，终拉深两次工序，实现规则长方体拉深成型的同时，通过预留拉深毛坯体积，在终拉深工序中将6mm凸缘拉深成直壁的同时又完成了不规则锥形体的拉深成型，简化了工序，提高了生产效率。

（4）排水槽的边缘质量得到了很好的控制，不存在开裂现象；同时工艺路线简单，合理，提高了生产效率，节约了生产成本；本发明通过上述工序的实施，避免了传统拉深工艺对毛坯展开、中间工序等繁琐计算，简化了工艺过程。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明排水槽的结构示意图；

图2是预拉伸模具的示意图；

图3是落料冲孔模具的示意图；

图4是终拉深模具的示意图；

图中：1、排水槽壳体；2、直臂；3、过渡圆弧；4、通孔；5、预拉深凸模；6、弹性压料板；7、落料凹模；8、落料压料板；9、冲孔凹模；10、落料凸模；11、弹性顶料板；12、冲头；13、终拉深凸模；14、终拉深凹模；15、预拉深凹模。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图对本发明作详细说明。

如图1所示，一种排水槽，包括排水槽壳体1和直臂2；排水槽壳体1包括槽侧壁与槽底；槽侧壁为上下端均开口的长方体筒状结构，槽侧壁底部与槽底之间通过过渡圆弧3连为一体，其中过渡圆弧3的内半径为10mm，外半径为12mm；槽底为四棱锥结构，四棱锥结构的顶点位于槽侧壁底部的下方，槽底开设有通孔4，通孔设于四棱锥结构的顶点上，便于水沿槽底的棱线通过并通过槽底的通孔4排出；直臂2设于槽侧壁顶部，直臂2与四棱锥结构的顶点分别位于槽侧壁的两侧，直臂高6mm。

一种排水槽的冲压模具，包括预拉深模具、落料冲孔模具和终拉深模具。

如图2所示，预拉深模具包括预拉深凸模5、预拉深凹模15和设于预拉深凸模5上的弹性压料板6，预拉深凹模15上开设有与预拉深凸模5相配合且位于预拉深凸模5下方的预拉深模腔，预拉深凸模5和预拉深模腔的横截面均为矩形，预拉深凸模5和预拉深模腔的底部均为圆角，其中预拉深凸模5底部圆角半径为8～10mm，预拉深凸模5底部圆角半径小于预拉深模腔底部圆角半径，具体为：预拉深凸模底部圆角半径与预拉深模腔底部圆角半径相差一个剪板的厚度；弹性压料板6位于预拉深凹模腔上用于压紧毛坯件，弹性压料板6通过弹簧件设于预拉深凸模5上，当预拉深凸模5将毛坯件压入预拉深模腔时，弹簧起到缓冲减震的作用，避免待加工的毛坯件被拉断。

如图3所示，落料冲孔模具包括冲头12、冲孔凹模9、落料凹模7和落料凸模10，冲头12位于冲孔凹模9上方且与冲孔凹模9相配合，冲孔凹模9上套设有用于压紧待加工毛坯件的落料压料板8，落料压料板8上套设有落料凸模2，落料凸模2下设有与落料凸模2配合使用的落料凸模10，落料凸模10上套设有弹性顶料板。

如图4所示，终拉深模具包括终拉深凸模13和终拉深凹14，终拉深凹模14上开设有与终拉深凸模13相配合的终拉深模腔，终拉深凸模13和终拉深模腔的底部均为棱锥结构；终拉深模腔的高度大于预拉深模腔的高度。

一种排水槽冲压工艺，包括以下步骤，

（1）下料：按照钣金件拉深时体积不变原则，毛坯的展开通过对冲压件的重量计重，假定拉深时毛坯厚度不变，计算预拉深前毛坯的形状和尺寸；根据计算结果，通过剪板机对待加工铝板进行剪切，得到铝材料的剪板，其中剪板的尺寸均比预先计算的尺寸大5～10mm；

（2）预拉深：将步骤（1）所得剪板设于预拉深成型模具的预拉深凹模15上；冲床下行，用弹性压料板6将剪板压紧在预拉深凹模15上表面；预拉深凸模5将剪板缓速压入预拉深凹模15的预拉深模腔内，其中预拉深凸模底部圆角半径与预拉深模腔底部圆角半径相差一个剪板的厚度，由于剪板实际尺寸较预先计算的尺寸大，使得部分剪板进入预拉伸模腔内，剩余的部分剪板留在预拉深凹模15上，得到带凸缘底面为平面的平底预拉深件，平底预拉深件的拉深高度比最终产品高3～5mm，为终拉深四棱锥结构的槽底预留需要了毛坯体积；

（3）落料、冲孔：将步骤（2）所得平底预拉深件翻转180°后设在冲孔凹模9上并依靠其外形进行对平底预拉深件定位，落料压料板8和弹性顶料板11将平底预拉深件的上下表面压紧，落料凹模7和落料凸模10对平底预拉深件的部分凸缘进行落料，形成带部分凸缘的凸缘拉深件；冲头12向下运动，对冲孔凹模9上的凸缘拉深件的底面进行冲孔，得到冲孔凸缘预拉深件；

（4）终拉深：将步骤（3）所得冲孔凸缘预拉深件翻转180°后设于终拉深凹模14内并依靠其终拉深模腔进行定位；冲床下行，终拉深凸模13缓速进入终拉深凹模14的终拉深模腔内，并将冲孔凸缘预拉深件压入终拉深凹模14的终拉深模腔，得到底部为四棱锥结构的终拉深件，最后，将剩余的凸缘拉深成产品的直壁2。

本发明排水槽的槽侧壁为长方体筒状结构，槽底为四棱锥结构，便于排水槽内的水沿槽底的棱线通过并通过槽底的通孔排出排水槽；采用该结构可以获得很好的排水效果；鉴于冲压件的总高度已超出拉深理论的一次拉深极限，需二次拉深才能完成；且排水槽底部为带棱线的锥形状，相对于传统拉深件，其拉深工序计算及原始毛坯尺寸展开存在一定难度；本发明将排水槽划分为两部分：规则长方体+不规则锥形体；前者按照冲压拉深计算工序，为两次拉深，后者一次拉深成型，保证了拉深的准确性；采用本发明的冲压模具和冲压工艺，简化了工艺难度，节约了生产成本，提高了生产效率。

Claims (10)

1.一种排水槽，其特征在于：包括排水槽壳体和直臂；所述排水槽壳体包括槽侧壁与槽底，所述槽侧壁底部与槽底之间通过过渡圆弧连为一体，所述槽底为四棱锥结构，所述四棱锥结构的顶点位于槽侧壁底部的下方，所述槽底开设有通孔；所述直臂设于槽侧壁顶部。

2.根据权利要求1所述的排水槽，其特征在于：所述槽侧壁为长方体筒状结构；所述过渡圆弧的内半径为10mm，外半径为12mm；所述通孔设于四棱锥结构的顶点上；所述直臂高6mm。

3.一种排水槽的冲压模具，其特征在于：包括预拉深模具、落料冲孔模具和终拉深模具；所述预拉深模具包括预拉深凸模和预拉深凹模，所述预拉深凹模上开设有与预拉深凸模相配合的预拉深模腔；所述落料冲孔模具包括冲头、冲孔凹模、落料凹模和落料凸模，所述冲头和位于冲头下方的冲孔凹模相配合，所述冲孔凹模设于落料凹模和落料凸模之间，所述落料凹模和落料凸模相配合；所述终拉深模具包括终拉深凸模和终拉深凹模，所述终拉深凹模上开设有与终拉深凸模相配合的终拉深模腔。

4.根据权利要求3所述的排水槽的冲压模具，其特征在于：所述预拉深凸模和预拉深模腔的横截面均为矩形，所述预拉深凸模和预拉深模腔的底部均为圆角，所述预拉深凸模底部圆角半径为8～10mm，所述预拉深凸模底部圆角半径小于预拉深模腔底部圆角半径。

5.根据权利要求4所述的排水槽的冲压模具，其特征在于：所述终拉深凸模和终拉深模腔的底部均为四棱锥结构，所述终拉深模腔的高度大于预拉深模腔的高度。

6.根据权利要求5所述的排水槽的冲压模具，其特征在于：所述预拉深凸模上设有用于压紧待加工毛坯件的弹性压料板。

7.根据权利要求6所述的排水槽的冲压模具，其特征在于：所述落料冲孔模具还包括落料压料板和弹性顶料板，所述落料压料板和弹性顶料板分别设于冲孔凹模的上下两侧。

8.利用权利要求3~7任一所述的排水槽的冲压模具进行排水槽冲压工艺，其特征在于：包括以下步骤，

（1）下料：按照钣金冲压件毛坯展开理论计算毛坯的形状和尺寸，根据计算结果剪切得到剪板；

预拉深：将所述剪板设于预拉深凹模上；冲床下行，用所述弹性压料板将剪板压紧；所述预拉深凸模将部分剪板压入预拉深凹模的预拉深模腔内，形成带凸缘的平底预拉深件；

（3）落料、冲孔：将所述平底预拉深件翻转180°后设在冲孔凹模上；所述落料压料板和弹性顶料板将平底预拉深件压紧，所述落料凹模和落料凸模对平底预拉深件的部分凸缘进行落料，形成带凸缘的凸缘拉深件；所述冲头和冲孔凹模对凸缘拉深件的底面进行冲孔，得到冲孔凸缘预拉深件；

（4）终拉深：将所述冲孔凸缘预拉深件翻转180°后设于终拉深凹模内；终拉深凸模将冲孔凸缘预拉深件压入终拉深凹模的终拉深模腔内将所述凸缘拉深成直壁。

9.根据权利要求8所述的排水槽冲压工艺，其特征在于：所述剪板为铝板；所述剪板的尺寸均比步骤（1）计算毛坯的尺寸大5～10mm。

10.根据权利要求9所述的排水槽冲压工艺，其特征在于：所述平底预拉深件的拉深高度比最终产品高3～5mm。