CN116713383A - 一种带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺 - Google Patents

一种带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于冲压加工技术领域,涉及一种带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺,步骤包括:多步拉伸、冲轴孔、拍平、全切和全整形;全切步骤在球盖部上冲出若干绕轴均布的辐条孔,相邻辐条孔之间形成辐条,多步拉伸步骤和冲轴孔步骤均用若干母模顶针对辐条孔切断前对应的材料位置。本成型工艺在冲辐条孔之前母模方面的脱料都依靠母模顶针实现,而且母模顶针都作用于辐条孔对应的材料位置,这样即使脱料力较大,脱料次数较多,变形也只会发生在切除部分,不破坏最终产品的外观面。

Description

一种带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺
技术领域
本发明涉及冲压加工技术领域,特别涉及一种带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺。
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。
图1中的产品是一种电机上的罩壳1,这种罩壳1具有类似轮毂的结构,主要包括位于中间的轴套部11、位于轴套部11外侧的球盖部12和位于球盖部12边缘下方的圆筒部13,球盖部12被辐条孔122分隔成很多绕轴均布的辐条121,轴套部11与球盖部12之间有曲面结构的内圈部15过渡,球盖部12与圆筒部13之间有多台阶结构的外圈部16过渡,罩壳1的上方为外观面。轴套部11的孔内轮廓度要求0.02mm,圆筒部13下面的端面圆的跳动公差在0.18mm以下。该罩壳1可以通过一个料片进行有限次数的拉伸、冲孔、切边得到,但是存在一些加工难点:
1、轴套部11的高度与料件的厚度的比例比较大,所以通常需要采用连续模多次拉伸的方法成型,每次拉伸都存在与公模与母模的脱料问题,因为轴套部11会经过很多次的口径变化才能得到,每一次变化都会因为应力未释放而卡在公模型芯和母模镶块上,公模型芯脱模容易,但母模镶块处脱模如果顶在轴套部11会导致轴套部11与球盖部12的过渡位置变形,导致孔径公差和圆跳动公差不达标;
2、如果脱料放在辐条位置,那么只能从公模一侧脱料,否则会破坏外观面。
中国专利CN111571119B公开了一种新能源汽车驱动电机罩壳的制作方法,这里的驱动电机罩壳是一种组装件,缸套只要做一个内翻边,用来与轴承座装配,轴承座(对应轴套部)是一种压铸而成的零件,不存在冲压脱料难的问题。
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带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺,能够实现带轴套辐条罩壳的成型,同时又避免了破坏最终产品的外观面。
本发明通过如下技术方案实现上述目的:一种带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺,步骤包括:
S1、多步拉伸:通过反复的墩挤拉高得到第一旋转体,所述第一旋转体包括位于中间的杯形部、连接于所述杯形部边缘下方的球盖部、连接于所述球盖部边缘下方的圆筒部以及位于所述圆筒部下边缘外的环形凸边;
S2、冲轴孔:利用所述杯形部的外壁进行中心定位,在所述杯形部的底面冲出轴孔,使所述杯形部变为端面具有外R角的轴套部;
S3、拍平:以所述轴套部作为中心定位基准,将所述轴套部的端面拍平为环形平面,得到第二旋转体;
S4、全切:以所述轴套部作为中心定位基准,在所述球盖部上冲出若干绕轴均布的辐条孔,相邻辐条孔之间形成辐条,同时将所述环形凸边切除,得到半成品;
S5、全整形:以所述轴套部作为中心定位基准,对所述半成品进行整形冲压,得到带轴套辐条罩壳;
所述多步拉伸步骤和所述冲轴孔步骤均用若干母模顶针对所述辐条孔切断前对应的材料位置。
具体的,所述全切步骤和全整形步骤用若干公模顶针从所述辐条位置进行脱料。
具体的,所述拍平步骤中形成位于所述轴套部与所述球盖部之间过渡区域的内圈部以及位于所述球盖部与所述圆筒部之间过渡区域的外圈部。
进一步的,所述拍平步骤与所述全切步骤之间还具有外整形步骤,所述外整形步骤以所述轴套部作为中心定位基准,并对所述第二旋转体进行结构整形。
具体的,所述冲轴孔步骤通过位于母模上的U形镶块往送料方向的一侧排出轴孔废料,所述U形镶块的开口方向不设置母模顶针,所述U形镶块上设有将轴孔废料往侧方吹走的吹气孔。
具体的,所述全切步骤将所述环形凸边切断成两个半环形废料分别往送料方向的两侧落料。
具体的,所述全切步骤中其一辐条孔的内缘相比其他辐条孔增加一定位缺口,所述全整形步骤中同时以所述定位缺口作为角度定位基准冲压。
本发明技术方案的有益效果是:
本成型工艺在冲辐条孔之前母模方面的脱料都依靠母模顶针实现,而且母模顶针都作用于辐条孔对应的材料位置,这样即使脱料力较大,脱料次数较多,变形也只会发生在切除部分,不破坏最终产品的外观面,既达到了结构精度,又满足了外观要求。
附图说明
图1为带轴套辐条罩壳的立体图;
图2为多步拉伸步骤中料件的结构变化图;
图3为多步拉伸以后料件的结构变化图;
图4为其一墩挤拉高模具中料件与模具部分零件的位置关系图;
图5为冲轴孔模具中料件与模具部分零件的位置关系图;
图6为全切模具与全整形模具的公模结构图。
图中标记为:
10-料件,1-罩壳,1a-第一旋转体,1b-第二旋转体,1c-半成品,11-轴套部,11a-杯形部,111-外R角,112-环形平面,12-球盖部,121-辐条,122-辐条孔,1221-定位缺口,13-圆筒部,14-环形凸边,15-内圈部,16-外圈部;
21a-第一母模顶针,21b-第二母模顶针,22-母模压块,23-U形镶块,231-吹气孔;
31a-第一公模型芯,31b-第三公模型芯,31c-第四公模型芯,32-断料刀,33-落料孔,34-滑道,35a-第一公模顶针,35b-第二公模顶针,36-角度定位冲头。
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:
本发明的一种带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺,步骤包括:
S1、多步拉伸:通过反复的墩挤和拉高得到第一旋转体1a,第一旋转体1a包括位于中间的杯形部11a、连接于杯形部11a边缘下方的球盖部12、连接于球盖部12边缘下方的圆筒部13以及位于圆筒部13下边缘外的环形凸边14。
如图2和图4所示,本实施例中分为六次拉伸,在一次拉伸中将圆形的料片冲压成帽形结构,料片的中间具有较大范围的凸起,而凸起高度较小,然后在后续拉伸中逐渐缩小凸起范围并增加凸起高度,最后得到锅盖形结构的第一旋转体1a。如图4所示,拉伸模具的公模一侧采用第一公模型芯31a对杯形部11a进行中心定位,其相对位置用母模压块22压住。母模一侧用七个第一母模顶针21a进行脱料,七个第一母模顶针21a的脱料针对七个辐条孔122切断前对应的材料位置。
S2、冲轴孔:利用杯形部11a的外壁进行中心定位,在杯形部11a的底面冲出轴孔,使杯形部11a变为端面具有外R角111的轴套部11。
如图5所示,冲轴孔步骤通过位于母模上的U形镶块23往送料方向的一侧排出轴孔废料, U形镶块23的开口方向不设置母模顶针, U形镶块23上设有将轴孔废料往侧方吹走的吹气孔231。轴孔处的废料从上方进入U形镶块23,为了避免轴孔废料在U形镶块23内堆积,每次冲压后需要通过吹气孔231将其吹走。母模一侧用六个第二母模顶针21b进行脱料,U形镶块23的开口侧不设置母模顶针,六个第二母模顶针21b的脱料针对六个辐条孔122切断前对应的材料位置。
S3、拍平:第二公模型芯(未露出)以轴套部11作为中心定位基准,将轴套部11的端面拍平为环形平面112,得到第二旋转体1b。
因为轴套部11的端面起初由拉伸后的杯形部11a变形而来,所以会存在外R角111,但设计要求的轴套部11端面结构为环形平面112,所以拍平的主要目的在于让轴套部11的顶部端面达到设计需要的平面度。
拍平步骤中形成位于轴套部11与球盖部12之间过渡区域的内圈部15以及位于球盖部12与圆筒部13之间过渡区域的外圈部16。如果产品结构中不含内圈部15与外圈部16也可以没有这个操作;但如果产品结构中含有内圈部15与外圈部16,采用拍平步骤同步完成比较节省工步。
S4、外整形:以轴套部11作为中心定位基准,并对第二旋转体1b进行结构整形。
在全切以前,料件10都是一种任意角度都结构一致的旋转体,而全切以后,料件10就变为了有角度区别的结构,所以在全切以前,优选对第二旋转体1b进行整形,使各处的厚度达到均匀性要求,方便全切步骤中得到较好的结构精度。
S5、全切:第三公模型芯31b以轴套部11作为中心定位基准,在球盖部12上冲出若干绕轴均布的辐条孔122,相邻辐条孔122之间形成辐条121,同时将环形凸边14切除,得到半成品1c。
环形凸边14用来留下料件10边缘的变形空间,当拍平完成后,材料的主要流动变形就完成了,所有环形凸边14也就可以切除以得到罩壳1所需的边缘结构。为了减少冲压工步,本步骤将辐条孔122与环形凸边14在同一步切出,辐条孔122的废料直接通过公模仁上的落料孔33排出,环形凸边14利用母模上的切边刀(未画出)切下,但是为了避免废料是环形而套在公模仁上,公模仁的两侧设有断料刀32,直接把环形凸边14切成两个半环形废料,并分别通过两个滑道34排出,这样就可以避免环形凸边14的废料堆积在工位上。因为料件10此时有角度区别,所以为了避免混淆角度,在其一辐条孔122的内缘相比其他辐条孔增加一定位缺口1221。但如果罩壳1其他位置能够区分角度,也可以不冲压定位缺口1221。完成冲压后,公模处有第一公模顶针35a从辐条121位置进行脱料。因为第一公模顶针35a的脱料位置在内侧,所以不影响外观。
S6、全整形:第四公模型芯31c以轴套部11作为中心定位基准,同时以定位缺口1221作为角度定位基准冲压,对半成品1c进行整形冲压,得到带轴套辐条罩壳1。
因为产品结构复杂,所以在完成全切后还需要再对半成品1c进行一次冲压,解决断面处的毛刺。因为料件10有角度要求,所以要通过一个角度定位冲头36对应定位缺口1221所在位置,以免角度不对而压伤材料。在完成冲压后,公模处有第二公模顶针35b从辐条121位置进行脱料。因为第二公模顶针35b的脱料位置在内侧,所以不影响外观。
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 (7)

1.一种带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺,其特征在于:步骤包括:
S1、多步拉伸:通过反复的墩挤拉高得到第一旋转体,所述第一旋转体包括位于中间的杯形部、连接于所述杯形部边缘下方的球盖部、连接于所述球盖部边缘下方的圆筒部以及位于所述圆筒部下边缘外的环形凸边;
S2、冲轴孔:利用所述杯形部的外壁进行中心定位,在所述杯形部的底面冲出轴孔,使所述杯形部变为端面具有外R角的轴套部;
S3、拍平:以所述轴套部作为中心定位基准,将所述轴套部的端面拍平为环形平面,得到第二旋转体;
S4、全切:以所述轴套部作为中心定位基准,在所述球盖部上冲出若干绕轴均布的辐条孔,相邻辐条孔之间形成辐条,同时将所述环形凸边切除,得到半成品;
S5、全整形:以所述轴套部作为中心定位基准,对所述半成品进行整形冲压,得到带轴套辐条罩壳;
所述多步拉伸步骤和所述冲轴孔步骤均用若干母模顶针对所述辐条孔切断前对应的材料位置进行脱料。
2.根据权利要求1所述的带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺,其特征在于:所述全切步骤和全整形步骤用若干公模顶针从所述辐条位置进行脱料。
3.根据权利要求1所述的带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺,其特征在于:所述拍平步骤中形成位于所述轴套部与所述球盖部之间过渡区域的内圈部以及位于所述球盖部与所述圆筒部之间过渡区域的外圈部。
4.根据权利要求3所述的带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺,其特征在于:所述拍平步骤与所述全切步骤之间还具有外整形步骤,所述外整形步骤以所述轴套部作为中心定位基准,并对所述外圈部和所述圆筒部的厚度进行结构整形。
5.根据权利要求1所述的带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺,其特征在于:所述冲轴孔步骤通过位于母模上的U形镶块往送料方向的一侧排出轴孔废料,所述U形镶块的开口方向不设置母模顶针,所述U形镶块上设有将轴孔废料往侧方吹走的吹气孔。
6.根据权利要求1所述的带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺,其特征在于:所述全切步骤将所述环形凸边切断成两个半环形废料分别往送料方向的两侧落料。
7.根据权利要求1所述的带轴套辐条罩壳连续冲压成型工艺,其特征在于:所述全切步骤中其一辐条孔的内缘相比其他辐条孔增加一定位缺口,所述全整形步骤中同时以所述定位缺口作为角度定位基准冲压。
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