专利名称：一种在薄板板面上加工圆形筋槽的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用数控转塔冲床加工薄板板面上具有圆形筋槽的方法。
背景技术：
为提高薄板的结构强度或美观度，在一些板面上经常需要加工筋槽。比如电脑主 机箱板、箱体的盖板等等。以往在进行这种加工时，一般是采用冲压成型。冲压成型加工需 要较高的模具投入成本，加工效率低，加工周期长。在一些大型、超长尺寸的薄板结构件上 (比如汽车门、前盖、后盖等)加工类似筋槽时，所需要的模具成本更高，而且模具的安装、 调试难度也更大，所需配套的冲压机械的规模也很大。受筒体滚筋的启发，为了实现平板面 筋槽的加工，有人设计出滚轮型的滚筋头，利用设备在水平面X或Y方向的自动送料装置， 驱动平板运动，再给滚轮型滚筋头施加一定的压力，在板面上滚筋出筋槽。但该技术方案在 加工一些具有弧形、圆形或转角部位时，就难以胜任了。主要是由于滚轮呈盘形，在转角、折 弯时，会出现运动干涉，对筋槽在转角部位的尺寸精度产生影响；同时，这种干涉还会影响 到滚筋头或材料的强度，对滚筋头而言，会在对滚筋头产生偏载，损坏滚筋头，对板材而言， 由于转角、“转弯”时产生一个向心挤压，使变形量不均，产生内应力或撕裂板材。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种不需开设大型模具，结合数控冲床的自动送料 功能和模头高度进给、保持功能来满足生产需求的在薄板板面上加工圆形筋槽的方法。本发明按以下步骤加工1)、在数控冲床上安装上、下模，所述上模为滚筋头，所述下模为开设有所述圆形 筋槽的槽型的平板形；2)、将下模放置到所述数控冲床工作台上，再装夹于X、Y平面内二维自动送料装 置上，再将所述薄板固定装夹于下模上，贴实；3)、定原点，进给冲头，直至滚筋头下端点达到筋槽设计深度，保持冲头高度；4)、启动自动送料装置上做二维圆周运动；最后，制得。所述滚筋头包括壳体、弹性装置、球碗、滚筋用硬质珠子和若干小钢珠；所述壳体 呈桶形；所述球碗设置在壳体内，截面形状略小于壳体的截面形状，使得球碗可在壳体内 轴向运动；所述弹性装置设置在壳体底面与球碗端面之间；所述球碗的碗面朝向壳体的筒 口 ；所述硬质珠子对应设置在球碗碗面上，所述若干小钢珠均布在硬质珠子与球碗的碗面 之间；所述壳体的桶口缩口后，其口沿直径小于硬质珠子的直径，将硬质珠子、若干小钢珠、 弹性装置和球碗约束在壳体内。它还包括小钢珠的保持架，所述若干小钢珠被活动连接在保持架上，保持架设置 在球碗碗面与硬质珠子之间。本发明改变了以往加工类似筋槽时以冲压成型为主要手段的形式，改为滚筋成 型。与现有技术中采用滚轮滚筋不同的是，本发明利用硬质珠子(钢珠、硬质合金珠子、陶瓷珠子等)作为成型的滚筋头，在进行“转向”时，避免了滚轮滚筋时出现了滚筋“干涉现 象”，使得被加工板的变形均勻，变形后筋槽边缘的变形应力小，能提高成品的质量。本发明的滚筋头，采用硬质珠子作为滚筋时的施压件，圆珠在任意方向上的尺寸、 轮廓是一致的，滚筋加工在进入转角、转弧形弯段时，不会使材料出现变形量异常变化的情 况，从而能确保材料上筋槽形状的一致性、均勻性，同时避免在由于变形量异常使材料产生 内应力的情况。由于在滚筋时，珠子需承载大于变形力的压力，同时还要能保持360°任意 方向上的自由滚动，本发明专门设置了若干小钢珠作为滚动的传递件，避免了珠子与球碗 间摩擦力过大出现珠子滚动不灵活的情况。为确保滚筋成型时的进给量，本发明中的弹性 装置采用弹性力大于筋槽变形力的压簧、碟簧或高强度复合材料等来制作，同时，要求达到 变形力时，弹性装置还需有一定的收缩量，以确保珠子能活动。
图1是本发明的结构示意中1是薄板，2是装夹连接件，3是同心的圆形筋槽，4是滚筋头，5是筋槽，6是小 拖板，7是夹钳，8是下模，9是大拖板，10是弹性压辊；图2是图1中A-A剖视中11是冲头；图3是图1中B-B剖视中12是旋转冲头；图4是本发明中滚筋头的结构示意中41是硬质珠子，42是小钢珠，43是保持架，44是球碗，45是弹性装置，46是壳 体。
具体实施例方式本发明如图1-3所示，按以下步骤加工1)、在数控冲床上安装上、下模，所述上模为滚筋头4，所述下模8为开设有所述圆 形筋槽的槽型的平板形；2)、将下模8放置到所述数控冲床工作台上，装夹于X、Y平面内二维自动送料装置 上，再将所述薄板1通过装夹连接件2固定装夹于下模8上，贴实；3)、定原点，进给冲头，直至滚筋头4的下端点达到筋槽5的设计深度，保持冲头高 度；4)、启动自动送料装置上做二维圆周运动；最后，制得。本发明采用普通数控冲床时，如图2所示，滚筋头4固定连接在冲头11的下端。为解决板料被滚压后出现翘起的现象，本发明还可采用数控转塔冲床加工，如图3 所示，以加工同心的圆形筋槽3为例说明此时，利用转塔冲床的旋转工位的旋转冲头12装 夹滚筋头4，并且在滚筋头4的两侧分别安装弹性压辊10，弹性压辊10的下端控制略低于 板面。本发明无论采用那一种冲床，其自动送料装置均应能实现二维平面内勻速地做设 计动作，以图1中体现的结构为例，本发明的自动送料机构可以是包括大拖板9、小拖板6和夹钳7的结构形式，通过控制器实现在X、Y 二维平面内的运动。还有一点需要说明，图1中 滚筋头4的轴线在空间中的位置是不变的，相对于薄板1在X、Y 二维平面内位置的变化，仅 仅是薄板1相对于模具在运动。在此，还有必要对上下滚筋头的结构作一说明(如图4所示)滚筋头4的结构是 包括壳体46、弹性装置45、球碗44、滚筋用硬质珠子41和若干小钢珠42 ；所述壳体46呈桶 形；所述球碗44设置在壳体46内，截面形状略小于壳体46的截面形状，使得球碗44可在 壳体46内轴向运动；所述弹性装置45设置在壳体46底面与球碗44的端面之间；所述球碗 44的碗面朝向壳体46的筒口 ；所述硬质珠子41对应设置在球碗44的碗面上部，碗面形状 与硬质珠子41的形状相一致。所述若干小钢珠42均布在硬质珠子41与球碗44的碗面之 间；所述壳体46的桶口缩口后，其口沿的直径小于硬质珠子41的直径，将硬质珠子41、若 干小钢珠42、弹性装置45和球碗44约束在壳体46内。它还包括小钢珠42的保持架43，所述若干小钢珠42被活动连接在保持架43上， 保持架43设置在球碗44碗面与硬质珠子41之间。
权利要求
1.一种在薄板板面上加工圆形筋槽的方法，其特征在于，按以下步骤加工1)、在数控冲床上安装上、下模，所述上模为滚筋头，所述下模为开设有所述圆形筋槽 的槽型的平板形；2)、将下模放置到所述数控冲床工作台上，再装夹于X、Y平面内二维自动送料装置上， 再将所述薄板固定装夹于下模上，贴实；3)、定原点，进给冲头，直至滚筋头下端点达到筋槽设计深度，保持冲头高度；4)、启动自动送料装置上做二维圆周运动；最后，制得。
2.根据权利要求1所述的一种在薄板板面上加工圆形筋槽的方法，其特征在于，所述 滚筋头包括壳体、弹性装置、球碗、滚筋用硬质珠子和若干小钢珠；所述壳体呈桶形；所述 球碗设置在壳体内，截面形状略小于壳体的截面形状，使得球碗可在壳体内轴向运动；所述 弹性装置设置在壳体底面与球碗端面之间；所述球碗的碗面朝向壳体的筒口 ；所述硬质珠 子对应设置在球碗碗面上，所述若干小钢珠均布在硬质珠子与球碗的碗面之间；所述壳体 的桶口缩口后，其口沿直径小于硬质珠子的直径，将硬质珠子、若干小钢珠、弹性装置和球 碗约束在壳体内。
3.据权利要求2述的一种在薄板板面上加工圆形筋槽的方法，其特征在于，它还包括 小钢珠的保持架，所述若干小钢珠被活动连接在保持架上，保持架设置在球碗碗面与硬质 珠子之间。
全文摘要
一种在薄板板面上加工圆形筋槽的方法。涉及一种利用数控转塔冲床加工薄板板面上具有圆形筋槽的方法。按以下工艺步骤进行1)在数控冲床上安装上、下模，所述上模为滚筋头，所述下模为开设有所述圆形筋槽的槽型的平板形；2)将下模放置到所述数控冲床工作台上，再装夹于X、Y平面内二维自动送料装置上，再将所述薄板固定装夹于下模上，贴实；3)定原点，进给冲头，直至滚筋头下端点达到筋槽设计深度，保持冲头高度；4)启动自动送料装置上做二维圆周运动；最后，制得。本发明加工出来的筋槽具有变形均匀、成型质量好等优点。
文档编号B21D37/10GK102000727SQ20091018457
公开日2011年4月6日 申请日期2009年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者庄瑞斌 申请人:扬州恒德模具有限公司