一种带法兰的U字型冲压件的成型工艺的制作方法

一种带法兰的u字型冲压件的成型工艺
技术领域
1.本发明属于机械领域，具体涉及一种带法兰的u字型冲压件的成型工艺。


背景技术：

2.现有冲压行业对于规则形状的拉伸件带法兰的都可以通过模具剪切将法兰切除，满足产品形状的要求，但是形状怪异且有高低差的产品，模具中无法实现剪切将其法兰多余材料切除。例如加工一如附图16所示的u字形的壳形的产品，其法兰形状比较怪异，普通拉伸剪切工艺无法满足产品外形要求。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种适宜批量生产的带法兰的u字型冲压件的成型工艺。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种带法兰的u字型冲压件的成型工艺，其包括以下步骤：
6.1)下料：在板形的原料上裁切，形成椭圆形的胚料；
7.2)拉伸：在上述胚料中心处进行冲压拉伸，以在上述胚料中形成一具有开口，且横截面为长方形、纵截面为半圆形的杯体，所述杯体包括两个半圆形的侧面及一弧形底面；其中，所述杯体横截面的长边与所述胚料的长轴相平行，所述杯体横截面的短边与所述胚料的短轴相平行；
8.3)切法兰：对上述胚料进行裁切，以在所述杯体的开口边缘上形成设定宽度的翻边；
9.4)转直：对所述杯体进行冲压，将所述杯体的两侧面上的部分翻边翻折、直至所述翻边与所述杯体的侧面位于同一平面；
10.5)侧切：对所述杯体的两侧面进行裁切，在靠近所述杯体开口处形成半圆形的切口；
11.6)侧冲成型：对所述杯体进行冲压，将步骤4)中翻直的所述翻边及所述切口的边缘进行翻折，直至其与所述杯体的侧面相垂直，得到最后的产品。
12.优选的，所述步骤1)中，所述胚料满足以下约束：
13.a)l1>＝l3+r+2a；其中，l1是所述胚料的长轴的长度，l3是所述杯体开口的长边的边长，r是所述杯体纵截面的半径，a是所述翻边的宽度；
14.b)l2>＝l4+2r+2a；其中，l2是所述胚料的短轴的长度，l4是所述杯体开口的短边的边长。
15.优选的，所述步骤4)中，将一所述杯体的侧面上的翻边翻直时，满足以下约束：
16.c)l5＝2r
–
4a；其中，l5是翻直的部分翻边的长度。
17.优选的，所述步骤4)中，将一所述杯体的侧面上的翻边翻直时，翻直的翻边与两侧的开口之间的间距均为a。
18.优选的，所述原料是由不锈钢制成的。
19.本发明的有益效果是：实现了带法兰的u字型冲压件的批量成型生产，其外形结构符合设计要求，拉伸部位的补偿恰到好处，既保证了产品强度，也节约了原材料。本发明的成型工艺简单、可靠，适宜广泛推广。
附图说明
20.图1是步骤1)加工后的产品的正视图；
21.图2是步骤1)加工后的产品的右视图；
22.图3是步骤2)加工后的产品的正视图；
23.图4是步骤2)加工后的产品的右视图；
24.图5是步骤2)加工后的前视结构示意图；
25.图6是步骤3)加工后的产品的正视图；
26.图7是步骤3)加工后的产品的右视图；
27.图8是步骤3)加工后的前视结构示意图；
28.图9是步骤4)加工后的产品的正视图；
29.图10是步骤4)加工后的产品的右视图；
30.图11是步骤4)加工后的前视结构示意图；
31.图12是步骤5)加工后的右视图；
32.图13是步骤6)加工后的产品的正视图；
33.图14是步骤6)加工后的产品的右视图；
34.图15是步骤6)加工后的前视结构示意图；
35.图16是最终产品的立体结构示意图。
具体实施方式
36.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
37.如图1至图16所示，一种带法兰的u字型冲压件的成型工艺，其包括以下步骤：
38.1)下料：在板形的不锈钢制成的原料上裁切，形成椭圆形的胚料10；如图1和图2所示，其包括长轴l1和短轴l2。
39.2)拉伸：在上述胚料10中心处进行冲压拉伸，以在上述胚料10中形成一具有开口12，且横截面为长方形、纵截面为半圆形的杯体14，杯体14包括两个半圆形的侧面18及一弧形底面19；其中，杯体14开口12处的横截面的长边l3与胚料10的长轴l1相平行，杯体14开口12处的横截面的短边l4与胚料10的短轴l1相平行；此步骤后的工件如图3、4、5所示。
40.3)切法兰：对上述胚料10进行裁切，以在杯体14的开口12边缘上形成设定宽度a的翻边16，如图6、7、8所示；
41.4)转直：对杯体14进行冲压，将杯体14的两侧面18上的部分翻边16翻折、直至翻边16与杯体14的侧面18位于同一平面，如图9、10、11所示；转直后，方便下一侧切的步骤实施，避免侧切过程中，刀具挤压翻边16，造成变形。
42.5)侧切：对杯体14的两侧面18进行裁切，在靠近杯体14开口12处形成半圆形的切口20，如图12所示；
43.6)侧冲成型：对杯体14进行冲压，将步骤4)中翻直的翻边16及切口20的边缘进行
翻折，直至其与杯体14的侧面18相垂直，得到最后的产品，如图13、14、15所示。
44.步骤1)中，胚料10满足以下约束：
45.a)l1>＝l3+r+2a；其中，l1是胚料10的长轴的长度，l3是杯体14开口12的长边的边长，r是杯体14纵截面的半径，a是翻边16的宽度，优选l1＝l3+r+2a；本约束是为了在步骤2的拉伸中，胚料10可以给拉伸提供足够的材料，也避免过度提供材料，造成浪费以及多余材料给拉伸部分造成不必要的应力，导致最终的产品变形；
46.b)l2>＝l4+2r+2a；其中，l2是胚料10的短轴的长度，l4是杯体14开口12的短边的边长，优选l2＝l4+2r+2a；本约束是为了在步骤2的拉伸中，胚料10可以给拉伸提供足够的材料，也避免过度提供材料，造成浪费以及多余材料给拉伸部分造成不必要的应力，导致最终的产品变形。
47.步骤4)中，将一杯体14的侧面18上的翻边16翻直时，满足以下约束：
48.c)l5＝2r
–
4a；其中，l5是翻直的部分翻边16的长度；
49.且，将一杯体14的侧面18上的翻边16翻直时，翻直的翻边16与两侧的开口12之间的间距均为a。即，翻直的部分翻边16是对称的，两边各留a的宽度，方便步骤6)中，再次翻折时，两边对称受力，最终的产品不会变形。
50.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
51.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。