一种薄板结构件压筋分布方法与流程

本发明属于机械加工领域，更具体地，涉及一种新型的薄板结构件压筋分布方法。

背景技术：

薄板产品的结构件材料厚度较薄，大多集中在0.6mm至2mm的范围内，压筋的深度仅为一个板厚，成形后零件的翘曲严重。主要原因是薄板回弹所致。

薄板结构件的翘曲回弹是工业生产中急需解决的问题，它是指冲压模具卸载之后，薄板料内部的应力重新进行分布的一个过程。回弹会造成冲压薄板的形状、尺寸偏离设计要求，影响冲压件的质量，其中包括表面形状、尺寸精度和装配性能等。回弹除了使冲压件成形质量差、尺寸精度差，还增加了成形后的校形工作量，故在实际生产中需要有效控制回弹量。

针对薄板结构件成形的翘曲回弹，现有的解决技术大多是在模具结构上做文章，比如增加压边装置、采用分步式冲压成形压筋、加力过压的方式等，这种方式的模具结构复杂、成本高。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种薄板结构件压筋分布方法，其目的在于通过本方法的压筋排布方式，由此解决现有技术存在的回弹量大，结构件形状、尺寸精度差和装配性能差的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种结构件压筋分布方式，包括如下步骤：

(1)设置环形压筋，该环形压筋的平面几何尺度是薄板平面几何尺度的0.85-0.95倍；

(2)在薄板中部设有一个或多个中部加强压筋，用于控制薄板的翘曲。

优选地，所述中部加强压筋为两根条状加强压筋交叉而成的“x”形状，该中部加强压筋关于薄板中心对称。

优选地，所述压筋通过冲压方式和薄板结合在一起。

优选地，在薄板内部还设若干短压筋，用于控制局部的平板翘曲；所述短压筋关于薄板中心对称分布。

优选地，所述环形压筋与薄板均为矩形，环形压筋呈矩形框架结构，尺寸略小于薄板，用于控制薄板边缘翘曲。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，由于环形压筋框架的平面尺寸为薄板平面尺度的0.85-0.95，能够有效抑制薄板结构件边角的翘曲，中部加强压筋设计为“x”形，能够抑制长宽两个方向的翘曲，能够取得提高薄板结构件形状尺寸精度的有益效果。

附图说明

图1是某箱式服务器上盖零件模型图；

图2是零件传统压筋分布方式及仿真分析结果；

图3是新设计压筋分布方式一及仿真分析结果；

图4是新设计压筋分布方式二及仿真分析结果；

图5是新设计压筋分布方式三及仿真分析结果。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

某箱式服务器上盖零件长666mm，宽427mm，厚1mm，翻边高度为12mm，要求压筋方向与翻边方向一致，筋条高度为一个板厚，板件上定位孔较多，侧边也有配合的定位孔。零件如图1所示。

传统压筋设计方式多为横筋和竖筋，图2为最初设计压筋时仿真分析结果。从仿真结果图中可以看出，薄板零件翘曲严重，回弹区间为(-0.245mm,3.66mm)，回弹区域主要集中在零件上端，回弹翘曲达到4mm，严重影响零件的尺寸精度。

图3为新设计的压筋分布方式，周圈分布环形压筋，零件中心分布“x”形筋条的衍生筋，其余短筋条对称分布。从仿真结果图上可以看出，零件回弹区间为(-0.018mm,0.623mm)，零件的回弹翘曲控制在了0.65mm之内，大大提高了零件的尺寸精度。

图4为新设计的压筋分布方式，周圈分布环形压筋，零件中心分布“x”形筋条，其余短筋条对称分布。从仿真结果图上可以看出，零件回弹区间为(-0.408mm,0.577mm)，零件的平面度减小到1mm之内，相对于图2的结果，提高了零件的尺寸精度。

图5为新设计的压筋分布方式，周圈分布环形压筋，两个“x”形筋条的衍生筋分布在零件上下两端，筋条关于零件中心左右对称。从仿真结果图上可以看出，零件回弹区间为(-0.409mm,0.457mm)，零件的平面度控制在了0.85mm之内，有效提高了产品的尺寸精度。

综上所述，本发明提出的的筋条分布方式能够从零件长宽两个方向控制产品的回弹翘曲，大大减少冲压成形后的产品的回弹区间，有效降低了产品回弹翘曲的问题。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种薄板结构件压筋设计方法，其目的是解决现有的薄板结构件翘曲，增强产品的平面度的技术问题。本方法包括：(1)环形压筋的分布；(2)内部加强压筋的分布；其中环形压筋指沿产品外形分布的自封闭压筋结构，内部加强压筋指的外形近似“X”的斜筋，包括不与环筋垂直的斜筋条。采用本方法进行的薄板结构件压筋设计，可以有效提高产品的平面度，可以广泛应用到薄板件压筋胀形的工艺中。

技术研发人员：柳玉起;张成林;孔炎;冯卉;孙瑜
受保护的技术使用者：华中科技大学;中兴通讯股份有限公司南京分公司
技术研发日：2017.07.25
技术公布日：2017.10.24