一種待沖壓金屬件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種待沖壓金屬件，涉及沖壓工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，該待沖壓金屬件可以在沖壓過程中，避免對(duì)金屬件的外觀造成影響。所述待沖壓金屬件包括金屬件，所述金屬件上設(shè)有待沖孔部，所述待沖孔部用于在沖壓后形成沖壓孔，所述待沖孔部和所述金屬件的邊緣之間設(shè)有吸能部，或所述金屬件的邊緣上與所述待沖孔部相對(duì)的位置處設(shè)有吸能部，當(dāng)對(duì)所述待沖孔部進(jìn)行沖孔時(shí)，所述吸能部用于吸收從所述待沖孔部傳遞至所述金屬件的邊緣的變形能量。本發(fā)明實(shí)施例提供的沖壓金屬件主要用于二次沖壓工藝中。
【專利說明】一種待沖壓金屬件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沖壓工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于沖壓的金屬件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著超薄、超窄的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念在日益完善，傳統(tǒng)塑料件在強(qiáng)度及疲勞性方面與金屬件相比差距較為明顯。如今，越來越多的產(chǎn)品已經(jīng)開始采用金屬拼接或折彎設(shè)計(jì)，不但使產(chǎn)品的強(qiáng)度高、耐疲勞，而且還可以使產(chǎn)品具有優(yōu)良的質(zhì)感。通常而言，沖壓工藝作為金屬件成型的一種較為優(yōu)選的工藝，與其它成型方法相比具有諸多優(yōu)點(diǎn)，例如操作方便、費(fèi)用低、效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、互換性好；還可以加工壁薄、重量輕、剛性好、形狀復(fù)雜的零件，
[0003]但是對(duì)于這種超薄、超窄的金屬件而言，其在沖壓過程中會(huì)造成局部材料的流動(dòng)，這樣會(huì)使周圍相鄰的部分產(chǎn)生變形。例如金屬件y在沖孔過程中(參照?qǐng)D1和圖2)，造成孔2 ;周邊的局部材料的流動(dòng)，這種局部材料的流動(dòng)會(huì)對(duì)其周圍相鄰的材料造成擠壓，結(jié)果導(dǎo)致靠近沖壓孔的邊緣材料產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變形，從而對(duì)金屬件的外觀性造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種待沖壓金屬件，可以在沖壓過程中，避免對(duì)金屬件的外觀造成影響。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種待沖壓金屬件，包括金屬件，所述金屬件上設(shè)有待沖孔部，所述待沖孔部用于在沖壓后形成沖壓孔，所述待沖孔部和所述金屬件的邊緣之間設(shè)有吸能部，或所述金屬件的邊緣上與所述待沖孔部相對(duì)的位置處設(shè)有吸能部，當(dāng)對(duì)所述待沖孔部進(jìn)行沖孔時(shí)，所述吸能部用于吸收從所述待沖孔部傳遞至所述金屬件的邊緣的變形能量。
[0007]進(jìn)一步地，所述吸能部與所述沖壓孔之間的中心連線垂直于所述金屬件靠近所述吸能部的邊緣線。
[0008]可選地，當(dāng)所述待沖孔部和所述金屬件的邊緣之間設(shè)有吸能部時(shí)，所述吸能部為至少一個(gè)工藝槽。
[0009]其中，所述工藝槽中垂直于所述中心連線方向的尺寸范圍為所述沖壓孔直徑尺寸的二分之一至所述沖孔直徑尺寸之間；所述工藝槽沿所述中心連線方向的尺寸范圍為Imm ?5mm。
[0010]其中，所述沖壓孔的中心距離所述金屬件的邊緣尺寸小于等于20mm，所述沖壓孔的直徑小于等于10mm。
[0011]進(jìn)一步地，所述工藝槽的內(nèi)壁上設(shè)有筋條。
[0012]優(yōu)選地，所述工藝槽通過切割工藝形成。
[0013]可選地，所述工藝槽為多邊形、圓形、或橢圓形。[0014]可選地，所述工藝槽的數(shù)量為兩個(gè)以上，且沿所述中心連線方向間隔設(shè)置。
[0015]可選地，當(dāng)所述金屬件的邊緣上設(shè)有吸能部時(shí)，所述吸能部為形成于所述金屬件邊緣上且凹向所述待沖孔部的凹陷部。
[0016]其中，所述凹陷部沿所述金屬件邊緣的長(zhǎng)度尺寸大于所述沖壓孔的直徑尺寸。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種待沖壓金屬件，包括金屬件，所述金屬件上設(shè)有待沖孔部，所述待沖孔部和所述金屬件的邊緣之間設(shè)有吸能部，或所述金屬件的邊緣上與所述待沖孔部相對(duì)的位置處設(shè)有吸能部，當(dāng)對(duì)金屬件上的待沖孔部進(jìn)行沖孔時(shí)，待沖孔部和金屬件邊緣之間的材料產(chǎn)生流動(dòng)而導(dǎo)致該部分變形，此時(shí)吸能部可以吸收該部分的變形能量，以阻止該變形能量傳遞至邊緣，進(jìn)而使邊緣材料不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變形，從而減小對(duì)金屬件的外觀造成影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的沖壓金屬件的示意圖；
[0020]圖2為現(xiàn)有技術(shù)提供的沖壓金屬件經(jīng)過沖孔后產(chǎn)生的變形示意圖；
[0021]圖3為現(xiàn)有技術(shù)提供的沖壓金屬件經(jīng)過沖孔后產(chǎn)生的變形位移分布示意圖；
[0022]圖4為現(xiàn)有技術(shù)提供的沖壓金屬件在沖孔中產(chǎn)生的變形位移曲線圖；
[0023]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的沖壓金屬件中吸能部為工藝槽的示意圖；
[0024]圖6為圖5中所示的工藝槽設(shè)置筋條的示意圖；
[0025]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的沖壓金屬件中吸能部為凹陷部的示意圖；
[0026]圖8為圖5所示的沖壓金屬件經(jīng)過沖孔后的示意圖；
[0027]圖9為圖5所示的沖壓金屬件經(jīng)過沖孔后產(chǎn)生的變形位移分布示意圖；
[0028]圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的沖壓金屬件在沖孔中產(chǎn)生的變形位移曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種沖壓金屬件，參照?qǐng)D5或圖7所示，包括金屬件1，金屬件I上設(shè)有待沖孔部2，待沖孔部2用于在沖壓后形成沖壓孔3，待沖孔部和金屬件I的邊緣之間設(shè)有吸能部(例如圖5中標(biāo)記4的部分)，或參照?qǐng)D7所示在金屬件I的邊緣上與待沖孔部2相對(duì)的位置處設(shè)有吸能部(例如圖7中標(biāo)記6的部分)；當(dāng)對(duì)金屬件I上的待沖孔部2進(jìn)行沖孔時(shí)，待沖孔部2和金屬件I的邊緣之間的材料產(chǎn)生流動(dòng)而導(dǎo)致該部分變形，此時(shí)吸能部可以吸收該部分的變形能量，以阻止該變形能量傳遞至邊緣，進(jìn)而使邊緣材料不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變形，減小對(duì)金屬件I的外觀造成影響。[0031]首先，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知道的是，通過沖壓工藝可以成型不同領(lǐng)域的產(chǎn)品，例如汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片；鍋爐的汽包，容器的殼體；電機(jī)、電器的鐵芯娃鋼片；儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品。為便于理解本發(fā)明提供的沖壓金屬件的要點(diǎn)，下面以家用電器中的金屬件為例進(jìn)行說明，更具體地，以電視機(jī)的金屬外殼進(jìn)行距離說明。
[0032]本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以知道的是，不論是電視機(jī)的金屬殼體，還是其他金屬產(chǎn)品，都是經(jīng)過多道沖壓工藝而形成。首先通常將金屬坯料通過沖壓模具沖出基本的產(chǎn)品外形，對(duì)于需要孔的產(chǎn)品，還要通過二次沖壓形成沖壓孔，接著再進(jìn)行材料清洗、拉延、修邊/沖孔、整形等工藝。
[0033]對(duì)于電視機(jī)金屬殼體的設(shè)計(jì)而言，正如【背景技術(shù)】所述，已經(jīng)逐步向超薄、超窄的趨勢(shì)發(fā)展，為了使這種超薄、超窄的殼體在二次沖壓中具有良好的外觀，結(jié)合圖5和圖6，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種沖壓金屬件，包括金屬件1，金屬件I上設(shè)有待沖孔部2，待沖孔部2用于在沖壓后形成沖壓孔3，待沖孔部和金屬件I的邊緣之間設(shè)有吸能部，或在金屬件I的邊緣上與待沖孔部2相對(duì)的位置處設(shè)有吸能部；當(dāng)對(duì)金屬件I上的待沖孔部2進(jìn)行沖孔時(shí)，待沖孔部2和金屬件I的邊緣之間的材料產(chǎn)生流動(dòng)而導(dǎo)致該部分變形，此時(shí)吸能部可以吸收該部分的變形能量，以阻止該變形能量傳遞至邊緣，進(jìn)而使邊緣材料不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變形(如圖8所示)，避免對(duì)金屬件I的外觀造成影響。
[0034]作為本發(fā)明實(shí)施例一種優(yōu)選的方案，上述吸能部與沖壓孔3之間的中心連線垂直于金屬件I中靠近該工藝槽4的邊緣線。這是由于在沖孔過程中，沖壓孔3與其相鄰的邊緣之間是變形較大的區(qū)域的，當(dāng)吸能部與沖壓孔3之見的中心連線垂直邊緣時(shí)，可以使吸能部正好處于該變形較大的區(qū)域內(nèi)，從而可以更好的吸收傳遞至邊緣的變形能量，進(jìn)一步減小對(duì)金屬件I外觀的影響。
[0035]上述吸能部可以呈不同形態(tài)的結(jié)構(gòu)，例如作為一種可選的，該吸能部為圖5所示的工藝槽4，當(dāng)對(duì)金屬件I進(jìn)行沖孔時(shí)，沖壓孔3周圍的材料會(huì)發(fā)生流動(dòng)，如圖9所示，工藝槽4靠近沖壓孔3的一側(cè)邊在流動(dòng)力的作用下向工藝槽4的內(nèi)部收縮變形，從而使工藝槽4實(shí)現(xiàn)吸收變形能量的目的。工藝槽4吸收全部的變形能量是一種理想狀態(tài)，不過在一定情況也可以實(shí)現(xiàn)，但是通常情況下，大部分的變形能量集中在工藝槽4，而只有很微小的變形能量繞過工藝槽4而傳遞至邊緣處，即使這樣邊緣產(chǎn)生的變形也是極其微小的，甚至可以忽略不計(jì)。因此這種情況下也可以使金屬件I的外觀不受影響。
[0036]另外，從圖4和圖10也可以看出，對(duì)于設(shè)置工藝槽4的沖壓金屬件所產(chǎn)生的最大變形量為0.02_，而對(duì)于沒有設(shè)置工藝槽4的沖壓金屬件所產(chǎn)生的最大變形量為0.1lmm,因此也可以說明本發(fā)明實(shí)施例中的沖壓金屬件，在沖孔過程中邊緣產(chǎn)生的變形也是極其微小的，并不影響金屬件I的外觀。
[0037]對(duì)于工藝槽4的具體尺寸,作為本發(fā)明實(shí)施例一種可選的方案，工藝槽4中垂直于中心連線方向(可以看作是長(zhǎng)度方向)的最小尺寸一般取沖壓孔3直徑尺寸的二分之一、最大尺寸一般與沖壓孔3的直徑相同；工藝槽4沿中心連線方向(可以看作是寬度方向)的尺寸范圍為Imm?5mm。
[0038]不過，對(duì)于一些金屬件而言，工藝槽的設(shè)置還需要根據(jù)金屬件的外觀尺寸、沖壓孔的位置而具體判斷，例如對(duì)于尺寸相對(duì)較小的電視機(jī)金屬殼體而言，在沖壓孔3的中心距離金屬件I的邊緣尺寸小于等于20mm，且沖壓孔.的直徑小于等于IOmm時(shí)，需要在金屬件I上設(shè)置工藝槽4，以保證電視機(jī)殼體的外觀性。
[0039]對(duì)于工藝槽4的大小、形狀以及位置也可以根據(jù)金屬件I的外觀尺寸、沖壓孔3的位置而具體設(shè)定。結(jié)合上述內(nèi)容，當(dāng)沖壓孔3距離金屬件I邊緣為10mm-20mm之間，且沖壓孔3的大小介于5mm-10mm時(shí)，以及當(dāng)沖壓孔3距離金屬件I邊緣大于10mm，且沖壓孔3的大小不大于5mm時(shí)，工藝槽4的長(zhǎng)度尺寸的極小值均取沖壓孔3尺寸的1/2、極大值均與沖壓孔3尺寸等值,寬度尺寸均取lmm-5mm。
[0040]工藝槽4尺寸、位置以及形狀還可以結(jié)合金屬件I與其它部件的裝配要求，并進(jìn)一步通過仿真軟件的分析評(píng)估而合理的確定。
[0041]對(duì)于工藝槽4的具體形狀，作為可選的方案，可以是多邊形(如長(zhǎng)方形形、正方形、五邊形等)、圓形、或橢圓形等其它規(guī)則或不規(guī)則的形狀。
[0042]在沖孔過程中，上述工藝槽4不但可以解決金屬件I邊緣變形的問題，還可以對(duì)金屬件I起到定位及固定的作用，便于金屬件I的加工，避免在沖壓過程中金屬件I發(fā)生偏移而導(dǎo)致產(chǎn)品的報(bào)廢，較好地提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。
[0043]進(jìn)一步地，如圖6所示，本實(shí)施例優(yōu)選的在工藝槽4的內(nèi)壁上還設(shè)有筋條5，這樣可以阻礙在沖孔過程中沖壓孔3周邊的局部材料由于擠壓而產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，更好地起到吸收變形能量的作用。
[0044]對(duì)于工藝槽4的制作方式，本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選的采用切割工藝，例如可以采用線切割工藝，本發(fā)明可以以此作為較佳的實(shí)施例。
[0045]工藝槽4的數(shù)量可以為圖中所述的一個(gè)，當(dāng)然并不限于此圖中所示，還可以沿沖壓孔3和工藝槽4的中心連線方向上間隔設(shè)置兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)工藝槽，具體數(shù)量要參照實(shí)際情況而設(shè)定。
[0046]前述提到吸能部可以是不同形態(tài)的結(jié)構(gòu)，除了可以是上述工藝槽4的結(jié)構(gòu)以外，還可以是圖7所示的凹陷部6，該凹陷部6形成于金屬件I邊緣上且凹向待沖孔部2，其中，凹陷部6的形狀可以是弧狀、或者矩形狀等。當(dāng)對(duì)金屬件I進(jìn)行沖孔時(shí)，沖壓孔3周圍的材料會(huì)發(fā)生流動(dòng)，凹陷部6靠近沖壓孔3的一側(cè)邊在流動(dòng)力的作用下向外移動(dòng)，這樣凹陷部6在移動(dòng)后會(huì)與金屬件I的邊緣相平齊，不會(huì)影響金屬件I的外觀。此外，凹陷部6在移動(dòng)過后可能會(huì)相對(duì)于金屬件I的邊緣略微凸起，但是這種凸起也是極其微小的，甚至可以忽略不計(jì)，因此這種情況下也可以使金屬件I的外觀不受影響。
[0047]作為優(yōu)選的方案，圖7所示的凹陷部6沿金屬件I邊緣的長(zhǎng)度尺寸大于沖壓孔3的直徑尺寸，這是因?yàn)槿鐖D3所示，在沖孔過程中，沖壓孔3周邊的變形位移朝邊緣處呈扇形分布，當(dāng)凹陷部6的長(zhǎng)度大于沖壓孔3的直徑時(shí)，凹陷部6可以在較大的范圍內(nèi)吸收變形能量，降低邊緣產(chǎn)生變形的風(fēng)險(xiǎn)。
[0048]對(duì)于凹陷部6的大小、形狀以及位置還要根據(jù)金屬件I的外觀尺寸、沖壓孔3的位置而具體設(shè)定，更進(jìn)一步地還可以結(jié)合金屬件I與其它部件的裝配要求，并通過仿真軟件的分析評(píng)估而合理的確定。
[0049]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種待沖壓金屬件，包括金屬件，所述金屬件上設(shè)有待沖孔部，所述待沖孔部用于在沖壓后形成沖壓孔，其特征在于，所述待沖孔部和所述金屬件的邊緣之間設(shè)有吸能部，或所述金屬件的邊緣上與所述待沖孔部相對(duì)的位置處設(shè)有吸能部，當(dāng)對(duì)所述待沖孔部進(jìn)行沖孔時(shí)，所述吸能部用于吸收從所述待沖孔部傳遞至所述金屬件的邊緣的變形能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖壓金屬件，其特征在于，所述吸能部與所述沖壓孔之間的中心連線垂直于所述金屬件靠近所述吸能部的邊緣線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖壓金屬件，其特征在于，所述待沖孔部和所述金屬件的邊緣之間設(shè)有吸能部，所述吸能部為至少一個(gè)工藝槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沖壓金屬件，其特征在于，所述工藝槽中垂直于所述中心連線方向的尺寸范圍為所述沖壓孔直徑尺寸的二分之一至所述沖孔直徑尺寸之間；所述工藝槽沿所述中心連線方向的尺寸范圍為Imm?5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沖壓金屬件，其特征在于，所述沖壓孔的中心距離所述金屬件的邊緣尺寸小于等于20mm，所述沖壓孔的直徑小于等于10mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沖壓金屬件，其特征在于，所述工藝槽的內(nèi)壁上設(shè)有筋條。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沖壓金屬件，其特征在于，所述工藝槽通過切割工藝形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的沖壓金屬件，其特征在于，所述工藝槽為多邊形、圓形、或橢圓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的沖壓金屬件，其特征在于，所述工藝槽的數(shù)量為兩個(gè)以上，且沿所述中心連線方向間隔設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖壓金屬件，其特征在于，所述金屬件的邊緣上設(shè)有吸能部，所述吸能部為形成于所述金屬件邊緣上且凹向所述待沖孔部的凹陷部。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的沖壓金屬件，其特征在于，所述凹陷部沿所述金屬件邊緣的長(zhǎng)度尺寸大于所述沖壓孔的直徑尺寸。
【文檔編號(hào)】F16S1/04GK103527916SQ201310495613
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】張繼光, 張王軍 申請(qǐng)人:青島海信電器股份有限公司