[發(fā)明專利]一種薄板結(jié)構(gòu)件壓筋分布方法

在審

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• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107289315A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柳玉起;張成林;孔炎;馮卉;孫瑜
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué);中興通訊股份有限公司南京分公司
• 主分類號: F16S1/10
• 分類號: F16S1/10
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心42201
• 代理人: 張建偉,曹葆青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，更具體地，涉及一種新型的薄板結(jié)構(gòu)件壓筋分布方法。

背景技術(shù)

薄板產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)件材料厚度較薄，大多集中在0.6mm至2mm的范圍內(nèi)，壓筋的深度僅為一個板厚，成形后零件的翹曲嚴(yán)重。主要原因是薄板回彈所致。

薄板結(jié)構(gòu)件的翹曲回彈是工業(yè)生產(chǎn)中急需解決的問題，它是指沖壓模具卸載之后，薄板料內(nèi)部的應(yīng)力重新進(jìn)行分布的一個過程。回彈會造成沖壓薄板的形狀、尺寸偏離設(shè)計要求，影響沖壓件的質(zhì)量，其中包括表面形狀、尺寸精度和裝配性能等。回彈除了使沖壓件成形質(zhì)量差、尺寸精度差，還增加了成形后的校形工作量，故在實際生產(chǎn)中需要有效控制回彈量。

針對薄板結(jié)構(gòu)件成形的翹曲回彈，現(xiàn)有的解決技術(shù)大多是在模具結(jié)構(gòu)上做文章，比如增加壓邊裝置、采用分步式?jīng)_壓成形壓筋、加力過壓的方式等，這種方式的模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種薄板結(jié)構(gòu)件壓筋分布方法，其目的在于通過本方法的壓筋排布方式，由此解決現(xiàn)有技術(shù)存在的回彈量大，結(jié)構(gòu)件形狀、尺寸精度差和裝配性能差的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種結(jié)構(gòu)件壓筋分布方式，包括如下步驟：

(1)設(shè)置環(huán)形壓筋，該環(huán)形壓筋的平面幾何尺度是薄板平面幾何尺度的0.85-0.95倍；

(2)在薄板中部設(shè)有一個或多個中部加強(qiáng)壓筋，用于控制薄板的翹曲。

優(yōu)選地，所述中部加強(qiáng)壓筋為兩根條狀加強(qiáng)壓筋交叉而成的“X”形狀，該中部加強(qiáng)壓筋關(guān)于薄板中心對稱。

優(yōu)選地，所述壓筋通過沖壓方式和薄板結(jié)合在一起。

優(yōu)選地，在薄板內(nèi)部還設(shè)若干短壓筋，用于控制局部的平板翹曲；所述短壓筋關(guān)于薄板中心對稱分布。

優(yōu)選地，所述環(huán)形壓筋與薄板均為矩形，環(huán)形壓筋呈矩形框架結(jié)構(gòu)，尺寸略小于薄板，用于控制薄板邊緣翹曲。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于環(huán)形壓筋框架的平面尺寸為薄板平面尺度的0.85-0.95，能夠有效抑制薄板結(jié)構(gòu)件邊角的翹曲，中部加強(qiáng)壓筋設(shè)計為“X”形，能夠抑制長寬兩個方向的翹曲，能夠取得提高薄板結(jié)構(gòu)件形狀尺寸精度的有益效果。

附圖說明

圖1是某箱式服務(wù)器上蓋零件模型圖；

圖2是零件傳統(tǒng)壓筋分布方式及仿真分析結(jié)果；

圖3是新設(shè)計壓筋分布方式一及仿真分析結(jié)果；

圖4是新設(shè)計壓筋分布方式二及仿真分析結(jié)果；

圖5是新設(shè)計壓筋分布方式三及仿真分析結(jié)果。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

實施例1

某箱式服務(wù)器上蓋零件長666mm，寬427mm，厚1mm，翻邊高度為12mm，要求壓筋方向與翻邊方向一致，筋條高度為一個板厚，板件上定位孔較多，側(cè)邊也有配合的定位孔。零件如圖1所示。

傳統(tǒng)壓筋設(shè)計方式多為橫筋和豎筋，圖2為最初設(shè)計壓筋時仿真分析結(jié)果。從仿真結(jié)果圖中可以看出，薄板零件翹曲嚴(yán)重，回彈區(qū)間為(-0.245mm,3.66mm)，回彈區(qū)域主要集中在零件上端，回彈翹曲達(dá)到4mm，嚴(yán)重影響零件的尺寸精度。

圖3為新設(shè)計的壓筋分布方式，周圈分布環(huán)形壓筋，零件中心分布“X”形筋條的衍生筋，其余短筋條對稱分布。從仿真結(jié)果圖上可以看出，零件回彈區(qū)間為(-0.018mm,0.623mm)，零件的回彈翹曲控制在了0.65mm之內(nèi)，大大提高了零件的尺寸精度。

圖4為新設(shè)計的壓筋分布方式，周圈分布環(huán)形壓筋，零件中心分布“X”形筋條，其余短筋條對稱分布。從仿真結(jié)果圖上可以看出，零件回彈區(qū)間為(-0.408mm,0.577mm)，零件的平面度減小到1mm之內(nèi)，相對于圖2的結(jié)果，提高了零件的尺寸精度。

圖5為新設(shè)計的壓筋分布方式，周圈分布環(huán)形壓筋，兩個“X”形筋條的衍生筋分布在零件上下兩端，筋條關(guān)于零件中心左右對稱。從仿真結(jié)果圖上可以看出，零件回彈區(qū)間為(-0.409mm,0.457mm)，零件的平面度控制在了0.85mm之內(nèi)，有效提高了產(chǎn)品的尺寸精度。

綜上所述，本發(fā)明提出的的筋條分布方式能夠從零件長寬兩個方向控制產(chǎn)品的回彈翹曲，大大減少沖壓成形后的產(chǎn)品的回彈區(qū)間，有效降低了產(chǎn)品回彈翹曲的問題。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。