波纹板冲压方法及波纹板

技术领域

本发明涉及冲压成型技术领域，尤其涉及一种波纹板冲压方法及波纹板。

背景技术

液化天然气(LNG)的主要成分为甲烷，由天然气在常压下冷却至-162℃得到。LNG储罐为存储LNG的主要设备，可分为单容罐、双容罐、全容罐和薄膜罐。新型的薄膜型储罐除混凝土外罐相同外，绝缘填充层、罐底和内罐结构与以前的LNG储罐完全不同。薄膜储罐的内罐由一层金属薄膜组成，薄膜呈正交波纹状，类似于自由伸缩的波纹管。这些波纹薄膜应用褶皱形式，波状薄膜在气相和液相中均可伸缩，以此让薄膜对可能造成平面薄膜拉伸冷热应力进行吸收。

薄不锈钢板冲压成型广泛应用于许多行业，如汽车制造、家电制造和建筑等领域。这种褶皱薄金属板通常是需要通过冲压成型工艺进行生产建造，薄不锈钢板冲压成型是一种常见的金属加工方法，通过压力机和模具对不锈钢板施加外力，使其发生塑性变形或分离，从而获得所需的形状和尺寸。

现有的冲压成型工艺在形成复杂形状时会导致较高的减薄率，且生产成本高。

发明内容

本发明提供一种波纹板冲压方法及波纹板，用以解决现有技术中冲压成型工艺在形成复杂形状时会导致较高的减薄率，且生产成本高的问题。

本发明提供一种波纹板冲压方法，包括：控制冲压模具对待冲压件的第一面进行第一次冲压，在所述待冲压件的第二面上形成具有第一凸起部的预制件；控制冲压模具对所述预制件的第一面进行第二次冲压，在所述预制件的第二面形成具有第二凸起部的波纹板，其中所述第一凸起部与所述第二凸起部相交，且所述第二次冲压深度大于所述第一次冲压深度，所述第一凸起部和所述第二凸起部的相交处形成褶皱部。

根据本发明提供的一种波纹板冲压方法，冲压模具包括第一冲压组件，所述第一冲压组件包括第一凸模和与所述第一凸模匹配的第一凹模；控制冲压模具对待冲压件的第一面进行第一次冲压，在所述待冲压件的第二面上形成具有第一凸起部的预制件，包括：将待冲压件置于所述第一凹模的顶面，驱动所述第一凸模朝向所述第一凹模的方向移动形成预制件。

根据本发明提供的一种波纹板冲压方法，冲压模具还包括第二冲压组件，所述第二冲压组件包括第二凸模和与所述第二凸模匹配的第二凹模，且所述第二凸模与所述第一凸模相交，第二凹模与所述第一凹模相交；控制冲压模具对所述预制件的第一面进行第二次冲压，在所述预制件的第二面形成具有第二凸起部的波纹板，其中所述第一凸起部与所述第二凸起部相交，且所述第二次冲压深度大于所述第一次冲压深度，所述第一凸起部和所述第二凸起部的相交处形成褶皱部，包括：将所述预制件置于第二凹模的顶面，驱动所述第二凸模朝向所述第二凹模的方向移动形成波纹板。

根据本发明提供的一种波纹板冲压方法，控制冲压模具对待冲压件的第一面进行第一次冲压，在所述待冲压件的第二面上形成具有第一凸起部的预制件，之前还包括：根据待冲压件的特性以及目标冲压深度，确认实际冲压深度。

根据本发明提供的一种波纹板冲压方法，所述波纹板冲压方法还包括：整形所述褶皱部。

根据本发明提供的一种波纹板冲压方法，所述冲压模具还包括第三冲压组件，所述第三冲压组件包括第三凸模和与所述第三凸模匹配的第三凹模，且所述第三凸模与所述第三凹模的结构均与所述褶皱部匹配；所述整形所述褶皱部包括：将所述波纹板置于所述第三凹模上，驱动所述第三凸模朝向所述第三凹模的方向移动，调整所述褶皱部的形状。

根据本发明提供的一种波纹板冲压方法，所述波纹板冲压方法还包括：整形所述波纹板。

根据本发明提供的一种波纹板冲压方法，所述第一凹模、所述第二凹模以及所述第三凹模为一体成型件；所述整形所述波纹板包括：将所述波纹板置于所述一体成型件上，驱动所述波纹板朝向所述一体成型件的方向移动，以使所述波纹板的形状与所述一体成型件相匹配。

本发明还提供一种波纹板，基于如上述任一项所述的波纹板冲压方法制作而成，所述波纹板包括第一凸起部和第二凸起部，且所述第一凸起部与所述第二凸起部相交，且所述第一凸起部和所述第二凸起部的相交处形成褶皱部。

根据本发明提供的一种波纹板，所述第一凸起部的延伸方向与所述第二凸起部的延伸方向相垂直。

本发明提供的波纹板冲压方法及波纹板，采用多次分步冲压工艺制作波纹板，能够精确控制待冲压件的变形过程，避免产生不均匀或不稳定的变形，提高产品的精度和稳定性，适用复杂形状的制作；多次分步冲压也可以减少后续加工和矫正工序，提高冲压速度和生产效率；多次分步冲压还能够有效控制不锈钢板的减薄率，且减少材料浪费，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的波纹板冲压方法的流程示意图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面结合图1描述本发明提供的波纹板冲压方法及波纹板。

本发明提供的一种波纹板冲压方法，包括：步骤100，控制冲压模具对待冲压件的第一面进行第一次冲压，在待冲压件上的第二面形成具有第一凸起部的预制件；步骤200，控制冲压模具对预制件的第一面进行第二次冲压，在预制件的第二面形成具有第二凸起部的波纹板，其中第一凸起部与第二凸起部相交，且第二次冲压深度大于第一次冲压深度，第一凸起部和第二凸起部的相交处形成褶皱部。

下面以薄不锈钢板作为待冲压件为例进行说明。

参考图1，本发明通过多次冲压形成具有特定形状和尺寸的薄不锈钢板。步骤100，控制冲压模具对薄不锈钢板的第一面进行第一次冲压，进而在薄不锈钢板的第二面上形成具有第一凸起部的薄不锈钢板，其中第一凸起部相对于第二面凸起。

步骤200，控制冲压模具对具有第一凸起部的薄不锈钢板的第一面进行第二次冲压，在第二面形成第二凸起部，其中第二凸起部与第一凸起部相交，第二次冲压深度大于第一次冲压深度，第一凸起部和第二凸起部的相交处形成褶皱部，此时的薄不锈钢板为波纹状的薄不锈钢波纹板。

本发明提供的波纹板冲压方法，采用多次分步冲压工艺制作波纹板，能够精确控制待冲压件的变形过程，避免产生不均匀或不稳定的变形，提高产品的精度和稳定性，适用复杂形状的制作；多次分步冲压也可以减少后续加工和矫正工序，提高冲压速度和生产效率；多次分步冲压还能够有效控制不锈钢板的减薄率，且减少材料浪费，降低生产成本。

本发明中的冲压模具包括第一冲压组件，第一冲压组件包括第一凸模和与第一凸模匹配的第一凹模。本发明控制冲压模具对待冲压件的第一面进行第一次冲压，在待冲压件上的第二面形成具有第一凸起部的预制件，包括：将待冲压件置于第一凹模的顶面，驱动第一凸模朝向第一凹模的方向移动形成预制件。

本发明中的薄不锈钢板可以是经过预处理的卷材或者切割成所需尺寸的平板。将薄不锈钢板置于第一凹模的顶面，在放置的过程中无需对薄不锈钢板的边缘进行限定，确保薄不锈钢板稳定不会发生移动即可，进而保证在冲压过程中薄不锈钢板的厚度不会产生较大的变化，即降低减薄量。

驱动第一凸模朝向第一凹模的方向移动，即对薄不锈钢板的第一面施加朝向第一凹模方向的压力，以使薄不锈钢板朝向第一凹模的方向发生弯曲变形，在薄不锈钢板的第二面形成具有第一凸起部的薄不锈钢板。

本发明中的第一凸模可一次形成一个第一凸起部，也可以一次形成多个第一凸起部，多个第一凸起部相互平行。

本发明中的冲压模具还包括第二冲压组件，第二冲压组件包括第二凸模和与第二凸模匹配的第二凹模，且第二凸模与第一凸模相交，第二凹模与第一凹模相交。

在一个具体实施中，第一凸模与第二凸模垂直设置，第一凹模与第二凹模垂直设置。

控制冲压模具对预制件的第一面进行第二次冲压，在预制件的第二面形成具有第二凸起部的波纹板，其中第一凸起部与第二凸起部相交，且第二次冲压深度大于第一次冲压深度，第一凸起部和第二凸起部的相交处形成褶皱部，包括：将预制件置于第二凹模的顶面，驱动第二凸模朝向第二凹模的方向移动形成波纹板。

将具有第一凸起部的薄不锈钢板置于第二凹模上，同样地，不对其进行限制，保证其不移动即可，进而保证在冲压过程中薄不锈钢板的厚度不会产生较大的变化，降低减薄量。

驱动第二凸模朝向第二凹模的方向移动，即对具有第一凸起部的薄不锈钢板的第一面施加朝向第二凹模方向的压力，以使具有第一凸起部的薄不锈钢板发生弯曲变形，在具有第一凸起部的薄不锈钢板的第二面形成具有第二凸起部的薄不锈钢板，第二凸起部与第一凸起部相交。在一个具体实施例中第二凸起部与第一凸起部垂直。

进一步地，在第二次冲压深度大于第一次冲压深度的情况下，第二凸起部和第一凸起部的相交处形成褶皱部，即形成了薄不锈钢波纹板。其中褶皱部为后续工序提供了变形基础。

本发明中的第二凸模可一次形成一个第二凸起部，也可一次形成多个第二凸起部，多个第二凸起部相互平行，其中一个第二凸起部与一个第一凸起部的相交处形成一个褶皱部。

本发明在控制冲压模具对待冲压件的第一面进行第一次冲压，在待冲压件的第二面上形成具有第一凸起部的预制件，之前还包括：根据待冲压件的特性以及目标冲压深度，确认实际冲压深度。

本发明提供的波纹板冲压方法还包括：步骤300，整形褶皱部，以使褶皱部变得更加标准、均匀。

本发明提供的冲压模具还包括第三冲压组件，第三冲压组件包括第三凸模和与第三凸模匹配的第三凹模，且第三凸模与第三凹模的结构均与褶皱部匹配，即第三凸模和第三凹模根据褶皱部的形状设计，有助于消除褶皱部的不规则变形。

本发明提供的整形褶皱部包括：将波纹板置于第三凹模上，驱动第三凸模朝向第三凹模的方向移动，调整褶皱部的形状。

具体地，将两次冲压后的薄不锈钢波纹板放置在第三凹模上，驱动第三凸模朝向第三凹模的方向移动，即对薄不锈钢波纹板的褶皱部施加足够的压力，进而使褶皱部变得标准化，消除褶皱部的不规则变形。

本发明提供的波纹板冲压方法还包括：步骤400，整形波纹板，进而形成所需要的薄不锈钢板的最终形状。

本发明中的第一凹模、第二凹模以及第三凹模为一体成型件，即为一个一体成型的凹模。整形波纹板包括：将波纹板置于一体成型件上，驱动波纹板朝向一体成型件的方向移动，以使波纹板的形状与一体成型件相匹配。

本发明为了形成所需的薄不锈钢波纹板的最终形状，使用一体成型件的凹模对整个薄不锈钢波纹板进行塑形。一体成型件的凹模的形状和尺寸与目标波纹板的形状、尺寸相匹配。通过对薄不锈钢波纹板施加一定的压力，使其朝向一体成型件的凹模移动，进而对薄不锈钢波纹板进行塑形，从而得到最终形状和尺寸符合要求的薄不锈钢波纹板。

本发明中的第一凸模和第二凸模均为拱形凸模，其中第一凸模和第二凸模的尺寸不做具体限定，其中第一凸模的尺寸可大于或等于第二凸模的尺寸。

相对于传统冲压方法，本发明提供的波纹板冲压方法减薄率低。传统单次冲压在形成复杂形状时会导致较高的不锈钢板减薄率，可能达到不锈钢板厚度的15％或者更高，而本发明采用多次分步冲压的方法能够将减薄率控制在不锈钢板厚度的5％左右，避免材料的浪费。

本发明采用多次分步冲压逐步变形的方法制作薄不锈钢波纹板，可以精确地控制薄不锈钢波纹板的变形过程，避免产生不均匀或不稳定的变形，从而提高了产品的几何精度和稳定性。

本发明采用多次分步冲压制作薄不锈钢波纹板，减少材料浪费，提高产品质量的同时，也有助于降低生产成本。较低的废料产生和更高的材料利用率意味着成品的生产成本降低。

传统单次冲压制作复杂形状的波纹板可能受限于模具的设计和压力机的能力，而本发明采用多次分步冲压，能够更加灵活地制造复杂形状的波纹板。

本发明采用多次分步冲压需要较多的冲压步骤，但是由于每次冲压变形量相对较小，可以提高冲压速度和生产效率；同时，多次分步冲压也可以减少后续加工和矫正工序的需求，进一步提高了生产效率。

本发明采用多次分步冲压的方法制作波纹板，应用场景广泛，可适用于低温薄膜储罐波纹板的制作。

本发明还提供一种波纹板，该波纹板采用上述任一实施例中的波纹板冲压方法制作，波纹板包括第一凸起部和第二凸起部，且第一凸起部和第二凸起部相交，第一凸起部和第二凸起部的相交处形成褶皱部。

第一凸起部和第二凸起部均为多个，且每个第一凸起部均与多个第二凸起部相交设置，即每个第二凸起部均与多个第一凸起部相交设置，每个相交处均形成褶皱部。

进一步地，第一凸起部的延伸方向和第二凸起部的延伸方向相垂直，形成正交波纹板。

本发明中的波纹板可应用于低温薄膜储罐等领域。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。