CN103521622B - 一种超高强度钢板帽形截面零件冲压成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超高强度钢板帽形件冲压成形法，属于冷冲压成形技术领域。所述成形方法中使用一种没有压边圈的模具，由上模板1、背压弹簧3、凸模导板4、凸模5、顶料板7、凹模8等主要部分组成。本发明的成形方法是一种非拉延方法，没有压边圈，不压料，板料受压后就自由弹起包在凸模两侧被直接压入凹模内，没有了凹模口处的弯曲和反弯曲变形，因而消除了成形件的侧壁卷曲缺陷；同时凸模两侧设有凹槽结构，形成负角，板料能够内弯，用于补偿弯曲回弹，可有效消除截面开口缺陷。本发明巧妙地解决了帽形件传统的拉延成形方法的侧壁卷曲、截面开口等问题，对于提高超高强度钢帽形截面类零件的成形质量和精度十分有益。

Description

一种超高强度钢板帽形截面零件冲压成形方法

技术领域：

本发明涉及一种超高强度钢板帽形件冲压成形法，属于冷冲压成形技术领域。

背景技术：

近年来汽车行业迅速发展，为了实现车身减重、能耗减小的同时提高车身的安全性，超高强度钢板越来越多地使用在车身制造中。作为重要的承载结构件，车身中大量应用帽形截面类冲压件。这类构件成形制造普遍采用的工艺方法是：板料放在具有压边圈的传统模具上，先由压边圈压紧在凹模表面上，然后被凸模压入凹模内拉延成形。这种传统的成形方法中，由于板料经凹模口圆角进入凹模时发生弯曲变形后又被反弯曲拉直，产生先弯曲再反弯曲的复杂变形，导致帽形件的两个侧壁发生卷曲，同时在截面底部圆角处板料还会产生很大的弯曲回弹，卸载后成形件截面张口，上述两种因素导致成形件的截面发生严重畸变，截面开口宽度误差严重超差，产品的成形质量精度难以控制，影响构件在车身中的使用，而且这种缺陷长期以来一直无法解决，成为板料成形领域内的惯性难题。

针对以上问题，本发明提出了一种超高强度钢板帽形截面件冲压成形方法，巧妙地解决了帽形截面件传统冲压成形方法产生的截面开口大、侧壁卷曲等惯性缺陷问题，使帽形截面件质量精度大幅提高，具有良好的推广应用前景。

发明内容：

本发明提供一种超高强度钢板的帽形件冲压成形方法，主要解决帽形件传统冲压成形工艺产生的截面侧壁卷曲、开口大等缺陷问题。

本发明的上述目的是通过如下手段实现的，现结合附图说明如下：

所述成形方法中使用一种没有压边圈的模具，见图1，由上模板1、背压弹簧3、凸模导板4、凸模5、顶料板7、凹模8等主要部分组成。成形时板料6先被凸模5和顶料板7压紧在凹模8表面上，然后被凸模5压弯进入凹模口，凸模底面以外的板料自由弹起包在凸模两侧，一直被凸模压入到凹模最底部形成U形，上模板1带动凸模导板4继续下压，凸模触底不动，其后面的背压弹簧3被压缩，包在凸模两侧的板料被凸模导板4压平，成为帽形件的两个翼边。

所述的凸模上宽下窄，上部导向部分的宽度大于下部成形部分宽度5-6mm，成形部分两侧面开有凹槽，成形部分和导向部分圆弧过渡连接，其结构图见图2。

对比帽形件的传统成形方法，本发明具有明显的优点：

传统的帽形件成形方法是一种拉延成形方式，成形中要使用压边圈压料，板料被拉延进入凹模内部，经过凹模口时会发生弯曲和反弯曲变形，导致成形件侧壁卷曲。而本发明的成形方法是一种非拉延方法，没有压边圈，不压料，板料受压后就自由弹起包在凸模两侧被直接压入凹模内，没有了凹模口处的弯曲和反弯曲变形，因而消除了成形件的侧壁卷曲缺陷；同时凸模两侧设有凹槽结构，形成负角，板料能够内弯，用于补偿弯曲回弹，可有效消除截面开口缺陷；另外，凸模上部略宽于下部，板料包在凸模侧壁时，上部略向外倾斜，凸模导板4下压时很容易把板料压平成翼边。

附图说明：

图1为本发明的模具结构原理图

图中：1.上模板；2.螺钉；3.背压弹簧；4.凸模导板；5.凸模；6.板料；7.顶料板；8.凹模；9.下模座；10.托杆。

图2为凸模结构图

图3为零件冲压成形过程图

图4为板料变形过程图

具体实施方式：

结合附图所示进一步说明本发明的内容及其具体实施方式。

图1中所示为帽形件冲压成形的模具结构图。背压弹簧2支撑在凸模5后面，成形时板料6先被凸模5和顶料板7压紧在凹模8表面上，然后被凸模压入凹模口(背压弹簧2的支撑力大于板料弯曲所需压力)，凸模底面以外的板料没有压边圈限制会自由弹起包在凸模两侧，由于凸模上宽下窄，板料上口略向外倾斜(这样易于后续的翼边压型)，凸模继续下行，一直把板料压入到凹模最底部。上模板1在压机推动下带着凸模导板4继续下压，凸模触底不动，其后面的背压弹簧被压缩，包在凸模两侧的板料被凸模导板4压平，成为帽形件的两个翼边。零件的冲压成形过程见图3，板料的变形过程见图4。

上述的帽形件冲压成形方法是一种纯弯曲成形方法，与传统工艺的拉延成形方式不同，板料成形时不压料，直接被压入到凹模内成形，避免了传统拉延工艺中板料流过凹模口时先弯曲再反弯曲的复杂变形，因而消除了成形件侧壁卷曲的缺陷，同时凸模成形部分两侧面设有凹槽结构，板料可以向内弯曲形成负角来补偿回弹，成形件截面不再张口。因此采用本发明的成形方法后，帽形件的截面侧壁平直，截面宽度上下一致，不再开口，产品质量和成形精度显著提高。

本发明巧妙地解决了帽形件传统的拉延成形方法的侧壁卷曲、截面开口等问题，突破了帽形件冲压成形的技术瓶颈问题，对于提高超高强度钢帽形截面类零件的成形质量和精度是十分有益的。

Claims (3)

1.一种超高强度钢板帽形截面零件冲压成形方法，方法中模具结构由上模板(1)、螺钉(2)、背压弹簧(3)、凸模导板(4)、凸模(5)、顶料板(7)、凹模(8)、下模座(9)、托杆(10)组成，其特征在于：模具没有压边圈，成形时不压料，凸模向下压形时，板料自由弹起包覆在凸模侧壁上被直接压入凹模内形成U形，并由凸模导板(4)继续下压把U形上部板料压平成帽形件的翼边。

2.根据权利要求1所述超高强度钢板帽形截面零件冲压成形方法，其特征在于：模具凸模上宽下窄，上部导向部分比下部成形部分宽5-6mm。

3.根据权利要求1或2所述超高强度钢板帽形截面零件冲压成形方法，其特征在于：凸模侧面设有凹槽结构补偿回弹。