專利名稱：轎車天窗鍍鋅板框架連接與成形復合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種材料成形技術(shù)領(lǐng)域的成形復合方法，具體是一種轎車天窗鍍鋅板框架連接與成形復合方法。
背景技術(shù)：
轎車天窗框架是由鍍鋅薄板構(gòu)成的封閉式框架，與一般的沖壓件相比，具有成形質(zhì)量要求高、剛性要求好、形狀復雜、結(jié)構(gòu)尺寸大，材料厚度相對較小等特點。因此，其加工技術(shù)具有較高的難度。
經(jīng)文獻檢索未發(fā)現(xiàn)有相關(guān)天窗鍍鋅板框架產(chǎn)品的加工技術(shù)，但發(fā)現(xiàn)作者王炳德在《機械設計與制造》，2002(3)上撰文“拼焊板焊接法及其實驗研究”，該文提出國內(nèi)外最常用的拼焊板連接技術(shù)為滾壓焊和激光焊，采用激光焊接能夠焊接不同種類、不同厚度組合的金屬板，且具有焊接速度高、焊縫成形好等優(yōu)點，但焊接間隙要求嚴格，焊前準備時間長，焊接成本高且設備價格昂貴；采用滾壓電阻焊生產(chǎn)效率較低，且用于寬帶型鍍鋅板焊接時起始及結(jié)尾處的焊接質(zhì)量難以保證。轎車天窗框架的生產(chǎn)可以采用的加工方法有板料整體沖壓成形法；先局部沖壓成形后焊接成一整體的方法；先焊接后整體沖壓成形的方法。采用板料整體沖壓成形加工技術(shù)，零件質(zhì)量明顯提高，但其模具成本高，中間的料如無法利用則形成浪費。采用先局部沖壓成形后焊接成一整體的方法，由于沖壓好的工件形狀復雜，局部易產(chǎn)生未焊到、未焊透和焊接變形，產(chǎn)品的整體剛度不好，批量生產(chǎn)時焊接質(zhì)量和表面質(zhì)量都難以保證。采用先焊接后整體沖壓成形的方法，則可以避免采用上述兩種方法作為天窗框架加工技術(shù)的缺點，但是如果應用最常用拼焊板的焊接方法作為其連接技術(shù)，如上述文獻所述的內(nèi)容又有其局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供一種轎車天窗鍍鋅板框架連接與成形復合方法，使其能夠使連接和沖壓成形兩種技術(shù)得到很好的協(xié)調(diào)，具有焊接設備成本低，焊接生產(chǎn)效率高，焊后接頭表面平整，經(jīng)濟實用等優(yōu)點。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，步驟如下步驟1將鍍鋅薄板落料成直角形平片(四分之一落料形狀)，并在此基礎(chǔ)上完成沖孔與沖凸工序。
步驟2采用一次壓平電容儲能焊方法將直角形平片焊接成半框形平板框架，再將此半框形平板框架焊接成四方形平板框架。
其中一次壓平電容儲能焊方法，即將具有一定寬度的天窗框架平片搭接1～2mm后置于儲能焊機的下電極上，上電極壓下使工件搭接區(qū)域相對壓實后，由儲能電容器通過焊接變壓器放電一次，焊接變壓器次級產(chǎn)生脈沖電流，對天窗框架平片搭接部分進行一次通電焊接，通電焊接同時進一步增加電極壓力進行加壓，通過工件產(chǎn)生焦耳熱使搭接部分的接觸面熔化后形成連續(xù)焊縫。采用一次壓平電容儲能焊方法，能夠保證焊后焊縫處增厚小于0.1mm，焊縫強度不降低，焊縫處的韌性在許可范圍內(nèi)，即焊接技術(shù)能夠保證滿足后續(xù)沖壓成形的需要。
步驟3在沖壓成形模中將整個平板框架整體一次翻邊成形90°。
一次翻邊主要是以外部型面進行定位完成平板框架的內(nèi)四周翻邊。
步驟4在沖壓成形模中將整個框架整體進行第二次翻邊，先預成形翻邊45°，再翻邊成形至90°并將整體框架整形。
整個框架二次翻邊分兩次進行，這樣能夠很好的解決薄板沖壓時易產(chǎn)生回彈的技術(shù)難題，從而保證了天窗框架在沖壓整形后滿足平面度和平行度以及公差的要求。
步驟5切邊切掉多余的料。
本發(fā)明中，沖壓成形工藝在常規(guī)工藝的基礎(chǔ)上采取了如下的優(yōu)化措施解決了焊接后給沖壓成形工藝帶來的問題。焊縫處的增厚對后續(xù)深沖加工模具的磨損加大，易使與焊縫處對應的模具損壞，導致批量生產(chǎn)時產(chǎn)品的加工精度難以保證，解決的措施是在天窗框架三維坐標精度允許的情況下，加大焊縫處模具的間隙，使后續(xù)深沖加工模具的磨損減小。由于焊縫處的材質(zhì)硬度較之母材硬度高，對模具的磨損比母材大，因而焊縫處對應的模具較之其它部位對應的模具易損壞，解決的措施是整個沖壓成形模具在焊縫對應處采用鑲塊式，且鑲塊模具采用的材質(zhì)比其它部位模具的材質(zhì)硬。沖壓成形的最后一道工序切邊要將多余料切掉，由于焊縫處的接頭強度比母材基體的強度高，若焊縫處存在多余的料，切除焊縫處多余的料易損傷刀口，進而難以保證批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量。解決的措施是通過工藝參數(shù)優(yōu)化，得到良好的切口形狀，即保證沖壓成形后焊縫處不存在多余的需要切除掉的料。
本發(fā)明連接技術(shù)采用一次壓平電容儲能焊方法，較之常規(guī)焊接方法具有焊接設備成本低，焊接生產(chǎn)效率高，焊后接頭表面平整，經(jīng)濟實用等優(yōu)點。沖壓工藝充分考慮到焊接后給沖壓成形帶來的問題，通過采取一定的優(yōu)化措施能夠保證焊接和沖壓成形兩種技術(shù)得到很好的協(xié)調(diào)。本發(fā)明作為轎車天窗鍍鋅板框架的生產(chǎn)加工技術(shù)，能夠滿足批量生產(chǎn)要求、產(chǎn)品具有較好的表面質(zhì)量和整體剛度，解決了轎車天窗鍍鋅板框架生產(chǎn)的國產(chǎn)化問題。


圖1直角形平片示意2半框形平板框架示意3四方形平板框架示意圖具體實施方式
如圖所示，以下結(jié)合本發(fā)明的方法提供實施例實施例1，應用本發(fā)明方法完成POLO汽車天窗框架的具體實施過程如下1、將鍍鋅板落料為直角平片，鍍鋅板的牌號為寶鋼產(chǎn)BUFDE+Z，厚度為0.5mm，寬度為50mm，并在此基礎(chǔ)上完成沖孔與沖凸工序。
2、將直角平片上下搭接重疊1.5mm定位后，采用一次壓平電容儲能焊方法將其焊接成半框形平板框架，再將此半框形平板框架焊接成四方形平板框架。
3、在沖壓成形模中將整個四方形平板框架整體一次翻邊成形90°。
步驟4在沖壓成形模中將整個框架整體進行第二次翻邊，先預成形翻邊45°，再翻邊成形至90°并將整體框架整形。
本實施例焊接生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品具有較好的表面質(zhì)量和整體剛度，能夠保證焊接和沖壓成形兩種技術(shù)得到很好的協(xié)調(diào)。
權(quán)利要求
1.一種轎車天窗鍍鋅板框架連接與成形復合方法，其特征在于，步驟如下步驟1將鍍鋅薄板落料成直角形平片，并在此基礎(chǔ)上完成沖孔與沖凸工序；步驟2采用一次壓平電容儲能焊方法將直角形平片焊接成半框形平板框架，再將此半框形平板框架焊接成四方形平板框架；步驟3在沖壓成形模中將整個平板框架整體一次翻邊成形90°；步驟4在沖壓成形模中將整個框架整體進行第二次翻邊，先預成形翻邊45°，再翻邊成形至90°并將整體框架整形；步驟5切邊切掉多余的料。
2.如權(quán)利要求1所述的轎車天窗鍍鋅板框架連接與成形復合方法，其特征是，步驟2中，所述的一次壓平電容儲能焊方法，即將具有天窗框架平片搭接1～2mm后置于儲能焊機的下電極上，上電極壓下使工件搭接區(qū)域相對壓實后，由儲能電容器通過焊接變壓器放電一次，焊接變壓器次級產(chǎn)生脈沖電流，對天窗框架平片搭接部分進行一次通電焊接，通電焊接同時進一步增加電極壓力進行鍛壓，通過工件產(chǎn)生焦耳熱使搭接部分的接觸面熔化后形成連續(xù)焊縫。
3.如權(quán)利要求2所述的轎車天窗鍍鋅板框架連接與成形復合方法，其特征是，在天窗框架三維坐標精度允許的情況下，加大焊縫處模具的間隙，使后續(xù)深沖加工模具的磨損減小。
4.如權(quán)利要求1所述的轎車天窗鍍鋅板框架連接與成形復合方法，其特征是，步驟3中，一次翻邊是以外部型面進行定位完成平板框架的內(nèi)四周翻邊。
5.如權(quán)利要求1所述的轎車天窗鍍鋅板框架連接與成形復合方法，其特征是，所述的沖壓成形，其模具在焊縫處采用鑲塊式，且鑲塊模具采用的材質(zhì)比未鑲塊處的材質(zhì)硬。
全文摘要
一種材料成形技術(shù)領(lǐng)域的轎車天窗鍍鋅板框架連接與成形復合方法，步驟如下步驟1將鍍鋅薄板落料成直角形平片，并在此基礎(chǔ)上完成沖孔與沖凸工序；步驟2采用一次壓平電容儲能焊方法將直角形平片焊接成半框形平板框架，再將此半框形平板框架焊接成四方形平板框架；步驟3在沖壓成形模中將整個平板框架整體一次翻邊成形90°；步驟4在沖壓成形模中將整個框架整體進行第二次翻邊，先預成形翻邊45°，再翻邊成形至90°并將整體框架整形；步驟5切邊切掉多余的料。本發(fā)明焊接設備成本低，焊接生產(chǎn)效率高，焊后接頭表面平整，經(jīng)濟實用，能夠保證焊接和沖壓成形兩種技術(shù)得到很好的協(xié)調(diào)，解決了轎車天窗鍍鋅板框架生產(chǎn)的國產(chǎn)化問題。
文檔編號B23P23/04GK1586804SQ20041006658
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月23日
發(fā)明者宋政, 華學明, 蔡艷, 高凱生, 瞿銘維, 王敏, 丁偉民 申請人:上海交通大學