專利名稱：一種橢圓弧凹模圓角的高強鋼回彈控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種高強鋼沖壓成形的橢圓弧凹模圓角回彈控制方法，主要涉及高強度鋼的沖壓成形技術(shù)，屬于沖壓成形技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來汽車行業(yè)發(fā)展迅速，減重降耗和提高安全性是汽車制造業(yè)的主要發(fā)展趨勢，為了實現(xiàn)汽車節(jié)能減排，安全性高等多重目標(biāo)，汽車工業(yè)中開始大批量使用高強度鋼， 但是這類鋼強度高，變形抗力很大，成形性能較差，使得回彈問題更加突出，零件質(zhì)量大幅下降。高強鋼沖壓件是很多行業(yè)都廣泛使用的沖壓件，尤其在車身結(jié)構(gòu)件中需求量大， 成形質(zhì)量和精度要求都很高，其成形精度直接影響車身制造的質(zhì)量。在工業(yè)生產(chǎn)中，沖壓件的成形主要采用的是傳統(tǒng)的普通圓形形狀的凹模圓角。雖然可以通過減小凹模圓角的大小控制回彈，但如果凹模圓角減少的量過大的話，沖壓件減薄現(xiàn)象非常嚴(yán)重，嚴(yán)重影響沖壓件的成型性。為了更好地實現(xiàn)高強鋼沖壓件的成形性，減少回彈，經(jīng)過理論分析和大量實驗研究后，本發(fā)明提出一種橢圓弧凹模圓角控制高強鋼回彈的方法，可以有效控制高強鋼沖壓件成形過程中的回彈現(xiàn)象，大幅度提高高強鋼板沖壓件的成形精度和質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種高強鋼橢圓弧凹模圓角的回彈控制方法，主要為了解決高強度鋼在成形過程中容易出現(xiàn)的嚴(yán)重的回彈問題。設(shè)計凹模圓角形狀為橢圓弧的方法，主要應(yīng)用于生產(chǎn)制造精度高、質(zhì)量好的高強鋼沖壓件。下面以典型的帽型沖壓件為例，結(jié)合附圖對本發(fā)明原理進行說明。所述方法中，成形模具結(jié)構(gòu)主要由凹模、凸模、壓邊圈等組成，其特征在于根據(jù)沖壓件成形后回彈控制的要求，將凹模圓角的形狀設(shè)計成橢圓弧形狀，通過增大圓角的圓弧弧度控制成形過程中金屬流動，使板料在成形過程中發(fā)生充分塑性變形，減少彈性變形所占百分比，以減少回彈。帽型沖壓件的兩側(cè)為直壁，成形后圓角處容易出現(xiàn)翼邊下沉、側(cè)壁卷曲等回彈缺陷，導(dǎo)致沖壓件尺寸精度降低。所以模具采用橢圓弧凹模圓角的方法，在凹模處設(shè)計橢圓弧形狀的凹模圓角，增大圓角處圓弧曲率，進而增加了板料流動阻力，促使板料能夠發(fā)生充分塑性變形。所述板料為高強度鋼板，強度高，延伸率低，制件形狀上存在拉深深度大，側(cè)壁長， 帽型件的橫截面直壁與側(cè)壁夾角接近90°，導(dǎo)致這些位置回彈大。本發(fā)明所述高強鋼沖壓成形的橢圓弧凹模圓角回彈控制方法，改變了傳統(tǒng)模具中普遍采用的普通圓形凹模圓角方法。根據(jù)高強鋼性能及沖壓件形狀對沖壓件成形后的回彈量進行預(yù)測，設(shè)計凹模圓角。通過采用橢圓弧形狀的圓角，實現(xiàn)對高強度鋼板沖壓件回彈的
3控制，使得成形后的零件精度更好，質(zhì)量更高。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理中1.凹模墊板2.凹模3.壓邊圈4.壓邊圈墊板5.凸模具體實施方法下面以帽型沖壓件為實例，結(jié)合附圖所示進一步說明本發(fā)明的內(nèi)容及其具體實施方式
。本發(fā)明所述模具包括凹模2、壓邊圈3、凸模5等主要部件，對帽型沖壓件進行沖壓工藝分析和成形試驗，確定回彈情況。對于傳統(tǒng)模具圓形凹模圓角，成形過程中，阻力小， 板料容易流入凹模，導(dǎo)致成形后沖壓件回彈嚴(yán)重。為了增大兩壁板料的塑性變形程度，設(shè)計凹模圓角形狀為橢圓弧形狀的凹模。如圖I所示，凹模處凹模圓角形狀設(shè)計成橢圓弧形狀。成形時，壓邊圈3和凸模5 向下下移，壓邊圈3貼合板料施加壓邊力，壓邊圈3與凹模2配合一起壓緊板料；然后凸模 5繼續(xù)向下運動直至下限位點，與凹模2貼合完成板料沖壓成形過程。凹模處橢圓弧形狀的圓角增大了沖壓過程中板料流動阻力，進而增加了帽型沖壓件側(cè)壁的塑性變形量，使得板料能夠發(fā)生充分塑性變形。本發(fā)明所述方法對凹模圓角形狀的處理，能夠有效解決高強度鋼板回彈大的重大難題，通過將凹模圓角從傳統(tǒng)的圓形形狀設(shè)計成橢圓弧形狀，增大了圓角處圓弧曲率，提高了板料塑性變形，從而減少了沖壓件側(cè)壁回彈，大大減少了回彈對高強鋼沖壓件側(cè)壁的影響，能得到成形質(zhì)量良好的零件。這種方法很巧妙地解決了高強鋼成形過程中出現(xiàn)的側(cè)壁回彈大的情況，對生產(chǎn)實際具有重要的現(xiàn)實意義。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是一種高強鋼沖壓成形的橢圓弧凹模圓角回彈控制方法，主要是對傳統(tǒng)的凹模圓角形狀進行修改，該方法中成形模具主要由凹模、凸模和壓邊圈組成。其特征在于根據(jù)沖壓件成形后回彈控制要求，設(shè)計凹模圓角的形狀為橢圓弧形狀，增大圓角處圓弧曲率， 控制成形過程中金屬流動，使板料在成形過程中發(fā)生充分塑性變形，減少彈性變形所占百分比，以減少回彈。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高強鋼沖壓成形的橢圓弧凹模圓角回彈控制方法，其特征在于所述零件材料為高強鋼，拉深深度大，側(cè)壁長，帽型件的橫截面直壁與側(cè)壁夾角接近 90°。
全文摘要
本發(fā)明通過在模具凹模設(shè)計橢圓弧形狀的圓角，對高強鋼帽型沖壓件沖壓成形進行回彈控制，屬于沖壓成形技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種橢圓弧凹模圓角的高強鋼回彈控制方法。所述方法中模具結(jié)構(gòu)包括凹模，凸模，壓邊圈等。板料為高強度鋼板，強度高，延伸率低，帽型沖壓件形狀上存在拉深深度大，側(cè)壁長、截面上直壁與側(cè)壁夾角接近90°特點。根據(jù)材料性質(zhì)和帽型沖壓件特點設(shè)計凹模圓角形狀，利用橢圓弧形狀的凹模圓角增大圓角處圓弧曲率，控制成形過程中板料流動和塑性變形量，使板料發(fā)生充分塑性變形，以減少回彈，從而提高沖壓件整體成形質(zhì)量。
文檔編號B21D37/10GK102601193SQ20121006632
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者張琨, 徐虹, 谷諍巍, 趙海明, 鄭生虎 申請人:吉林大學(xué)