一種管件扭力梁沖壓成形方法
【專(zhuān)利摘要】一種管件扭力梁沖壓成形方法，包括以下步驟：1）確定管件扭力梁結(jié)構(gòu)特征，將管件扭力梁自中間向兩端依次劃分為中間段、過(guò)渡段及端部三個(gè)區(qū)域，并對(duì)每個(gè)區(qū)域選取特征截面，根據(jù)特征截面獲取特征截面線(xiàn)，即V形、U形、矩形，并以此設(shè)計(jì)沖壓模具上下模；2）按照上述截面線(xiàn)特征對(duì)作為原料的圓管的各個(gè)區(qū)域采用2～5道次分步?jīng)_壓成形方式進(jìn)行成形，在過(guò)渡段成形過(guò)程中，對(duì)過(guò)渡段區(qū)域插入芯棒，芯棒輪廓尺寸比過(guò)渡段特征截面?。?）對(duì)管件端部進(jìn)行整形加工，采用整形模具插入沖壓模具上下模之間的管件內(nèi)，整形模具前部形狀大小與扭力梁成品的過(guò)渡段、端部的形狀大小基本一致，以此對(duì)管件端部圓角和型面進(jìn)行整形，從而達(dá)到預(yù)定的扭力梁型面。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種管件扭力梁沖壓成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管件沖壓成形制造工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種管件扭力梁沖壓成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車(chē)后橋扭力梁是汽車(chē)的關(guān)鍵部件之一，主要作用是平衡左右車(chē)輪的上下跳動(dòng)，以減小車(chē)輛的搖晃，保持車(chē)輛的平穩(wěn)，扭力梁本身可起到橫向穩(wěn)定桿的作用，提高車(chē)輛側(cè)傾剛度。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的扭力梁各組成部件多為鈑金沖壓成形，橫梁扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)較小，因此增加一根穩(wěn)定桿提高其扭轉(zhuǎn)剛度，而新結(jié)構(gòu)扭力梁采用管材結(jié)構(gòu)，截面為封閉截面構(gòu)形，扭轉(zhuǎn)剛性較高，因此取消了穩(wěn)定桿。
[0003]與管件液壓成形扭力梁相比，傳統(tǒng)鈑金沖壓件結(jié)構(gòu)扭力梁制造工序較多，焊接變形穩(wěn)定性較差，由于橫梁兩端成開(kāi)口結(jié)構(gòu)，其與縱臂搭接焊縫不能形成封閉結(jié)構(gòu)，扭力梁工作時(shí)其焊縫處的受力不均勻，焊縫附近會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力其中，易產(chǎn)生疲勞破壞，為保證產(chǎn)品的可靠性，因此對(duì)其焊接工藝要求較高，且難以控制。
[0004]日本專(zhuān)利JP2010534163T公開(kāi)了一種管件扭力梁零件的制造工藝方法，該方法采用復(fù)合模具機(jī)構(gòu)方法，通過(guò)預(yù)成形和液壓成形組合方式，完成扭力梁零件的加工，該方法難點(diǎn)在于復(fù)合模具設(shè)計(jì)以及同步工位設(shè)計(jì)，模具復(fù)雜度和制造精度要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種管件扭力梁沖壓成形方法，采用多道次分步?jīng)_壓成形，通過(guò)在成形過(guò)程中采用防皺芯棒、增加擴(kuò)口整形工序等工藝，不但能夠在加工過(guò)程中避免對(duì)管件跑偏和竄動(dòng)，而且能防止成形過(guò)程中因?yàn)椴牧戏峙洳痪a(chǎn)生的起皺和疊料問(wèn)題，防止因?yàn)椴牧隙逊e對(duì)模具產(chǎn)生的擠壓和破壞，改善零件端部形狀尺寸精度。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]—種管件扭力梁沖壓成形方法，包括以下步驟:
[0008]I)確定管件扭力梁結(jié)構(gòu)特征，將管件扭力梁自中間向兩端依次劃分為中間段、過(guò)渡段及端部三個(gè)區(qū)域，并對(duì)每個(gè)區(qū)域選取特征截面，根據(jù)特征截面獲取特征截面線(xiàn)，即V形、U形、矩形，并以此設(shè)計(jì)沖壓模具上下模；
[0009]2)按照上述截面線(xiàn)特征對(duì)作為原料的圓管的各個(gè)區(qū)域采用2?5道次分步?jīng)_壓成形方式進(jìn)行成形，其中，在過(guò)渡段成形過(guò)程中，針對(duì)過(guò)渡段區(qū)域插入可防止成形起皺和疊料的芯棒，芯棒輪廓尺寸比上述過(guò)渡段的特征截面小；
[0010]3)對(duì)管件端部進(jìn)行整形加工，采用整形模具插入沖壓模具上下模之間的管件內(nèi)，整形模具前部形狀與扭力梁成品的過(guò)渡段、端部的形狀一致，其輪廓尺寸小于扭力梁成品的過(guò)渡段、端部的特征截面尺寸，以此對(duì)管件端部圓角和型面進(jìn)行整形，從而達(dá)到預(yù)定的扭力梁型面。
[0011]進(jìn)一步，對(duì)應(yīng)扭力梁中間段的截面線(xiàn)特征V形特點(diǎn)，分四次完成成形加工；其中，第一工序?qū)A管壓成三角形，再第二?第四工序采用分步成形，逐步將三角形截面成形成V形截面。
[0012]又，按照扭力梁過(guò)渡段的截面線(xiàn)特征U形特點(diǎn)，分三次完成加工；其中，第一工序?qū)A形壓成半圓，再依次變形形成內(nèi)凹的U形結(jié)構(gòu)。
[0013]再有，按照扭力梁端部的截面形狀矩形特點(diǎn)，分三次進(jìn)行成形加工，逐步將圓形壓成矩形；成形時(shí)，圓管內(nèi)設(shè)可防止上下平面塌陷的墊塊。
[0014]本發(fā)明通過(guò)將復(fù)雜形狀特征的扭力梁零件按照多步成形工藝方法進(jìn)行加工，即將管件扭力梁零件分為V形段、過(guò)渡段、端部等多個(gè)區(qū)域，按照截面特征進(jìn)行分步成形，針對(duì)過(guò)渡段采用芯棒防止成形過(guò)程中產(chǎn)生的起皺和疊料，最后采用整形方法對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，確保優(yōu)良的尺寸精度。該方法采用分步成形方式，對(duì)扭力梁零件各個(gè)部位逐步加工成形，針對(duì)過(guò)渡段采用芯棒參與成形，不但能夠在加工過(guò)程中避免對(duì)管件跑偏和竄動(dòng)，而且能防止成形過(guò)程中因?yàn)椴牧戏峙洳痪a(chǎn)生的起皺和疊料問(wèn)題，防止因?yàn)椴牧隙逊e對(duì)模具產(chǎn)生的擠壓和破壞。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為扭力梁零件的立體圖；
[0016]圖2為扭力梁零件的正視圖；
[0017]圖3為圖2的A-A (中間段)剖視放大圖；
[0018]圖4為圖2的B-B (過(guò)渡段)剖視放大圖；
[0019]圖5為圖2的C-C (端部)剖視放大圖；
[0020]圖6?圖10為本發(fā)明扭力梁中間段的分步成形示意圖；
[0021]圖11?圖14為本發(fā)明扭力梁過(guò)渡段的分步成形示意圖；
[0022]圖15?圖18為本發(fā)明扭力梁端部的分步成形示意圖；
[0023]圖19為本發(fā)明扭力梁端部成形時(shí)采用墊塊的示意圖；
[0024]圖20為本發(fā)明扭力梁過(guò)渡段成形的示意圖；
[0025]圖21為本發(fā)明扭力梁端部擴(kuò)口整形加工的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]參見(jiàn)圖1?圖21，本發(fā)明的一種管件扭力梁沖壓成形方法，包括以下步驟:
[0027]I)確定管件扭力梁結(jié)構(gòu)特征，將管件扭力梁100自中間向兩端依次劃分為中間段
11、過(guò)渡段12、12’及端部13、13’三個(gè)區(qū)域，并對(duì)每個(gè)區(qū)域選取特征截面，如圖2所示，根據(jù)這三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)，選取一個(gè)或多個(gè)特征截面線(xiàn)，本實(shí)施例分別選擇了 A-A、B-B, C-C等三個(gè)特征截面；根據(jù)特征截面獲取特征截面線(xiàn)，即V形、U形、矩形，并以此設(shè)計(jì)沖壓模具上下模 10、20 ；
[0028]2)按照上述截面線(xiàn)特征對(duì)作為原料的圓管I的各個(gè)區(qū)域采用2?5道次分步?jīng)_壓成形方式進(jìn)行成形，進(jìn)一步，對(duì)應(yīng)扭力梁中間段11的截面線(xiàn)特征V形特點(diǎn)，分四次完成成形加工；其中，第一工序?qū)A管I壓成三角形，其特點(diǎn)在于采用帶夾角的型面將圓管I定位，防止跑偏；按照最終V形截面的形狀特點(diǎn)，將材料進(jìn)行合理分配，防止由于材料分配不均導(dǎo)致的起皺和疊料；再第二?第四工序采用分步成形，逐步將三角形截面成形成V形截面；如圖6?圖10所示；
[0029]按照扭力梁過(guò)渡段12的截面線(xiàn)特征U形特點(diǎn)，分三次完成加工；其中，第一工序?qū)A形壓成半圓，再依次變形形成內(nèi)凹的U形結(jié)構(gòu)；在過(guò)渡段12、12’成形過(guò)程中，針對(duì)過(guò)渡段區(qū)域插入可防止成形起皺和疊料的芯棒2，芯棒2輪廓尺寸比上述過(guò)渡段的特征截面??；如圖11?圖14、圖20所示；
[0030]按照扭力梁端部13的截面形狀矩形特點(diǎn)，分三次進(jìn)行成形加工，其特點(diǎn)在于根據(jù)過(guò)渡段形狀特點(diǎn)，逐步將圓形壓成矩形；成形時(shí)，圓管I內(nèi)設(shè)可防止上下平面塌陷的墊塊2，同時(shí)，確保擴(kuò)口工序密沖頭順利進(jìn)入圓管I管端，完成擴(kuò)口整形，如圖15?18所示；
[0031]3)對(duì)管件端部進(jìn)行整形加工，采用擴(kuò)口模具將端部形狀擴(kuò)開(kāi)，然后通過(guò)整形模具對(duì)圓管I管件圓角和型面進(jìn)行整形。
[0032]如圖2、圖21所示，采用整形模具30、30’插入沖壓模具上下模10、20之間的圓管I管件內(nèi)，整形模具30、30’前部形狀與扭力梁成品的過(guò)渡段12、12’、端部13、13’的形狀一致，其輪廓尺寸小于扭力梁成品的過(guò)渡段12、12’、端部13、13’的特征截面尺寸，以此對(duì)管件端部圓角和型面進(jìn)行整形，從而達(dá)到預(yù)定的扭力梁型面。
【權(quán)利要求】
1.一種管件扭力梁沖壓成形方法，包括以下步驟: 1)確定管件扭力梁結(jié)構(gòu)特征，將管件扭力梁自中間向兩端依次劃分為中間段、過(guò)渡段及端部三個(gè)區(qū)域，并對(duì)每個(gè)區(qū)域選取特征截面，根據(jù)特征截面獲取特征截面線(xiàn)，即V形、U形、矩形，并以此設(shè)計(jì)沖壓模具上下模； 2)按照上述截面線(xiàn)特征對(duì)作為原料的圓管的各個(gè)區(qū)域采用2~5道次分步?jīng)_壓成形方式進(jìn)行成形，其中，在過(guò)渡段成形過(guò)程中，針對(duì)過(guò)渡段區(qū)域插入可防止成形起皺和疊料的芯棒,芯棒輪廓尺寸比上述過(guò)渡段的特征截面小； 3)對(duì)管件端部進(jìn)行整形加工，采用整形模具插入沖壓模具上下模之間的管件內(nèi)，整形模具前部形狀與扭力梁成品的過(guò)渡段、端部的形狀一致，其輪廓尺寸小于扭力梁成品的過(guò)渡段、端部的特征截面尺寸，以此對(duì)管件端部圓角和型面進(jìn)行整形，從而達(dá)到預(yù)定的扭力梁型面。
2.如權(quán)利要求1所述的管件扭力梁沖壓成形方法，其特征是，對(duì)應(yīng)扭力梁中間段的截面線(xiàn)特征V形特點(diǎn)，分四次完成成形加工；其中，第一工序?qū)A管壓成三角形，再第二~第四工序采用分步成形，逐步將三角形截面成形成V形截面。
3.如權(quán)利要求1所述的管件扭力梁沖壓成形方法，其特征是，按照扭力梁過(guò)渡段的截面線(xiàn)特征U形特點(diǎn)，分三次完成加工；其中，第一工序?qū)A形壓成半圓，再依次變形形成內(nèi)凹的U形結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的管件扭力梁沖壓成形方法，其特征是:按照扭力梁端部的截面形狀矩形特點(diǎn)，分三次進(jìn)行成形加工，逐步將圓形壓成矩形；成形時(shí)，圓管內(nèi)設(shè)可防止上下平面塌陷的墊塊。
【文檔編號(hào)】B21D53/88GK103894514SQ201410118246
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】吳磊, 陳新平, 蔣浩民, 蘇海波, 王娜 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司