CN101293264A - 压机的压延筋成形单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压机的压延筋成形单元，其形成于防皱压板和上压机部之间，并形成至少一个双圆形压延筋，以在压制位于上压机部和下压机部之间的材料板以形成产品板的工艺中控制沿材料板边缘部分的材料流。压机的压延筋成形单元包括：伸出防皱压板的下冲模表面且具有一体形成为波形的至少一个双圆形压延筋槽的压延筋突起；以及形成于上压机部的上冲模表面且具有一体形成为波形的与双圆形压延筋槽互补的至少一个双圆形压延筋突起的双圆形压延筋槽。

Description

压机的压延筋成形单元

技术领域

本发明涉及压机的压延筋(bead)成形单元，特别地，所涉及的压机的压延筋成形单元中至少一个双圆形压延筋是根据成形深度形成于压延筋成形单元的压延筋表面，该压延筋成形单元的压延筋表面被设置在压机设备的防皱压板(blank holder)和上压机部的冲模表面(dieface surface)上以控制压延筋力，从而最小化成形产品中可能出现的褶皱等瑕疵。

背景技术

一般机动车辆是通过多种组装工艺使用约二至三万个部件制造的。

特别地，车身是通过由多种压机设备制造产品板、之后各产品板在车身厂组装以形成白车身(B.I.W)状态的车身的第一组装工艺形成。

这样的产品板是通过压力形成的，通过各种压机设备形成材料板。图1示出了通过常规冲压设备由材料板形成产品板的工艺。

在图1所示的冲压设备中，形状对应于产品板下表面的下压机部101被安装于垫板103上，且防皱压板107经缓冲销105沿下压机部101外侧安装于垫板103上。

形状对应于产品板上表面的上压机部111安装于位于下压机部101上方的滑块109上。材料板113置于下压机部101的防皱压板107上，之后由上压机部111压制，从而形成产品板。

细节如图1中S1所示，上压机部111和防皱压板107上移，且材料板113置于上压机部111和下压机部101、防皱压板107之间。

之后，如图1中S2所示，上压机部111下移，使得材料板113的边缘部分由上压机部111的上冲模表面115和防皱压板107的下冲模表面117固定。上压机部111和防皱压板107如图1中S3所示一起下移，如图1中S4所示通过压机锻造加工形成产品板。

这里，上压机部111的上冲模表面115和防皱压板107的下冲模表面117用于通过控制形成产品板时的材料流量阻止材料板113的拐角部分破裂或撕裂，从而避免影响完整的产品板的质量。例如，如果上冲模表面115、下冲模表面117的材料固定压力非常高，材料流即金属流不平滑，会引起材料板破裂，且如果固定压力过低，金属流速度高，则会引起材料表面弯曲。

为解决上述问题，在上冲模表面115、下冲模表面117上按常规形成圆形压延筋成形单元BU以控制缓冲力，如图2所示。

压延筋成形单元BU包括从防皱压板107的下冲模表面117伸出的压延筋突起121以及形成于冲模表面115与压延筋突起121互补的压延筋槽123。

但是，在上述压机的常规压延筋成形单元BU情况下，如果压延筋部分的两侧部分的曲率R较小，且防皱压板107的缓冲压力达不到成形力，则防皱压板107不能稳定的固定材料板113，导致材料流不稳定。相反，如果防皱压板107的缓冲压力增加至足够的成形力，材料板113可能因没有出现所需材料流而局部破裂，从而严重影响产品板的质量。

同样，如果施加两条或多条压延筋线抑制材料流，在冲模表面可能出现过多弯曲，且防皱压板107的固定力过强，使得材料流不连续，因此在产品板的表面出现弯曲，导致低产量。

另一方面，如果压延筋突起121的两侧部分曲率R较小，则压延筋突起121固定的材料的镀层部分可能局部剥落，可能出现弯曲或刻痕等瑕疵。在此示例中，上冲模表面115、下冲模表面117应整体加工并再次打磨，导致高成本和较长加工时间。

本发明背景部分公开的信息仅用于增强对发明背景的理解，不应被看作是确认或以任何形式暗示该资料形成本领域技术人员已知先有技术。

发明内容

本发明是在为解决前述先有技术有关问题的努力中产生的。

在一方面，本发明提供了压机的压延筋成形单元，其中至少一个双圆形压延筋根据成形深度，形成于在防皱压板和上压机部的冲模表面上为调节压延筋力而形成的压延筋成形单元的压延筋表面，从而最小化成形产品中可能出现的褶皱等瑕疵。

在优选实施例中，本发明提供了压机的压延筋成形单元，其形成于防皱压板的下冲模表面和上压机部的上冲模表面之间，并形成至少一个双圆形压延筋，以在压制位于上压机部和下部之间的材料板以形成产品板的工艺中，控制沿材料板边缘部分的材料流，包括：伸出防皱压板的下冲模表面且具有整体形成为波形的至少一个双圆形压延筋槽的压延筋突起，以及压延筋槽，该压延筋槽形成于上压机部的上冲模表面上与压延筋突起互补且具有整体形成为波形与压延筋突起的双圆形压延筋槽互补的至少一个双圆形压延筋突起。

相对于防皱压板的下冲模表面，压延筋突起的两个下侧部分具有预定曲率半径的圆形表面。

形状为平面的接触处理表面形成于防皱压板的下冲模表面和上压机部的上冲模表面间，接触处理表面沿材料流方向在压延筋突起和压延筋槽之间接触并固定部分材料板的至少一个表面。

双圆形压延筋槽和双圆形压延筋突起具有预定曲率半径长度基本相等的圆形表面。

本发明的上述特点和优点是显而易见的，或在结合于此并形成本说明一部分的附图和以下发明详细说明中详细示出，发明详细说明和附图通过示例共同解释本发明的原理。

附图说明

现在将参照附图所示特定示例性实施例详细说明本发明的上述及其它特点，附图仅为说明而给出，因此不能限制本发明，且其中：

图1示出了通过常规冲压设备由材料板形成产品板的工艺；

图2是示出常规压延筋成形单元的剖视图；

图3是示出根据本发明示例性实施例的压机的压延筋成形单元的剖视图；以及

图4是示出由根据本发明示例性实施例的压机的压延筋成形单元形成的压延筋的剖视图。

应理解所附附图不必成比例，稍简化地示出了说明本发明基本原理的各种优选特点。本文公开的本发明具体特点例如具体尺寸、定向、位置和形状可部分根据特定应用和使用环境确定。

所有附图中相同参照数字指本发明的相同或等效部件。

具体实施方式

后文将详细参照本发明的实施例，其示例将在附图中示出并在下文中说明。尽管将结合示例性实施例说明本发明，可以理解本说明不是要将本发明限制于这些实施例。相反，本发明不仅包括示例性实施例，也包括所附权利要求所界定的本发明的精神和范围内包括的各种替换、修改、等效物以及其它实施方式，

图3是示出根据本发明示例性实施例的压机的压延筋成形单元的剖视图。

参照图1说明应用本发明示例性实施例的压机设备。

在使用根据本发明示例性实施例的压机的压延筋成形单元的压机设备中，如图1所示，形状对应于产品板下表面的下压机部101安装于垫板103上，且防皱压板107通过缓冲销105沿下压机部101外侧安装于垫板103上。

形状对应于产品板上表面的上压机部111被安装于下压机部101上方的滑块109上。材料板113置于下压机部101的防皱压板107上，之后由上压机部111压制以形成产品板。

在具有上述结构的压机设备，根据本发明示例性实施例的压延筋成形单元BU具有至少一个双圆形压延筋，用于在压制材料板113以形成产品板的工艺中来控制沿材料板113边缘部分的材料流。图3所示的压延筋成形单元BU，包括伸出防皱压板107的下冲模表面117的压延筋突起10，和形成于上压机部111的上冲模表面115与压延筋突起10互补的双圆形压延筋槽20。压延筋突起10和双圆形压延筋槽20整体形成为波形。

压延筋槽30形成于上压机部111的上冲模表面115，与压延筋突起10互补，且压延筋槽30形成有与压延筋突起10的双圆形压延筋槽20互补的双圆形压延筋突起40。

在本发明的示例性实施例中，形成有一个双圆形压延筋突起40和一个圆形压延筋槽20，但本发明不限于此。可形成两个或两个以上双圆形压延筋突起40和两个或两个以上圆形压延筋槽20以增加压延筋力。

相对于防皱压板107的下冲模表面117，压延筋突起10的两个下端部具有圆形表面，曲率半径分别为R1和R2，如图4所示。

另外，参照图3，防皱压板107的下冲模表面和上压机部111的上冲模表面之间，形成有接触处理表面F，其形状为平面，用于在压延筋突起10和压延筋槽30之间沿材料流方向接触并固定部分材料板113的上表面和下表面。

双圆形压延筋槽20和双圆形压延筋突起40为圆形表面，且具有长度基本相等的预定曲率半径R5。

下文将参照表1详细说明曲率半径为R1、R2和R5且具有接触处理表面F的压延筋突起10和压延筋槽30形成的双圆形压延筋的组成因素及其可用典型测量值。

如图4和表1所示，随压延筋高度H增大，压延筋力和压延筋强度增加。但是，压延筋高度的可用测量值优选限于0毫米＜H＜10毫米，因为压延筋高度等于或高于10毫米时可能出现固定褶皱。

压延筋宽度W越小，压延筋力越大，因此压延筋强度越大。但是，压延筋宽度的可用测量值优选限于7毫米＜W＜20毫米，因为压延筋宽度等于或高于20毫米时对材料缩减方面不利。

表1

组成因素(可用典型测量值)(毫米，度)	因素名称	影响	范围(毫米，度)
				H(8)	压延筋高度	H越大，压延筋力和压延筋强度越大	0＜H＜10毫米
W(15)	压延筋宽度	W越小，压延筋力和压延筋强度	7＜W＜20毫米

		越大
				h(2)	双圆形压延筋深度	h越大，压延筋力越大，但压延筋强度越小	0≤h＜5毫米
θ1(度)	压延筋内侧壁的成形角	θ1越大，压延筋力越小，但压延筋强度越大，避免材料板被夹住的效果越好	0≤θ1＜15度
				θ2(2度)	压延筋外侧壁的成形角	θ2越大，压延筋力越小，但压延筋强度越大，避免材料板被夹住的效果越好	0≤θ2＜15度
φ1(6)	双圆形压延筋直径	φ1越大，压延筋力越大，压延筋强度越小，且安装的φ1的数量越大，压延筋力越大	0≤φ1＜10毫米
				R1、R2、R3、R4、R5(3、3、2、2、3)	压延筋加工R	R1、R2、R3和R4越大，压延筋力越小，且R5越大，压延筋力越大。	2毫米≤R1，R2，R3，R4，R5≤6毫米
r1、r2(3、3)	压延筋加工R	r1、r2越大，压延筋力越小	2毫米≤r1，r2≤6毫米

双圆形压延筋的深度h越大，压延筋力越大，但压延筋强度越小。因此优选限制h的测量值于0≤h＜5毫米范围内。

压延筋内侧壁的成形角θ1和压延筋外侧壁的成形角θ2越大，则压延筋力越小，但压延筋强度越大，且避免材料被夹住的效果越好。但是，其可用测量值优选限于0≤θ1，θ2＜15度的范围内，因为如果θ1、θ2等于或大于15度，压延筋力会快速减小。

双圆形压延筋的直径φ1越大，则压延筋力越小，压延筋强度越小，但安装的双圆形压延筋的数量越大，则压延筋力越大。但是，其可用测量值优选限于0≤φ1≤10毫米范围内，因为φ1大于10毫米时对于材料缩减方面不利，φ1为0毫米时，形成梯形压延筋。

曲率半径R1、R2、R3和R4越大，则压延筋力越小，且曲率半径R5越大，则压延筋力越大。其可用测量值优选限于2毫米≤R1，R2，R3，R4，R5≤6毫米范围内，因为其小于2毫米时对加工能力不利，其大于6毫米时对材料缩减方面不利。这里，R5＝(φ1)/2，R3和R4为压延筋突起两个内侧部的曲率半径，如图4所示。

压延筋突起的两个外侧部的曲率半径r1和r2越大，压延筋力越小。其可用测量值优选限于2毫米≤r1，r2≤6毫米的范围内，因为其小于2毫米时对加工性不利，其大于6毫米时对材料缩减方面不利。

表2示出了根据组成因素的示例性组合的成形使用及其效果。

表2

组成因素组合(压延筋应用典型测量值)(毫米、度)	成形使用	效果
			H(8)，W(15)，h(2)，θ1(2度)，θ2(2度)，φ1(6)，R1(3)，R2(3)，R3(2)，R4(2)，R5(3)，r1(3)，r2(3)，Ra(3)，Rb(3)，接触处理表面(5)→车盖外层、车盖内层：可用→(前、后)门外层：可用→车顶：可用	产品深度较小时，使用较小成形深度(小于35毫米)时，需通过冲压成形保证产品表面的硬度时，追求材料缩减(以提高产量时)，更换已有双压延筋时，改进镀层剥落问题时，以及提高机械加工性以减少手工工序时。	因与已有压延筋相比压延筋力更大，所以可抑制材料流，因材料流是可抑制的所以可执行冲压成形，可保证产品表面的硬度，可避免产品表面弯曲，可改进镀层剥落问题，可提高机械加工性，可通过低拉伸节省材料，且可增加压模的产量。
H(6)，W(12)，h(1.5)，θ1(2度)，θ1(2度)，φ1(6)，R1(3)，R2(3)，	产品深度较大时、使用较大成形深度(大于35毫米)时，需通过拉伸成形	因与已有压延筋相比，压延筋力较大，所以可抑制材料流，因材料流是可抑

R3(2)，R4(2)，R5(3)，r1(3)，r2(3)，Ra(3)，Rb(3)，接触处理表面(10)→挡泥板：可用→后盖外层(内层)：可用→后挡板外层(内层)：可用→侧面外层：可用→所有其它车身板：可用

保证产品硬度时，节省材料(以提高产量)时，更换已有双压延筋时，改进镀层剥落问题时，以及提高机械加工性以减少手工工序时。

制的，所以可执行冲压成形，可延伸产品表面，可避免产品表面弯曲，可改进镀层剥落问题，可提高机械加工性，可通过低拉伸节省材料，且可增加压模的产量。

产品深度较小时，要形成车盖外层、内车盖内层、前后门外层、车顶，即形成成形深度较小(小于35毫米)的产品时，可使用H为8毫米、W为15毫米、h为2毫米、θ1为2度、θ2为2度、φ1为6毫米、R1为3毫米、R2为3毫米、R3为2毫米、R4为2毫米、R5为3毫米、r1为3毫米、r2为3毫米且接触处理表面为5毫米的组成因素组合，以通过冲压成形确保产品表面的硬度并节省材料(以提高产量)。

表2还列出了其它的成形使用及其效果。

产品深度较大时，要形成挡泥板、后盖外层和内层、挡板外层和内层部、侧面外层，即形成成形深度较大(大于35毫米)的产品时，可使用H为6毫米、W为12毫米、h为1.5毫米、θ1为2度、θ2为2度、φ1为6毫米、R1为3毫米、R2为3毫米、R3为2毫米、R4为2毫米、R5为3毫米、r1为3毫米、r2为3毫米且接触处理表面为10毫米的组成因素组合，以通过拉伸成形确保产品表面的硬度并节省材料。

如上所述，根据本发明，至少一个双圆形压延筋是根据成形深度形成于压延筋成形单元的压延筋表面上，该压延筋成形单元的压延筋表面是形成于防皱压板和上压机部的冲模表面上以控制压延筋力，从而有利于最小化成形产品中可能出现的褶皱等产品瑕疵。

已为示例和说明目的提出了本发明的具体示例性实施例的前述说明。该说明并非详尽，不是要将本发明限于公开的准确形式，很明显根据以上原理可做出许多修改和变化。选择并说明了示例性实施例以解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域其它技术人员执行并使用本发明的各种示例性实施例及其各种选择和修改。本发明的技术精神和范围由所附权利要求及其等效物界定。

Claims (12)

1.一种压机的压延筋成形单元，其形成于防皱压板的下冲模表面和上压机部的上冲模表面之间，并形成至少一个双圆形压延筋，以在压制位于上压机部和下压机部之间的材料板来形成产品板的工艺中控制沿材料板边缘部分的材料流，包括：

压延筋突起，其从所述防皱压板的下冲模表面伸出，且具有一体形成于其上的为波形的至少一个双圆形压延筋槽；以及

压延筋槽，其形成于所述上压机部的上冲模表面上，且具有一体形成于其上的为波形的与所述压延筋突起的双圆形压延筋槽互补的至少一个双圆形压延筋突起。

2.如权利要求1所述的压延筋成形单元，其中相对于所述防皱压板的下冲模表面，所述压延筋突起的两个下侧部分具有预定曲率半径的圆形表面。

3.如权利要求1所述的压延筋成形单元，其中所述双圆形压延筋槽和所述双圆形压延筋突起具有预定曲率半径长度基本相等的圆形表面。

4.如权利要求1所述的压延筋成形单元，其中所述压延筋突起的压延筋高度大致介于0毫米至10毫米之间。

5.如权利要求1所述的压延筋成形单元，其中所述压延筋突起的压延筋宽度大致介于7毫米至20毫米之间。

6.如权利要求1所述的压延筋成形单元，其中所述双圆形压延筋的深度大致介于0毫米至5毫米之间。

7.如权利要求1所述的压延筋成形单元，其中所述压延筋突起的压延筋内侧壁和压延筋外侧壁的成形角大致介于0度至15度之间。

8.如权利要求1所述的压延筋成形单元，其中所述双圆形压延筋的直径大致介于0毫米和10毫米之间。

9.如权利要求2或3所述的压延筋成形单元，其中所述预定曲率半径大致介于2毫米和6毫米之间。

10.如权利要求1所述的压延筋成形单元，其中所述压延筋突起的两个外侧部分的曲率半径大致介于2毫米和6毫米之间。

11.如权利要求1所述的压延筋成形单元，其中所述压延筋突起的两个内侧部分的曲率半径大致介于2毫米和6毫米之间。

12.如权利要求1所述的压延筋成形单元，其中形状为平面的至少一个接触处理表面形成于所述防皱压板和所述上压机部的上冲模表面和下冲模表面上，所述接触处理表面沿材料流方向在所述压延筋突起和所述压延筋槽之间接触并固定所述材料板的至少一个表面部分。

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