CN101829727A - 一种冲压模具梁类件的成型工艺方法 - Google Patents

一种冲压模具梁类件的成型工艺方法 Download PDF

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徐海梅
张正发
张磊
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上海科森汽车零部件有限公司
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Abstract

本发明涉及冲压模具领域,尤其是一种冲压模具梁类件的成型工艺方法。包括以下步骤:步骤一,制件材料展开,得出大致的材料初始尺寸,控制在1-5毫米以内,用此形状的初始材料进行调试,得出制件落料线,根据形状排出落料排样,制造落料模;步骤二,成形:调试制件的皱,裂,叠料,不稳定,表面质量;步骤三,侧整形:全部型面整形,矫正上工序的回弹;步骤四,修边冲孔:冲制件的孔和修边。

Description

一种冲压模具梁类件的成型工艺方法
技术领域
[0001] 本发明涉及冲压模具领域,尤其是一种冲压模具梁类件的成型工艺方法。 背景技术
[0002] 汽车行业竞争日益激烈,产能的增加,新车研发周期缩短,原材料紧缺等等,直接 的影响到了模具行业,梁类件作为汽车的重要主要部分,其需求和要求尤其重要,现在的一 个平台开发多种车型早被一些汽车厂家使用,而互换性强的汽车零部件中,前后纵梁首当 其冲,也就对此类零件的需求量非常大,另一方面,安全是目前汽车行业提高和改动最频繁 的地方,也是汽车发展的重要方向之一,在汽车的整体安全性能中,对起到关键作用的梁类 零件要求越来越高。换成厚材料,高强度板材等等,成了提高零件自身强度的路径。从而 也加大了梁类零件整个工艺的难度。梁类件以往的工艺都是拉延;修边;翻边整形;冲孔修 边。但现有技术中上述成型工艺制造出来的零件具有以下弊端:1.材料利用率低,大部分 在60%左右,有的甚至更低;2.冲压吨位大,模具制造成本高,3.反凹回弹量大,不易控制 容易扭曲,表面质量不高。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于解决零件能源损耗过高,提高制件质量,提供一种低能耗,高质 量的冲压模具梁类件的成型工艺方法。
[0004] 本发明的技术方案是:一种冲压模具梁类件的成型工艺方法,包括以下几个步 骤:
[0005] 步骤一,制件材料展开,得出大致的材料初始尺寸,控制在1-5毫米以内,用此形 状的初始材料进行调试,得出制件落料线,根据形状排出落料排样,制造落料模;
[0006] 步骤二,成形:调试制件的皱,裂,叠料,不稳定,表面质量;
[0007] 步骤三,侧整形:全部型面整形,矫正上工序的回弹;
[0008] 步骤四,修边冲孔:冲制件的孔和修边。
[0009] 上述步骤一中,经过试模得出的落料形状排样,梁类件大致都成细长型,采用横排 或交叉横排或交叉竖排,结构形式为开卷级进落料或普通条形落料,可根据厂家要求和具 体情况而定。级进落料效率高,能满足像梁类件这样需求量大的件。同时通过合理的排样 能把材料损耗降到最低。
[0010] 上述步骤二中,成形为整个工艺的核心,成形的结果直接影响到制件的最终状态, 根据梁类件的特点,成形需注意的有:a.调试制件的开裂,扭曲不平整:确保两边同时成 形,同时走料,能控制材料在初始变形时的不均勻拉料,考虑制件本身的形状,高低起伏较 大,材料两边的刀块在接触前中间段靠压料板成形,且压力足够,两侧刀块开始和凸模接触 后,此时高处进料快,需加以控制。在本工艺中采取压料板压料,以控制高处进料过快和由 于进料不同速引起变形扭曲。b.调试制件的起皱和叠料:制件低处由于进料慢,造成材料 的挤堆,起皱或叠料,在本发明中采取在材料的外侧加了两块镶块,在此处材料成形开始前,就使材料折弯压紧,其作用和拉延模的拉延坎相似。C.调试制件的不稳定:制件不稳定 通常是材料在成形初有攒动,加强材料的定位,本发明采取了四面定位,和在下模两侧刀块 的最高点加定位销,达到效果。
[0011] 上述步骤三中,侧整形用于矫正前工序成形的局部回弹,侧整形的好处在于易调, 本发明采取悬吊0度斜楔,拿放件方便,无盲点,减少事故隐患。
[0012] 上述步骤四中,冲孔包括正冲孔和侧冲孔,修边为正修,本发明采取落料成形,对 制件边线要求高的部分进行修边,以保证制件在有效的公差范围内。
[0013] 本发明的有益效果是:本发明大幅度的降低了材料的损耗,材料利用率由以前的 60%提高到80%,冲压成本降低了 20%,冲压力仅为原拉伸工艺的60%,可从原有的1600 吨机床上调整到1000吨机床上使用。制件侧壁因为坯料没有全部流动,所以没有反凹现象 形成,制件的表面质量和整体性能明显的提高,回弹量比以往工艺减少了 30%。
附图说明 [0014] 图1传统工艺的补充工艺形状及所需的材料尺寸;
[0015] 图2传统工艺的翻边起始位置;
[0016] 图3本发明成型工艺的零件落料排样图,由于制件为三段不同厚度的材料组成, 故共有三个排样图;
[0017] 图4本发明成型工艺中使用的模具结构图;
[0018] 图5某车型的左前纵梁制件;
[0019] 图6某车型的右前纵梁制件
[0020] 附图标注说明:
[0021] 1.下模座;2.凹模镶块;3.导板;4.碰死块;5.顶杆;6.下模底板;7.下模压料 板;8.螺钉;9.上模压料板;10.导板;11.氮气弹簧;12.凸模座;13.限位压板;14.上模座。
具体实施方式
[0022] 下面结合附图对本发明的实施例进一步详述。
[0023] 实施例1
[0024] 以汽车零部件的前纵梁为例;采用本发明的冲压模具梁类件的成型工艺方法生产 一套汽车梁类零部件,包括以下步骤:
[0025] 1)制件材料展开,得出大致的材料初始尺寸,控制在1-5毫米以内,用此形状的初 始材料进行调试,得出制件落料线,根据形状排出落料排样,制造落料模;(参见附图1-3) 在制件的修边线通过试模确定后,合理排样以节省材料,本发明如图3所示的零件落料排 样图,由于制件为三段不同厚度的材料焊接组成而成,故共有三个排样图,每段一种排样, 三段材料利用率的平均值是80%。
[0026] 2)成形工艺步骤:调试制件的皱,裂,表面质量;参见附图4,本发明成型工艺中使 用的模具结构图。如图4中制件两侧凹模镶块2安装在模具下模座1上,凹模镶块2两侧 的高度型面一致,并也和下模压料板7的型面一致。模具在机床打开位置时,初始时下机床 顶杆5将下模压料板7推出,高于两侧的凹模镶块2,下模压料板7从下模座1的底部安装后,用下模底板6托住,和下模座1之间采用导板3进行导向来保证下模压料板7运动的垂直度。将坯料放置在下模压料板7上,机床下行时,凸模座12开始接触坯料,因为机床顶杆 5此时保持在停止状态,下模压料板7停止在顶出位置上,机床继续下行,凸模座12和下模 压料板7开始对坯料作用,将梁类件(本实施例为前纵梁)的上部平面形状压出。此时材 料变形剧烈后逐步缓和,机床继续下行,下顶杆开始回程,已经压出形状的坯料开始接触凹 模镶块2,在凸模座12的作用下,开始成形梁类件的两边侧壁形状。在梁类件形状造成翻 边多料区域,如图4所示,将上模成形零件法兰面部分改成浮动结构,制成上模压料板9,上 模压料板9采用导板10和上模座14导向来保证运动的垂直度,采用限位压板13限位。限 位压板用M16的螺钉8固定在上模座14上。在机床下行至行程到底前30mm处,(该30MM 为大约数值,需根据现场实际调试决定,如过早压料会造成前侧翻边沿口开裂,晚侧达不到 效果),上模压料板9接触坯料,使坯料被上模压料板9压紧在凹模镶块2上,此时此处被 压坯料流动速度减缓,料片成形状态受控制。这样可以解决材料过快的流动产生的起皱,开 裂。机床继续下行,凸模座12和上模压料板9和凹模镶块2之间碰死,凸模座12和下模压 料板9通过碰死块4和下模底板6全部碰死,最终模具将制件成形出。本发明采用氮气弹 簧11辅助压料的形式可以很好地解决梁类件成形时因制件形状和坯料流速造成的多料起 皱问题。可以采用总压力4. 2吨的满压氮气缸。在生产中可以通过调整上模压料板9的行 程来达到最佳效果。此工艺步骤中可能会碰到如模具不稳定等问题,可以通过加强定位:四 面挡板加中间高处销钉来保证材料在成形过程中不攒动。本工序的制件,由于是一次成形 加上厚板材成形性能优良,故表面无拉痕,整体平整,内应力小,无扭曲,回弹小。
[0027] 3)侧整形工艺步骤:全部型面整形,矫正上工序的回弹;本工艺步骤:用于矫正前 序成形的回弹,侧整回弹边可调性,此处采用的是悬吊0度的斜楔,拿放件方便,易调试。
[0028] 4)修边冲孔步骤:冲制件的孔和修边。冲孔和侧冲孔在同一工序完成,保证孔的 公差和位置度,对要求较高的边采用精修,确保制件合格在公差范围内。
[0029] 图5,图6中的两个制件属于不同车型不同位置的结构梁类件,结果也于本案基本 一致,无大的异处,后纵梁由于形状高低起伏小,材料相对较厚,更适合用本工艺制造。
[0030] 本发明公开一种冲压模具梁类件的制作工艺,其工艺内容包括:落料;成形;整形 侧整形;修边冲孔。本发明工艺的有益效果是大幅度的提高了材料的利用率,降低了模具的 制作成本,冲压成本,制件反凹回弹易控制,表面平整,具有良好的经济性和实用性。具体而 言,本发明大幅度的降低了材料的损耗,材料利用率由以前的60%提高到80%,冲压成本 降低了 20%,冲压力仅为原拉伸工艺的60%,可从原有的1600吨机床上调整到1000吨机 床上使用。制件侧壁因为坯料没有全部流动,所以没有反凹现象形成,制件的表面质量和整 体性能明显的提高,回弹量比以往工艺减少了 30%。以上结论是在制件生产过程中和过程 后,通过检测,测量得出的数据和以往传统工艺(拉延;修边;翻边整形;冲孔修边)相对比 较而得。

Claims (7)

  1. 一种冲压模具梁类件的成型工艺方法,包括以下步骤:步骤一,制件材料展开,得出大致的材料初始尺寸,控制在1-5毫米以内,用此形状的初始材料进行调试,得出制件落料线,根据形状排出落料排样,制造落料模;步骤二,成形:调试制件的皱,裂,叠料,不稳定,表面质量;步骤三,侧整形:全部型面整形,矫正上工序的回弹;步骤四,修边冲孔:冲制件的孔和修边。
  2. 2.根据权利要求1冲压模具梁类件的成型工艺方法,其特征在于,步骤一中,经过试模 得出的落料形状排样,采用横排或交叉横排或交叉竖排,结构形式为开卷级进落料或普通 条形落料。
  3. 3.根据权利要求1冲压模具梁类件的成型工艺方法,其特征在于,步骤二中,所述调试 制件的开裂,扭曲不平整的方法是将材料的两边同时成形,同时走料,控制材料在初始变形 时的不均勻拉料,材料两边的刀块在接触前中间段靠压料板成形,保持足够压力,两侧刀块 和凸模接触后,采用压料板压料,控制高处进料过快和进料不同速引起变形扭曲。
  4. 4.根据权利要求1冲压模具梁类件的成型工艺方法,其特征在于,步骤二中,所述调试 制件的起皱,叠料的方法是在材料的外侧加设镶块。
  5. 5.根据权利要求1冲压模具梁类件的成型工艺方法,其特征在于,步骤二中,所述调试 制件的不稳定的方法是采用四面定位,在下模两侧刀块的最高点位置加设定位销。
  6. 6.根据权利要求1冲压模具梁类件的成型工艺方法,其特征在于,步骤三中,所述侧整 形步骤采用悬吊0度斜楔。
  7. 7.根据权利要求1冲压模具梁类件的成型工艺方法,其特征在于,步骤四中,冲孔包括 正冲孔和侧冲孔,修边为正修。
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