CN102172733B - 一种采用局部变形来解决纵梁成型扭曲回弹的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用局部变形来解决纵梁成型扭曲回弹的工艺，即将传统的一次冲压成型工艺分为工位设置工序、预成型工序与成型工序三步，在工位设置工序时在纵梁成型模具上设置两个工位，即预成型工序工位与成型工序工位，然后在预成型工序工位的纵梁成型模具上加工设置至少两个一头大一头小的凸包，最后将待加工的纵梁毛坯放入纵梁成型模具中冲压成型。采用本发明的工艺制造出的车架纵梁，其尺寸能够满足技术要求，纵梁成品底面形状要求最高点与最低点的差值不超过2mm；使车架整体尺寸的控制得到保证，可稳定整车的装配质量。
Description
技术领域
本发明涉及冷冲压模具及工艺领域，具体的说，是涉及一种采用局部变形来解决纵梁成型扭曲回弹的工艺。
背景技术
纵梁是车架的关键部件，是车架的主心骨。车架制造质量的好坏，取决于纵梁的制造水平，如果纵梁尺寸得不到保证，车架整体尺寸的控制也就难于稳定。而车架又是车身、发动机及前后悬架件的载体，对于整车装配质量存在重大关联性。纵梁成品底面形状要求最高点与最低点的差值不超过2mm。传统纵梁工艺一般采用一道成型工序来完成，最终产品的扭曲回弹无法控制，存在先天性工艺不足，工厂往往让步生产，无法达到产品图纸技术要求，长期以来一直困扰着所有冲压技术人员。在新品开发中，找到一条解决纵梁扭曲回弹问题的技术，对于专业厂来说显得非常关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用局部变形来解决纵梁成型扭曲回弹的工艺，采用本发明的工艺制造出的车架纵梁，其尺寸能够满足技术要求。
为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：
一种采用局部变形来解决纵梁成型扭曲回弹的工艺，包括如下步骤：
1)工位设置工序
在纵梁成型模具上设置两个工位，即预成型工序工位与成型工序工位；
2)预成型工序
在纵梁成型模具上的预成型工序工位加工设置至少两个一头大一头小的凸包，所述凸包的大头位于纵梁成型模具侧壁内部，凸包的小头为光滑端并朝向纵梁成型模具内腔的轴线方向，凸包的小头伸出模具侧壁0——5mm；
3)成型工序
将纵梁毛坯套入经过预成型工序后的纵梁成型模具中，经过冲压成型。
所述凸包设置为六个。
所述凸包的位置分别为
第一凸包位于纵梁成型模具内腔左下内缘翻边圆弧拐点中心处；
第二凸包位于纵梁成型模具内腔左上内缘翻边圆弧拐点中心处；
第三凸包位于纵梁成型模具内腔底部呈现向上拱起处；
第四凸包与第三凸包关于纵梁成型模具内腔的轴线对称；
第五凸包位于纵梁成型模具内腔底部平直段；
第六凸包位于纵梁成型模具内腔底部平直段。
所述第五凸包和第六凸包关于纵梁成型模具内腔的轴线对称且均位于纵梁成型模具内腔底部平直段的中心。
所述凸包大头端和小头端的最长距离分别为
第一凸包：15±0.5mm；
第二凸包：21±0.5mm；
第三凸包：16±0.5mm；
第四凸包：14±0.5mm；
第五凸包：17±0.5mm；
第六凸包：18±0.5mm。本发明的有益效果在于：
1、采用本发明的工艺制造出的车架纵梁，其尺寸能够满足技术要求，纵梁成品底面形状要求最高点与最低点的差值不超过2mm；
2、使车架整体尺寸的控制得到保证，可稳定整车的装配质量。
附图说明
图1为本发明纵梁成型模具经预成型工序处理后的结构示意图。
图2为纵梁毛坯与纵梁成型模具的装配示意图。
图3为装配好的纵梁毛坯与纵梁成型模具示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例一：参见图1，图2，图3。
一种采用局部变形来解决纵梁成型扭曲回弹的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)工位设置工序
在纵梁成型模具7上设置两个工位，即预成型工序工位与成型工序工位；
2)预成型工序
在纵梁成型模具7上的预成型工序工位加工设置至少两个一头大一头小的凸包，所述凸包的大头位于纵梁成型模具7侧壁内部，凸包的小头为光滑端并朝向纵梁成型模具7内腔的轴线方向，凸包的小头伸出模具侧壁0——5mm；
凸包的加工可根据胎模调试结果逆向扫描，然后利用数控机床在正式模块上加工出来，试制时再视调试回弹情况由钳工配修；
3)成型工序
如图2，图3所示，将纵梁毛坯8套入经过预成型工序后的纵梁成型模具7中，经过冲压成型。
所述凸包设置为六个。
所述凸包的位置分别为
第一凸包1位于纵梁成型模具7内腔左下内缘翻边圆弧拐点中心处；
第二凸包2位于纵梁成型模具7内腔左上内缘翻边圆弧拐点中心处；
第三凸包3位于纵梁成型模具7内腔底部呈现向上拱起处；
第四凸包4与第三凸包3关于纵梁成型模具7内腔的轴线对称；
第五凸包5位于纵梁成型模具7内腔底部平直段；
第六凸包1位于纵梁成型模具7内腔底部平直段。
所述第五凸包5和第六凸包6关于纵梁成型模具7内腔的轴线对称且均位于纵梁成型模具7内腔底部平直段的中心。
所述凸包大头端和小头端的最长距离分别为
第一凸包：15±0.5mm；
第二凸包：21±0.5mm；
第三凸包：16±0.5mm；
第四凸包：14±0.5mm；
第五凸包：17±0.5mm；
第六凸包：18±0.5mm。
由于事先在预成型工序依照工艺需要压出数个工艺凸包来改变毛坯后序的流动速率，以消除纵梁成型后纵向扭曲回弹，因此，经过上述工艺的纵梁尺寸符合技术要求。
未设置凸包前，直接将纵梁毛坯放入纵梁成型模具内冲压成型，六处凸包处的纵梁情况如下：
第一凸包1处：该处减薄率为35％，有开裂，底面扭曲严重，最高处与最低处相差25-30mm；
第二凸包2处：该处减薄率为32％，底面扭曲严重，有时有开裂，最高处与最低处相差25-30mm；
第三凸包3处：该处减薄且开裂，底面扭曲，最高处与最低处相差10-15mm；
第四凸包4处：该处减薄且开裂，底面扭曲，最高处与最低处相差10-15mm；
第五凸包5处：底面扭曲，最高处与最低处相差20-25mm；
第六凸包6处：底面扭曲，最高处与最低处相差20-25mm；
本实施例中选择的凸包大头端和小头端的最长距离分别为
第一凸包：15mm；
第二凸包：21mm；
第三凸包：16mm；
第四凸包：14mm；
第五凸包：17mm；
第六凸包：18mm。
凸包的小头伸出模具侧壁2mm；
选择本组凸包后，将纵梁毛坯放入纵梁成型模具后经过冲压加工成型，得到六个凸包处的纵梁尺寸如下：
第一凸包1处：该处减薄率降低为10％，无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.5mm；
第二凸包2处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.5mm；
第三凸包3处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1mm；
第四凸包4处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1mm；
第五凸包5处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.5mm；
第六凸包6处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.5mm；
由于所选六处多为拐点，所受应力较大，以上六处凸包处的尺寸已满足技术要求的前提下，其余各处从理论上讲，也应满足技术要求，即纵梁成品底面形状要求最高点与最低点的差值不超过2mm；经实际采点抽样测量，采集纵梁各处20个测量点，得到的测量结果均满足技术要求。
实施例二：本实施例与实施例一类似，其相同之处不赘述，不同之处仅在于，本实施例中选择的凸包大头端和小头端的最长距离分别为
第一凸包：15.5mm；
第二凸包：21.5mm；
第三凸包：16.5mm；
第四凸包：14.5mm；
第五凸包：17.5mm；
第六凸包：18.5mm。
凸包的小头伸出模具侧壁5mm；
选择本组凸包后，将纵梁毛坯放入纵梁成型模具后经过冲压加工成型，得到六个凸包处的纵梁尺寸如下：
第一凸包1处：该处减薄率降低为12％，无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.8mm；
第二凸包2处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.8mm；
第三凸包3处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.2mm；
第四凸包4处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.2mm；
第五凸包5处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.7mm；
第六凸包6处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.7mm；
经实际采点抽样测量，采集纵梁各处20个测量点，得到的测量结果均满足技术要求。
实施例三：本实施例与实施例一类似，其相同之处不赘述，不同之处仅在于，本实施例中选择的凸包大头端和小头端的最长距离分别为
第一凸包：14.5mm；
第二凸包：20.5mm；
第三凸包：15.5mm；
第四凸包：13.5mm；
第五凸包：16.5mm；
第六凸包：17.5mm。
凸包的小头伸出模具侧壁0.2mm；
选择本组凸包后，将纵梁毛坯放入纵梁成型模具后经过冲压加工成型，得到六个凸包处的纵梁尺寸如下：
第一凸包1处：该处减薄率降低为12％，无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.7mm；
第二凸包2处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.7mm；
第三凸包3处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.3mm；
第四凸包4处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.3mm；
第五凸包5处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.8mm；
第六凸包6处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.8mm；
经实际采点抽样测量，采集纵梁各处20个测量点，得到的测量结果均满足技术要求。
实施例四：本实施例与实施例一类似，其相同之处不赘述，不同之处仅在于，本实施例中选择的凸包大头端和小头端的最长距离分别为
第一凸包：14.5mm；
第二凸包：21.5mm；
第三凸包：15.8mm；
第四凸包：14.5mm；
第五凸包：16.5mm；
第六凸包：17mm。
凸包的小头伸出模具侧壁0.4mm；
选择本组凸包后，将纵梁毛坯放入纵梁成型模具后经过冲压加工成型，得到六个凸包处的纵梁尺寸如下：
第一凸包1处：该处减薄率降低为11％，无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.8mm；
第二凸包2处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.7mm；
第三凸包3处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.2mm；
第四凸包4处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.2mm；
第五凸包5处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.9mm；
第六凸包6处：无开裂，底面扭曲变小，最高处与最低处相差1.8mm；
经实际采点抽样测量，采集纵梁各处20个测量点，得到的测量结果均满足技术要求。
综合分析各实施例结果，当各凸包的尺寸为实施例一所述尺寸时，实施效果最好。
Claims (5)
1.一种采用局部变形来解决纵梁成型扭曲回弹的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)工位设置工序
在纵梁成型模具(7)上设置两个工位，即预成型工序工位与成型工序工位；
2)预成型工序
在纵梁成型模具(7)上的预成型工序工位加工设置至少两个一头大一头小的凸包，所述凸包的大头位于纵梁成型模具(7)侧壁内部，凸包的小头为光滑端并朝向纵梁成型模具(7)内腔的轴线方向，凸包的小头伸出模具侧壁0——5mm；
3)成型工序
将纵梁毛坯(8)套入经过预成型工序后的纵梁成型模具(7)中，经过冲压成型。
2.根据权利要求1所述的一种采用局部变形来解决纵梁成型扭曲回弹的工艺，其特征在于：所述凸包设置为六个。
3.根据权利要求2所述的一种采用局部变形来解决纵梁成型扭曲回弹的工艺，其特征在于：所述凸包的位置分别为
第一凸包(1)位于纵梁成型模具(7)内腔左下内缘翻边圆弧拐点中心处；
第二凸包(2)位于纵梁成型模具(7)内腔左上内缘翻边圆弧拐点中心处；
第三凸包(3)位于纵梁成型模具(7)内腔底部呈现向上拱起处；
第四凸包(4)与第三凸包(3)关于纵梁成型模具(7)内腔的轴线对称；
第五凸包(5)位于纵梁成型模具(7)内腔底部平直段；
第六凸包(1)位于纵梁成型模具(7)内腔底部平直段。
4.根据权利要求3所述的一种采用局部变形来解决纵梁成型扭曲回弹的工艺，其特征在于：所述第五凸包(5)和第六凸包(6)关于纵梁成型模具(7)内腔的轴线对称且均位于纵梁成型模具(7)内腔底部平直段的中心。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的一种采用局部变形来解决纵梁成型扭曲回弹的工艺，其特征在于：所述凸包大头端和小头端的最长距离分别为
第一凸包：15±0.5mm；
第二凸包：21±0.5mm；
第三凸包：16±0.5mm；
第四凸包：14±0.5mm；
第五凸包：17±0.5mm；
第六凸包：18±0.5mm。
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