CN102699174A - 一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法，即在凹模上垂直于局部特征轮廓周围设置有特征筋或者平行于局部特征轮廓周围设置有特征筋，在成形局部特征之前，利用压边行程预成形出特征筋，然后在拉深行程中成形出局部特征。本发明由于在局部特征轮廓周围垂直或者平行设置了一些特征筋，使局部特征成形之后零件未变形区域的应力分布更加均匀，能够有效减小大型薄板局部特征成形类零件成形过程中的翘曲回弹，保证零件的平面度，从而提高产品质量，保证装配精度。

Description

一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法
技术领域
本发明涉及一种翘曲回弹的控制方法，尤其涉及一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法。
背景技术
一些大型薄板局部特征成形类零件如模组背板等，在冲压成形过程中，经常会出现翘曲回弹问题，使得零件平面度难以保证，严重影响了产品质量和装配精度。现有的解决方法是对局部特征分多次成形，每一步成形之后再对局部特征进行反压，如此反复，直至零件平面度达到要求。现有的方法由于需要分多次成形且要进行反压，需要增加多套模具，而且冲压过程难以实现自动化，需要大量人工干预，成本较高，且零件平面度一般难以得到保证，延长了产品更新换代周期。在新产品开发中，找到一种实施简单、成本低廉的翘曲回弹控制方法，对于工程师和技术人员来讲显得非常关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型薄板局部特征成形类零件的翘曲回弹控制方法，采用本发明可以显著减小大型薄板局部特征成形类零件在冲压成形过程的翘曲回弹，改善零件的平面度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法，其包括：
所述的零件为一种大型薄板、具有局部特征的零件，所述方法包括如下步骤：在零件构成的凹模上垂直于局部特征轮廓周围设置有特征筋和/或平行于局部特征轮廓周围设置有特征筋，在成形局部特征之前，利用压边行程预成形出特征筋，然后在拉深行程中成形出局部特征。
所述的零件具有一个或多个局部特征，并且局部特征的形状为任意形状。
所述特征筋为一些细小的凸包，并且凸包下凹方向与局部特征同向或与局部特征反向。
所述的零件具有多个局部特征，在垂直于其中N个局部特征轮廓周围设置有特征筋，且平行于其余的局部特征轮廓周围设置有特征筋，其中N大于等于1。
特征筋的形状为两端具有半圆形圆角的类似于矩形的形状。
特征筋中心与局部特征轮廓的距离为15mm。
特征筋在垂直于局部特征轮廓周围布置时，特征筋具体尺寸为：长15mm，宽4mm，深度2mm，两端圆角半径为2mm，特征筋周围倒角45°，倒角深度2mm。
特征筋在平行于局部特征轮廓周围布置时，特征筋具体尺寸为：宽4mm，深度2mm，长度为局部特征直线部分，两端圆角半径为2mm，特征筋周围倒角45°，倒角深度2mm。
本发明的有益效果是：由于在局部特征轮廓周围垂直或者平行设置了一些特征筋，使局部特征成形之后零件未变形区域的应力分布更加均匀，能够有效减小大型薄板局部特征成形类零件成形过程中的翘曲回弹，保证零件的平面度，从而提高产品质量，保证装配精度。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
附图说明
图1为垂直于局部特征布置的特征筋和平行于局部特征布置的特征筋的示意图；
图2为具有单个局部特征的零件的CAD模型；
图3为垂直于局部特征布置特征筋的示意图；
图4为平行于局部特征布置特征筋的示意图；
图5为具有三个局部特征的零件的CAD模型；
图6为垂直于局部特征布置特征筋的示意图；
图7为平行于局部特征布置特征筋的示意图；
图8为混合(垂直和平行)型布置特征筋的示意图。
具体实施方式
一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法，所述的零件为一种大型薄板、具有局部特征的零件，参见图1，所述方法包括如下步骤：在零件的凹模1上垂直于局部特征2轮廓周围设置有特征筋3和/或平行于局部特征2轮廓周围设置有特征筋4，在成形局部特征之前，利用压边行程预成形出特征筋，然后在拉深行程中成形出局部特征。
图2为只有1个类似于L型局部特征的零件的CAD模型，零件轮廓尺寸为：长1000mm，宽1000mm，厚0.8mm。零件材料为电镀锌耐指纹钢板，材料为SECCN5，弹性模量为210Mpa，泊松比为0.28，硬化指数n=0.1825，厚向异性系数r=1.662。
一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法，其包括：
如图3所示，垂直于局部特征轮廓周围布置了特征筋，其中特征筋形状为两端具有半圆形圆角的类似于矩形的形状，也就是一个矩形，其两短边分别设有半圆形圆角，特征筋中心与局部特征轮廓的距离为15mm。特征筋具体尺寸为：直线边长（即从两个半圆形圆角的圆心测量的长度）15mm，宽（即两个直线边长之间的距离）4mm，深度2mm，两端圆角半径为2mm，特征筋周围倒角45°，倒角深度2mm。
或者如图4所示，平行于局部特征轮廓周围布置了特征筋，其中特征筋形状可以为任意形状，该实施例中为两端具有半圆形圆角的类似于矩形的形状，特征筋中心与局部特征轮廓的距离为15mm。特征筋具体尺寸为：宽（即两个直线边长之间的距离）4mm，深度2mm，长度为局部特征直线部分，两端圆角半径为2mm，特征筋周围倒角45°，倒角深度2mm。
图5为具有3个局部特征的零件的CAD模型，局部特征形状为：1个类似于L型，2个两端具有半圆形圆角的类似于矩形的形状，且两个两端具有半圆形圆角的类似于矩形的形状局部特征成形深度不一致。零件轮廓尺寸为：长1000mm，宽1000mm，厚0.8mm。零件材料为电镀锌耐指纹钢板，材料为SECCN5，弹性模量为210Mpa，泊松比为0.28，硬化指数n=0.1825，厚向异性系数r=1.662。
一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法，其特点是包括：
如图6所示，垂直于局部特征轮廓周围布置了特征筋，其中特征筋形状为两端具有半圆形圆角的类似于矩形的形状，特征筋中心与局部特征轮廓的距离为15mm。特征筋具体尺寸为：直线边长（即从两个半圆形圆角的圆心测量的长度）15mm，宽（即两个直线边长之间的距离）4mm，深度2mm，两端圆角半径为2mm，特征筋周围倒角45°，倒角深度2mm。
或者如图7所示，平行于局部特征轮廓周围布置了特征筋，其中特征筋形状为两端具有半圆形圆角的类似于矩形的形状，特征筋中心与局部特征轮廓的距离为15mm。特征筋具体尺寸为：宽（即两个直线边长之间的距离）4mm，深度2mm，长度为局部特征直线部分，两端圆角半径为2mm，特征筋周围倒角45°，倒角深度2mm。
或者如图8所示，垂直于L型局部特征轮廓周围布置了特征筋，其中特征筋形状为两端具有半圆形圆角的类似于矩形的形状，特征筋中心与局部特征轮廓的距离为15mm。特征筋具体尺寸为：直线边长（即从两个半圆形圆角的圆心测量的长度）15mm，宽（即两个直线边长之间的距离）4mm，深度2mm，两端圆角半径为2mm，特征筋周围倒角45°，倒角深度2mm。平行于两端具有半圆形圆角的类似于矩形的形状型局部特征轮廓周围布置了特征筋，其中特征筋形状为两端具有半圆形圆角的类似于矩形的形状，离局部特征轮廓的距离为15mm。特征筋具体尺寸为：宽（即两个直线边长之间的距离）4mm，深度2mm，长度为局部特征直线部分，两端圆角半径为2mm，特征筋周围倒角45°，倒角深度2mm。
虽然上述实施例仅示例局部特征为类似于L型或者两端具有半圆形圆角的类似于矩形的形状，但是不限于此，局部特征可以为根据结构需要的各种形状，如L型、矩形、S形、星形、或圆形等。同样地，特征筋的形状也不限于上述实施例公开的形状，也可以如L型、矩形、S形、星形、或圆形等。
由于在局部特征轮廓周围垂直或者平行设置了一些特征筋，使局部特征成形之后零件未变形区域的应力分布更加均匀，能够有效减小大型薄板局部特征成形类零件成形过程中的翘曲回弹，保证零件的平面度，从而提高产品质量，保证装配精度。

Claims (8)

1.一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法，其特征在于，所述的零件为一种大型薄板、具有局部特征的零件，所述方法包括如下步骤：在零件构成的凹模（1）上垂直于局部特征（2）轮廓周围设置有特征筋（3）和/或平行于局部特征（2）轮廓周围设置有特征筋（4），在成形局部特征之前，利用压边行程预成形出特征筋，然后在拉深行程中成形出局部特征。
2.如权利要求1所述的一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法，所述的零件具有一个或多个局部特征，并且局部特征的形状为任意形状。
3.如权利要求1或2所述的一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法，所述特征筋为一些细小的凸包，并且凸包下凹方向与局部特征同向或与局部特征反向。
4.如权利要求1至3之一所述的一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法，所述的零件具有多个局部特征，在垂直于其中N个局部特征（2）轮廓周围设置有特征筋（3），且平行于其余的局部特征（2）轮廓周围设置有特征筋（4），其中N大于等于1。
5.如权利要求1至4之一所述的一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法，特征筋的形状为两端具有半圆形圆角的类似于矩形的形状。
6.如权利要求5所述的一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法，特征筋中心与局部特征轮廓的距离为15mm。
7.如权利要求1至6之一所述的一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法，特征筋在垂直于局部特征轮廓周围布置时，特征筋具体尺寸为：从两个半圆形圆角的圆心测量的长度，即直线边长15mm，两个直线边长之间的距离构成的宽度4mm，深度2mm，两端圆角半径为2mm，特征筋周围倒角45°，倒角深度2mm。
8.如权利要求1至6之一所述的一种大型薄板局部特征成形类零件翘曲回弹的控制方法，特征筋在平行于局部特征轮廓周围布置时，特征筋具体尺寸为：两个直线边长之间的距离构成的宽度4mm，深度2mm，长度为局部特征直线部分，两端圆角半径为2mm，特征筋周围倒角45°，倒角深度2mm。
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