CN103949563A - 轿车管状v型扭力梁冲压工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轿车管状V型扭力梁冲压工艺，包括截取坯料、成型内V型，成型外V型端口一次胀型，端口二次胀型和切割，这样将原有的一次冲压成型内外两个V型面、两次胀型端口形状的工艺改为一次冲压成型内V型面，然后在冲压成型外V型面的同时端口一次胀型，再进行端口二次胀型的工艺，不仅有效避免了端口胀型与中间V型相交处产生凸包，而且避免了端口因胀型而出现裂纹，保证了产品的刚度和强度，并且工艺简单，工艺步骤少，有效的控制了生产成本。

Description

轿车管状V型扭力梁冲压工艺

技术领域

本发明涉及一种轿车管状V型扭力梁的冲压工艺，具体地讲，特别用于生产轿车管状V型扭力梁。

背景技术

目前，轿车管状V型扭力梁由圆管状的坯料冲压而成，其中部由内V型面和外V型面构成，两端呈矩形管状，并且两端的矩形管状胀型而成。现有的轿车管状V型扭力梁冲压工艺是先一次冲压成型内外两个V型面，然后分两次胀型端口形状。但是这种工艺在端口胀型与中间V型相交处容易产生凸包，从而降低了整个轿车管状V型扭力梁的强度和使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种生产成本低、且质量好的轿车管状V型扭力梁冲压工艺。

本发明的技术方案如下：一种轿车管状V型扭力梁冲压工艺，包括以下步骤：

第一步，截取长度为D=d+d’的圆管状坯料，其中d为所需生产的轿车管状V型扭力梁的长度，所述d’≥8mm；

第二步，成型内V型，在坯料两端插入第一芯棒（3），并且将坯料放入内V型成型模具中，冲压形成有内V型面的第一半成品（6）；

第三步，成型外V型端口一次胀型，在第一半成品（6）两端插入第二芯棒（12），并且将第一半成品（6）放入外V型成型端口胀型模具中，冲压胀型形成有内外V型面并且端口一次胀型的第二半成品（14）；

第四步，端口二次胀型，在第二半成品（14）两端插入第三芯棒（24），并且将第二半成品（14）放入端口胀型模具中，胀型形成有内外V型型面并且端口二次胀型的第三半成品（26）；

第五步，将第三半成品（26）两端切割，形成所需生产的轿车管状V型扭力梁。

作为优选，所述d’=10mm。

所述第二芯棒（12）单边小于第三芯棒（24）0.8-1.2mm。

作为优选，所述第二芯棒（12）单边小于第三芯棒（24）1.0mm。

所述外V型成型端口胀型模具包括第二上模（10）和第二下模（9），在第二上模（10）的中部安装有第二压料器（16），所述第二压料器（16）的下部安装有“V”形向上凹的第二上模压料器镶块（13），在第二下模（9）的中部安装有“V”形向上凸的第二下模镶块（15），所述第二上模（10）和第二下模（9）的左右两端通过第二驱动块（18）和第二斜楔（11）相互作用，其中第二驱动块（18）与第二上模（10）相连，所述第二斜楔（11）安装在第二下模（9）内，所述第二驱动块（18）的内侧与第二斜楔（11）的外侧呈45°斜面配合，当两端插有第二芯棒（12）的第一半成品（6）敞口朝下放置在第二下模镶块（15）上并且第二上模（10）下压时，第二上模压料器镶块（13）在第一半成品（6）上形成外V型面，并且第二驱动块（18）推动第二斜楔（11）向内移动，使第二斜楔（11）推动第二芯棒（12）向内移动，对第一半成品（6）的两端进行第一次端口胀型，形成第二半成品（14）；在所述第二斜楔（11）与第二下模（9）之间连接有两个第二退料弹簧（17）。

所述内V型成型模具包括第一上模（1）和第一下模（8），在第一上模（1）的中部下端安装有“V”形向下凸的第一上模镶块（4），在第一下模（8）的中部安装有圆弧形向下凹的第一下模镶块（5），所述第一上模（1）和第一下模（8）的左右两端通过第一驱动块（1a）和第一斜楔（2）相互作用，其中第一驱动块（1a）的上端与第一上模（1）相连，所述第一斜楔（2）安装在第一下模（8）内，当两端插有第一芯棒（3）的坯料放置在第一下模镶块（5）上并且第一上模（1）下压时，第一上模镶块（4）在坯料中部冲压形成内V型面，并且第一驱动块（1a）的内侧与第一斜楔（2）的外侧呈竖向的平面抵紧；在所述第一斜楔（2）与第一下模（8）之间连接有两个第一退料弹簧（7）。

所述端口胀型模具包括第三上模（21）和第三下模（20），在第三上模（21）的中部安装有第三压料器（28），所述第三压料器（28）的下部安装有“V”形向下凸的第三上模镶块（25），在第三下模（20）的中部安装有“V”形向下凹的第三下模镶块（27），所述第三上模（21）和第三下模（20）的左右两端通过第三驱动块（22）和第三斜楔（23）相互作用，其中第三驱动块（22）与第三上模（21）相连，所述第三斜楔（23）安装在第三下模（20）内，所述第三驱动块（22）的内侧与第三斜楔（23）的外侧呈45°斜面配合，当两端插有第三芯棒（24）的第二半成品（14）放置在第三下模镶块（27）上并且第三上模（21）下压时，第三驱动块（22）推动第三斜楔（23）向内移动，使第三斜楔（23）推动第三芯棒（24）向内移动，对第二半成品（14）的两端进行端口二次胀型，形成第三半成品（26）；在所述第三斜楔（23）与第三下模（20）之间连接有两个第三退料弹簧（19）。

在第三步和第四步中所述第二芯棒（12）和第三芯棒（24）的行程均为120-140mm，每一所述第二退料弹簧（17）和第三退料弹簧（19）的退料力均为2-5t。

采用上述方法，冲压成型内V型面时，在坯料端口插入第一芯棒，避免端口随中间内V型自由变形，并且在成型外V型端口一次胀型时，将端口一次胀型和外V型成型同时进行，有效避免了胀型与自由变形相交区域的缺陷，最后将端口尺寸胀大致产品所需尺寸。这样将原有的一次冲压成型内外两个V型面、两次胀型端口形状的工艺改为一次冲压成型内V型面，然后在冲压成型外V型面的同时端口一次胀型，再进行端口二次胀型的工艺，不仅有效避免了端口胀型与中间V型相交处产生凸包，而且避免了端口因胀型而出现裂纹，保证了产品的刚度和强度，并且工艺简单，工艺步骤少，有效的控制了生产成本。当第二芯棒单边小于第三芯棒的数值比0.8mm小，或者第二芯棒单边小于第三芯棒的数值比1.2mm大时，端口一次胀型与二次胀型之间的形变分布不均匀，在胀型与自由变形相交区域容易产生缺陷。所述内V型成型模具、外V型成型端口胀型模具和端口胀型模具的结构简单，进一步有效控制了生产成本。

有益效果：本发明提供了一种一次冲压成型内V型面，然后在冲压成型外V型面的同时端口一次胀型，再进行端口二次胀型的轿车管状V型扭力梁冲压工艺，不仅有效避免了端口胀型与中间V型相交处产生凸包，而且避免了端口因胀型而出现裂纹，保证了产品的刚度和强度，具有工艺简单，生产成本低等特点。

附图说明

图1为内V型成型模具的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为外V型成型端口胀型模具的结构示意图。

图4为图3的B-B剖视图。

图5为端口胀型模具的结构示意图。

图6为图5的C-C剖视图。

图7为第一芯棒的结构示意图。

图8为第二芯棒的结构示意图。

图9为第三芯棒的结构示意图。

图10为轿车管状V型扭力梁的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示，本发明包括内V型成型模具、外V型成型端口胀型模具、端口胀型模具，第一芯棒3、第二芯棒12和第三芯棒24。本发明的轿车管状V型扭力梁冲压工艺包括以下步骤：

第一步，截取长度为D=d+d’的圆管状坯料，其中d为所需生产的轿车管状V型扭力梁的长度，所述d’≥8mm。本实施例优选所述d’=10mm，所述坯料的外圆直径为89.7mm。

第二步，成型内V型，在坯料两端插入第一芯棒3，并且将坯料放入内V型成型模具中，冲压形成有内V型面的第一半成品6。所述内V型成型模具包括第一上模1和第一下模8。在所述第一上模1的中部下端安装有“V”形向下凸的第一上模镶块4，在第一下模8的中部安装有圆弧形向下凹的第一下模镶块5。所述第一上模1和第一下模8的左右两端均通过第一驱动块1a和第一斜楔2相互作用。其中第一驱动块1a的上端与第一上模1相连，所述第一斜楔2安装在第一下模8内，当两端插有第一芯棒3的坯料放置在第一下模镶块5上并且第一上模1下压时，第一上模镶块4在坯料中部冲压形成内V型面，并且第一驱动块1a的内侧与第一斜楔2的外侧呈竖向的平面抵紧。在所述第一斜楔2与第一下模8之间连接有两个第一退料弹簧7。

第三步，成型外V型端口一次胀型，在第一半成品6两端插入第二芯棒12，并且将第一半成品6放入外V型成型端口胀型模具中，冲压胀型形成有内外V型面并且端口一次胀型的第二半成品14。所述外V型成型端口胀型模具包括第二上模10和第二下模9。在第二上模10的中部安装有第二压料器16，所述第二压料器16的下部安装有“V”形向上凹的第二上模压料器镶块13。在第二下模9的中部安装有“V”形向上凸的第二下模镶块15。所述第二上模10和第二下模9的左右两端通过第二驱动块18和第二斜楔11相互作用，其中第二驱动块18与第二上模10相连，所述第二斜楔11安装在第二下模9内，所述第二驱动块18的内侧与第二斜楔11的外侧呈45°斜面配合。当两端插有第二芯棒12的第一半成品6敞口朝下放置在第二下模镶块15上并且第二上模10下压时，第二上模压料器镶块13在第一半成品6上形成外V型面。并且第二驱动块18推动第二斜楔11向内移动，使第二斜楔11推动第二芯棒12向内移动，对第一半成品6的两端进行第一次端口胀型，形成第二半成品14。并且所述第二芯棒12向内移动的行程为120-140mm，本实施例优选为130mm。在所述第二斜楔11与第二下模9之间连接有两个第二退料弹簧17。当两端插有第二芯棒12的第一半成品6敞口朝下放置在第二下模镶块15上时，所述第二斜楔11的内端与第二芯棒12的外端通过销轴固定相连。当第二上模10和第二驱动块18向上移动时，所述第二斜楔11在第二退料弹簧17的作用下向外移动，将第二芯棒12从第二半成品14两端拔出，此时每一所述第二退料弹簧17的退料力为2-5t。本实施例优选所述第二退料弹簧17的退料力为4t。

第四步，端口二次胀型，在第二半成品14两端插入第三芯棒24，并且将第二半成品14放入端口胀型模具中，胀型形成有内外V型型面并且端口二次胀型的第三半成品26。所述端口胀型模具包括第三上模21和第三下模20。在第三上模21的中部安装有第三压料器28，所述第三压料器28的下部安装有“V”形向下凸的第三上模镶块25，在第三下模20的中部安装有“V”形向下凹的第三下模镶块27。所述第三上模21和第三下模20的左右两端通过第三驱动块22和第三斜楔23相互作用，其中第三驱动块22与第三上模21相连，所述第三斜楔23安装在第三下模20内，所述第三驱动块22的内侧与第三斜楔23的外侧呈45°斜面配合。当两端插有第三芯棒24的第二半成品14放置在第三下模镶块27上并且第三上模21下压时，第三驱动块22推动第三斜楔23向内移动，使第三斜楔23推动第三芯棒24向内移动，对第二半成品14的两端进行端口二次胀型，形成第三半成品26。并且所述第三芯棒24向内移动的行程为120-140mm，本实施例优选为130mm。在所述第三斜楔23与第三下模20之间连接有两个第三退料弹簧19。当两端插有第三芯棒24的第二半成品14放置在第三下模镶块27上时，所述第三斜楔23的内端与第三芯棒24的外端通过销轴固定相连。当第三上模21和第三驱动块22向上移动时，所述第三斜楔23在第三退料弹簧19的作用下向外移动，将第三芯棒24从第三半成品26两端拔出，此时每一所述第三退料弹簧19的退料力为2-5t。本实施例优选所述第三退料弹簧19的退料力为4t。

第五步，将第三半成品26两端激光切割，形成所需生产的轿车管状V型扭力梁。

并且，所述第二芯棒12单边小于第三芯棒0.8-1.2mm。本实施例优选所述第二芯棒12单边小于第三芯棒1.0mm。也就是说第二芯棒12的外表面向外偏移1mm，即得到第三芯棒。

Claims (8)

1.一种轿车管状V型扭力梁冲压工艺，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，截取长度为D=d+d’的圆管状坯料，其中d为所需生产的轿车管状V型扭力梁的长度，所述d’≥8mm；

第二步，成型内V型，在坯料两端插入第一芯棒（3），并且将坯料放入内V型成型模具中，冲压形成有内V型面的第一半成品（6）；

第三步，成型外V型端口一次胀型，在第一半成品（6）两端插入第二芯棒（12），并且将第一半成品（6）放入外V型成型端口胀型模具中，冲压胀型形成有内外V型面并且端口一次胀型的第二半成品（14）；

第四步，端口二次胀型，在第二半成品（14）两端插入第三芯棒（24），并且将第二半成品（14）放入端口胀型模具中，胀型形成有内外V型型面并且端口二次胀型的第三半成品（26）；

第五步，将第三半成品（26）两端切割，形成所需生产的轿车管状V型扭力梁。

2.根据权利要求1所述的轿车管状V型扭力梁冲压工艺，其特征在于：所述d’=10mm。

3.根据权利要求1所述的轿车管状V型扭力梁冲压工艺，其特征在于：所述第二芯棒（12）单边小于第三芯棒（24）0.8-1.2mm。

4.根据权利要求3所述的轿车管状V型扭力梁冲压工艺，其特征在于：所述第二芯棒（12）单边小于第三芯棒（24）1.0mm。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的轿车管状V型扭力梁冲压工艺，其特征在于：所述外V型成型端口胀型模具包括第二上模（10）和第二下模（9），在第二上模（10）的中部安装有第二压料器（16），所述第二压料器（16）的下部安装有“V”形向上凹的第二上模压料器镶块（13），在第二下模（9）的中部安装有“V”形向上凸的第二下模镶块（15），所述第二上模（10）和第二下模（9）的左右两端通过第二驱动块（18）和第二斜楔（11）相互作用，其中第二驱动块（18）与第二上模（10）相连，所述第二斜楔（11）安装在第二下模（9）内，所述第二驱动块（18）的内侧与第二斜楔（11）的外侧呈45°斜面配合，当两端插有第二芯棒（12）的第一半成品（6）敞口朝下放置在第二下模镶块（15）上并且第二上模（10）下压时，第二上模压料器镶块（13）在第一半成品（6）上形成外V型面，并且第二驱动块（18）推动第二斜楔（11）向内移动，使第二斜楔（11）推动第二芯棒（12）向内移动，对第一半成品（6）的两端进行第一次端口胀型，形成第二半成品（14）；在所述第二斜楔（11）与第二下模（9）之间连接有两个第二退料弹簧（17）。

6.根据权利要求5所述的轿车管状V型扭力梁冲压工艺，其特征在于：所述内V型成型模具包括第一上模（1）和第一下模（8），在第一上模（1）的中部下端安装有“V”形向下凸的第一上模镶块（4），在第一下模（8）的中部安装有圆弧形向下凹的第一下模镶块（5），所述第一上模（1）和第一下模（8）的左右两端通过第一驱动块（1a）和第一斜楔（2）相互作用，其中第一驱动块（1a）的上端与第一上模（1）相连，所述第一斜楔（2）安装在第一下模（8）内，当两端插有第一芯棒（3）的坯料放置在第一下模镶块（5）上并且第一上模（1）下压时，第一上模镶块（4）在坯料中部冲压形成内V型面，并且第一驱动块（1a）的内侧与第一斜楔（2）的外侧呈竖向的平面抵紧；在所述第一斜楔（2）与第一下模（8）之间连接有两个第一退料弹簧（7）。

7.根据权利要求6所述的轿车管状V型扭力梁冲压工艺，其特征在于：所述端口胀型模具包括第三上模（21）和第三下模（20），在第三上模（21）的中部安装有第三压料器（28），所述第三压料器（28）的下部安装有“V”形向下凸的第三上模镶块（25），在第三下模（20）的中部安装有“V”形向下凹的第三下模镶块（27），所述第三上模（21）和第三下模（20）的左右两端通过第三驱动块（22）和第三斜楔（23）相互作用，其中第三驱动块（22）与第三上模（21）相连，所述第三斜楔（23）安装在第三下模（20）内，所述第三驱动块（22）的内侧与第三斜楔（23）的外侧呈45°斜面配合，当两端插有第三芯棒（24）的第二半成品（14）放置在第三下模镶块（27）上并且第三上模（21）下压时，第三驱动块（22）推动第三斜楔（23）向内移动，使第三斜楔（23）推动第三芯棒（24）向内移动，对第二半成品（14）的两端进行端口二次胀型，形成第三半成品（26）；在所述第三斜楔（23）与第三下模（20）之间连接有两个第三退料弹簧（19）。

8.根据权利要求7所述的轿车管状V型扭力梁冲压工艺，其特征在于：在第三步和第四步中所述第二芯棒（12）和第三芯棒（24）的行程均为120-140mm，每一所述第二退料弹簧（17）和第三退料弹簧（19）的退料力均为2-5t。