CN107052188A - 一种横梁成形方法及模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种横梁成形方法及模具，所述横梁成形方法包括：落料，根据预先设定的制件形状将板材剪切成坯料，同时冲出两个孔作为后工序的定位孔；预成形，对坯料第一翼面预成形45°，对坯料第二翼面进行分段预成形，所述第二翼面的成形深度大于所述第一翼面的成形深度，所述第二翼面靠近腹面的一段预成形55°，远离腹面的一段预成形45°。与现有技术相比，本发明通过在预成形工序中，对成形深度较大的一侧翼面分成预成形角度不同、曲率半径不同的两段，有效控制了压缩类成形模面线长的增长，改善了冲压件起皱缺陷，从而利于制造出合格的冲压件。

Description

一种横梁成形方法及模具
技术领域
本发明涉及冲压成型技术领域，特别是一种横梁成形方法及模具。
背景技术
如图1所示的横梁结构示意图，包括腹面1′和成形于腹面1′两侧的翼面2′，这种截面类似于“几”字形的横梁是汽车底盘、地板中重要的冲压件，因与纵梁连接的必要性，该种冲压件的两端存在3个不同方向翻边，形状复杂，该种冲压件的质量直接影响底盘及整车质量。
现有技术中，该种冲压件的冲压方案一般为：落料+冲孔、翼面成形(约55°)、侧翻边+侧整形、修边+冲孔、冲孔+侧冲孔+上翻边等工序。
此冲压方案会导致翼面2′起皱缺陷明显，表面品质较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种横梁成形方法及模具，以解决现有技术中的不足，改善冲压件起皱缺陷，以利于制造合格的冲压件。
本发明提供了一种横梁成形方法，包括：
落料，根据预先设定的制件形状将板材剪切成坯料，同时冲出两个孔作为后工序的定位孔；
预成形，对坯料第一翼面预成形45°，对坯料第二翼面进行分段预成形，所述第二翼面的成形深度大于所述第一翼面的成形深度，所述第二翼面靠近腹面的一段预成形55°，远离腹面的一段预成形45°。
如上所述的横梁成形方法，其中，优选的是，所述预成形的工序还包括：同时将坯料两侧的法兰面成形至与冲压方向垂直，并对坯料两端的前、后侧翻边以保证冲压方向无负角进行预翻边。
如上所述的横梁成形方法，其中，优选的是，在预成形工序之后，还包括以下步骤：
成形，将坯料按制件的形态进行成形；
侧整形，对坯料两端的前、后侧翻边侧整形至制件形状；
上翻边冲孔，对坯料两端的向上翻边成形至制件形状，并冲出制件上全部的孔。
本发明还提出了一种用于如上所述的横梁成形方法的模具，包括上模座、上模成形镶块、下模座、下模成形镶块、托料芯和顶杆，其中：
所述上模成形镶块安装于所述上模座上，所述下模成形镶块安装于所述下模座上，所述上模成形镶块具有与所述下模成形镶块匹配的形状，所述托料芯上下滑动的安装于所述下模座上，下模成形镶块安装于所述托料芯的两侧，所述托料芯底部与顶杆连接。
如上所述的横梁成形方法，其中，优选的是，所述下模座于所述下模成形镶块的两侧设置有定位板。
如上所述的横梁成形方法，其中，优选的是，所述托料芯的顶端设有定位销，所述定位销与坯料上的定位孔相匹配。
与现有技术相比，本发明通过在预成形工序中，对成形深度较大的一侧翼面分成预成形角度不同、曲率半径不同的两段，有效控制了压缩类成形模面线长的增长，改善了冲压件起皱缺陷，从而利于制造出合格的冲压件。
附图说明
图1是横梁结构示意图；
图2是预成形工序中模面示意图一；
图3是预成形工序中模面示意图二；
图4是本发明的模具中下模座的轴测图；
图5是本发明的模具中上模座的轴测图；
图6是本发明的模具中托料芯的轴测图；
图7是本发明的模具剖视图。
附图标记说明：
11-第一翼面，12-第二翼面，13-腹面；
21-上模座，22-上模成形镶块，23-下模座，24-下模成形镶块，25-托料芯，26-顶杆，27-定位板，28-定位销；
1′-腹面，2′-翼面。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明的实施例提供了一种横梁成形方法，包括：
落料，根据预先设定的制件形状将板材剪切成坯料，同时冲出两个孔作为后工序的定位孔。
预成形，参照图2所示，对坯料的成形深度较小的第一翼面11预成形角度α1约为45°，本实施例优选为45°，对坯料的成形深度较大的第二翼面12进行分段预成形，所述第二翼面12的成形深度大于所述第一翼面11的成形深度，所述第二翼面12靠近腹面13的一段预成形角度α2约为55°，本实施例优选为55°，远离腹面13的一段预成形角度α3约为45°，本实施例优选为45°，两段成形角度不同的模面间通过圆弧进行平缓过渡。
参照图3所示，取3个第二翼面12的模面截面，分别距腹面13 10mm，40mm，70mm,测得截面处模面线长分别为L10＝1411.62mm，L40＝1415.59mm，L70＝1416.73mm，即L40-L10/30＞L70-L40/30。可以看出加大翼面形状的曲率半径的模面可以有效减缓模面线长的增长，从而有效改善成形起皱缺陷。
作为本实施例的优选技术方案，所述预成形的工序还包括：同时将坯料两侧的法兰面成形至与冲压方向垂直，并对坯料两端的前、后侧翻边以保证冲压方向无负角进行预翻边。
本实施例具体实施时，在预成形工序之后，还包括以下步骤：
成形，该工序除了坯料两端的翻边未成形到位，其余形状全部按制件的形态进行成形。
侧整形，对坯料两端的前、后侧翻边侧整形至制件形状，制件翼面造型少，翼面易出现因回弹引起的起弧缺陷，且通过CAE回弹分析，制件拔模角度仅2.5°，不足以进行回弹补偿，需增加侧整形，该工序对两侧翼面进行侧整形，保证满足制件精度质量要求。
上翻边冲孔，对坯料两端的向上翻边成形至制件形状，并冲出制件上全部的孔。
参照图4至图7所示，本发明实施例还提出了一种用于如上所述的横梁成形方法的模具，其应用于预成形工序，包括上模座21、上模成形镶块22、下模座23、下模成形镶块24、托料芯25和顶杆26，其中：
所述上模成形镶块22安装于所述上模座21上，所述下模成形镶块24安装于所述下模座23上，所述上模成形镶块22具有与所述下模成形镶块24匹配的形状。
所述托料芯25上下滑动的安装于所述下模座23上，下模成形镶块24安装于所述托料芯25的两侧，所述下模成形镶块24的上表面与托料芯25的上表面组合，与预成形工序中的坯料下表面形状相适应，所述上模成形镶块22下表面与预成形工序中的坯料上表面形状相适应。
所述托料芯25底部与顶杆26连接，所述托料芯25通过顶杆提供弹性力源。
预成形过程：将模具安装在机床上，顶杆26通过垫块顶起托料芯25，上模下行，上模成形镶块22与托料芯25压合，上模继续下行，成形开始，直至上模与下模行程限位块及托料芯25与下模蹲死块刚性接触后，成形结束。
落料工序已确定制件的边界，成形过程中要防止料片跑料，定位孔、两端翻边展开的形状不能产生相对的移动，否则将不能获得合格的冲压件，所述下模座23于所述下模成形镶块24的两侧设置有定位板27，所述托料芯25的顶端设有定位销28，所述定位销28与坯料上的定位孔相匹配，坯料依靠托料芯25上安装的定位销28及下模座23上安装的定位板27进行定位，成形过程中，机床液压垫提供足够的压力通过顶杆26和垫块传递给托料芯25，上模成形镶块22与托料芯25相互压合，坯料不跑料，定位孔、两端翻边展开的形状不产生相对的移动。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种横梁成形方法，其特征在于：包括：
落料，根据预先设定的制件形状将板材剪切成坯料，同时冲出两个孔作为后工序的定位孔；
预成形，对坯料第一翼面(11)预成形45°，对坯料第二翼面(12)进行分段预成形，所述第二翼面(12)的成形深度大于所述第一翼面(11)的成形深度，所述第二翼面(12)靠近腹面(13)的一段预成形55°，远离腹面(13)的一段预成形45°。
2.根据权利要求1所述的横梁成形方法，其特征在于：所述预成形的工序还包括：同时将坯料两侧的法兰面成形至与冲压方向垂直，并对坯料两端的前、后侧翻边以保证冲压方向无负角进行预翻边。
3.根据权利要求2所述的横梁成形方法，其特征在于，在预成形工序之后，还包括以下步骤：
成形，将坯料按制件的形态进行成形；
侧整形，对坯料两端的前、后侧翻边侧整形至制件形状；
上翻边冲孔，对坯料两端的向上翻边成形至制件形状，并冲出制件上全部的孔。
4.一种用于权利要求1-3任一项所述的横梁成形方法的模具，其特征在于：包括上模座(21)、上模成形镶块(22)、下模座(23)、下模成形镶块(24)、托料芯(25)和顶杆(26)，其中：
所述上模成形镶块(22)安装于所述上模座(21)上，所述下模成形镶块(24)安装于所述下模座(23)上，所述上模成形镶块(22)具有与所述下模成形镶块(24)匹配的形状，所述托料芯(25)上下滑动的安装于所述下模座(23)上，下模成形镶块(24)安装于所述托料芯(25)的两侧，所述托料芯(25)底部与顶杆(26)连接。
5.根据权利要求4所述的模具，其特征在于：所述下模座(23)于所述下模成形镶块(24)的两侧设置有定位板(27)。
6.根据权利要求4所述的模具，其特征在于：所述托料芯(25)的顶端设有定位销(28)，所述定位销(28)与坯料上的定位孔相匹配。
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