CN108555144A - 一种超高强度钢板防撞梁的成形模具和成形工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冷压成形技术领域，特指一种超高强度钢板防撞梁的成形模具和成形工艺；其中，成形模具包括下模座、上模座，在下模座的上平面设置有若干下模镶块，若干下模镶块上设置有下凹，所述上模座的底平面上设置有若干上模镶块，若干上模镶块上设置有凸起，凸起与下凹形状相吻合用于加工防撞的中间筋，所述若干下模镶块中有两件下模镶块通过浮动块上，所述浮动块与浮料氮气缸连接，浮料氮气缸驱动浮动块升起，对投入的板料进行托浮定位；本发明采用成形方法代替拉延方法，彻底解决了超高强度钢板(HC660XD)防撞梁的成形的关键问题，得出拉延压边对超高强度板成形会产生不利影响的结论，这对于今后模具设计具有指导的作用。

Description

一种超高强度钢板防撞梁的成形模具和成形工艺
技术领域：
本发明属于冷压成形技术领域，特指一种超高强度防撞梁的成形模具和成形工艺。
背景技术：
现代汽车制造除了要求减少燃油消耗和尾气排放之外，还要求具有较高的安全性，防撞梁是汽车上必备的防撞受力构件，一旦发生撞击，它会吸收撞击产生的大部分能量，从而避免或减少乘员的受伤概率。
防撞梁材料强度越高，安全性越佳。用宝钢产的HC660XD材料制造防撞梁是大众和奔驰等大公司的选择，这种材料的屈服强度为660～780MPa，抗拉强度为980～1130MPa，其强度是一般覆盖件的3～4倍，安全性极佳，但它的塑性指标延伸率只有10％，这对双槽结构防撞梁冷压成形非常不利。
目前，制造防撞梁模具，大部分采用拉延方法，其板材强度较低，屈服强度在550MPa左右，延伸率近20％，采用拉延成形基本可以达到要求。
但是，宝钢产的HC660XD材料的屈服强度高，是否能采用拉延模成形是个未知。采用拉延模成形的方法如下：按拉延方法设计制造拉延模。在拉延件造型后，要进行CAE仿真分析，根据分析得出的回弹量，对数模进行修正，然后制造实体模具，并试压得出回弹状态和数据，最后对拉延模进行回弹修正直至合格为止。拉延是我们熟悉的方法，抓回弹我们有许多实践经验，如果拉延能解决成形和回弹修复问题，压出质量合格的制件，则试验到此就结束了。
但是，拉延试模结果其回弹很大，制件一个端头二处还出现了裂纹。回弹经过十二次调试仍不能彻底解决问题。分析认为，拉延开始时的压边，使制件横向流料受阻，伸长变形加大，这是产生不规律回弹的主要原因。且由于制件端头的二处裂纹不可修复，可以说拉延方法并不适宜本件成形。
发明内容：
本发明的目的是提供一种新的可以冲压成形的用于制作超高强度钢板防撞梁的成形模具和成形工艺。
本发明是这样实现的：
本发明的其中一个目的是提供一种超高强度钢板防撞梁的成形模具，包括下模座、上模座，在下模座的上平面设置有若干下模镶块，若干下模镶块上设置有下凹，所述上模座的底平面上设置有若干上模镶块，若干上模镶块上设置有凸起，凸起与下凹形状相吻合用于加工防撞的中间筋，所述若干下模镶块中有两件下模镶块安装在浮动块上，所述浮动块与浮料氮气缸连接，浮料氮气缸驱动浮动块升起，对投入的板料进行托浮定位。
在上述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具中，所述若干下模镶块的四周设置有将板料进行定位的定位器。
在上述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具中，所述定位器中其中两个定位器上设置有检测制件是否进入或取出模具的检测器。
在上述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具中，所述若干下模镶块包括有十二件，呈三列排列。
在上述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具中，所述若干上模镶块设置有八件，呈二列排列。
在上述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具中，所述上模座上设置有两个导向腿，在下模座的对应部位设置有插槽，合模时，上模座的导向腿插入在下模座的插槽内进行导正。
在上述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具中，所述下模座的插槽内及上模座的导向腿上设置有防磨板。
在上述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具中，所述上模座上对应于浮动块位置设置有将浮动块及板料压下复位的下压氮气缸。
在上述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具中，所述上模座与下模座之间设置有合模减震氮气缸。
本发明的另一个目的是提供一种超高强度钢板防撞梁的成形工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)模具处于开模状态；
(2)展开板料，将板料放在下模的浮动块的上方，用定位器定位，并确定板料到位；
(3)上模下行合模进行压件；
(4)浮料氮气缸将料片和浮动块压下复位，上模镶块将板料引入下模镶块的下凹内，使防撞梁全部成形；
(5)压件完成后，上模开启，浮料氮气缸将制件浮起，夹手进入模具内托起制件送到下序模具上冲压，直至最后完成制件所有加工。
本发明相比现有技术突出的优点是：
1、本发明采用成形方法代替拉延方法，彻底解决了超高强度钢板(HC660XD)防撞梁的成形的关键问题，得出拉延压边对超高强度板成形会产生不利影响的结论，这对于今后模具设计具有指导的作用；
2、本发明成形采用展开件方法，提高了材料的利用率，降低模具成本。
附图说明：
图1是本发明的合模状态下的示意图；
图2是本发明的左视图；
图3是本发明的下模的俯视图；
图4是本发明的下模的主视图；
图5是本发明的下模镶块设置在浮料装置上的立体示意图；
图6是本发明的下模拆分为若干镶块示意图(其中两个下模镶块设置在浮料装置上)；
图7是本发明上模的仰视图。
图中：1、下模座；2、上模座；3、下模镶块；4、下凹；5、上模镶块；6、凸起；7、浮动块；8、浮料氮气缸；9、导板；10、定位器；11、导向腿；12、插槽；13、防磨板；14、下压氮气缸；15、合模减震氮气缸。
具体实施方式：
下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—7：
一种超高强度钢板防撞梁的成形模具，包括下模座1、上模座2，在下模座1上设置有若干下模镶块3，若干下模镶块3上设置有下凹型，所述上模座2的底平面上设置有若干上模镶块5，若干上模镶块5上设置有凸形6，凸形6与下凹形4形状相吻合，且合模时凸形6将产品引入凹形4内用于加工防撞梁上的中间筋，所述若干下模镶块3中有两个下模镶块3通过浮动块7设置在下模座1上，该两个下模镶块3安装在浮动块7上，所述浮料动块7下设有压力源氮气缸8连接，浮料氮气缸8驱动浮动块7升起，对投入的板料进行托浮定位，也便于机械夹手拾取。其中，所述浮动块7与下模座1之间通过导板9保持滑配。
进一步地，所述若干下模镶块3的四周设置有对料片进行定位的定位器10。定位器10的数量根据实际情况设定，本发明的定位器10设置有6个。所述定位器10中其中两个定位器10上设置有检测制件是否进入或取出模具的检测器。检测器如红外感应器或接近开关等。确定板料到位后，上模座2才可下行压件。
具体地，当本发明用于加工双槽防撞梁时，所述若干下模镶块3包括有十二件，呈三列排列。其中中间一列四件的型面是构成防撞梁双槽的中间筋形状，另外二列八件的型面是构成防撞梁双槽两侧筋的形状，这种结构对回弹修正十分方便。
对应地，所述若干上模镶块5设置有八件，呈二列排列。
为了方便定位，所述上模座2上设置有两个导向腿11，在下模座1的对应部位设置有插槽12，合模时，上模座2的导向腿11插入在下模座1的插槽12内进行导正。
进一步地，所述下模座1的插槽12内及上模座2的导向腿11上设置有防磨板13。在导向腿11导正时，由防磨板13控制导向间隙0.08mm。该防磨板13为自润滑防磨板。
本发明所述上模座2上对应于浮动块7位置设置有将浮动块7及板料压下复位的下压氮气缸14。
为了能在上模座2、下模座1合模时具有缓冲的效果，所述上模座2与下模座1之间设置有合模减震氮气缸15。
本发明相对于拉延模取消了压边装置，为了材料定位准确，冲压方向应使防撞梁上的槽向下，因此，本发明的冲压方向与拉延正好相反，可以减小回弹量，且很有规律，修正回弹比较方便快捷。
本发明的成形工艺如下：
(1)模具处于开模状态。
(2)将板料(选用HC660XD超高强度钢板)展开放在下模的浮动块7上，并通过定位器10对板料进行定位。其中两个定位器10上设置有检测器，确定板料到位后，上模座2才可下行压件。
(3)合模时，上模座2的导向腿11插设在下模座1的插槽12内进行导正，由防磨板13控制导向间隙0.08mm，并由合模减震氮气缸15进行缓冲。
(4)浮料氮气缸14将板料和浮动块7压下复位，上模镶块5将材料引入下模镶块3的下凹4中，使防撞梁全部成形。
(5)压件后，上模开启，浮料氮气缸8驱动浮动块7浮起进而将制件浮起，机床横梁带动夹块从两侧伸入模具内托起制件送到下个工序的模具上进行冲压，直至最后完成制件的所有加工。
本发明可以将成形、整形和冲孔整套模具采用Thansfer传递模成形，实现了无人、高效和自动化生产。传递模要注意三点：1、各序送料高度必须统一；2、注意选择夹手的安装位置和夹料形式；3、要严格进行干涉曲线检查。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超高强度钢板防撞梁的成形模具，其特征在于：包括下模座(1)、上模座(2)，在下模座(1)的上平面设置有若干下模镶块(3)，若干下模镶块(3)上设置有下凹(4)，所述上模座(2)的底平面上设置有若干上模镶块(5)，若干上模镶块(5)上设置有凸起(6)，凸起(6)与下凹(4)形状相吻合用于加工防撞梁上的中间筋，所述若干下模镶块(3)中有两件下模镶块(3)安装在浮动块(7)上，浮动块(7)与浮料氮气缸(8)连接，浮料氮气缸(8)驱动浮动块(7)升起，对投入的板料进行托浮定位。
2.根据权利要求1所述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具，其特征在于：所述若干下模镶块(3)的四周设置有将板料进行定位的定位器(10)。
3.根据权利要求2所述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具，其特征在于：所述定位器(10)中的其中两个定位器上设置有检测制件是否进入或取出模具的检测器。
4.根据权利要求1所述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具，其特征在于：所述若干下模镶块(3)包括有十二件，呈三列排列。
5.根据权利要求1或4所述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具，其特征在于：所述若干上模镶块(5)设置有八件，呈二列排列。
6.根据权利要求1所述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具，其特征在于：所述上模座(2)上设置有两个导向腿(11)，在下模座(1)的对应部位设置有插槽(12)，合模时，上模座(2)的导向腿(11)插入在下模座(1)的插槽(12)内进行导正。
7.根据权利要求6所述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具，其特征在于：所述下模座的插槽内及上模座的导向腿上设置有防磨板(13)。
8.根据权利要求1所述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具，其特征在于：所述上模座(2)上对应于浮动块(7)位置设置有将浮动块(7)及板料压下复位的下压氮气缸(14)。
9.根据权利要求1所述的一种超高强度钢板防撞梁的成形模具，其特征在于：所述上模座(2)与下模座(1)之间设置有合模减震氮气缸(15)。
10.一种超高强度钢板防撞梁的成形工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)模具处于开模状态；
(2)展开板料，将板料放在下模的浮动块(7)的上方，用定位器(10)定位，并确定板料到位；
(3)上模下行合模进行压件；
(4)下压氮气缸(14)将板料和浮动块(7)压下复位，上模镶块(5)将板料引入下模镶块(3)的下凹(4)内，使防撞梁全部成形；
(5)压件完成后，上模开启，浮料氮气缸(8)将制件浮起，夹手进入模具内托起制件送到下序模具上冲压，直至最后完成制件所有加工。
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