CN109048218A - 装甲钢回转体形壳锥形零件的冷冲压方法 - Google Patents

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薄春杰
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Abstract

本发明涉及装甲钢回转体形壳锥形零件的冷冲压方法，该方法的具体步骤如下：第一步，冷冲压前准备工作，判定被加工零件是否属于回转体薄形壳锥形零件，并判定能否进行一次冷冲压成形；第二步，制冲压毛坯，根据零件的展开图，进行钣金切割，形成冲压毛坯；第三步，冷冲压，将冲压毛坯放置在模具中，采用普通油压机进行冲压；所述模具采用两个导向销对上模和下模进行导向，导向销与上模和下模的配合关系为φ100D9/f9，导向的最大单边间隙为0.147，最小单边间隙为0.06。本发明实现了调质后的高强度装甲钢板冷冲压加工，解决了回转体形壳锥形零件形难度大和冷压无法成形的技术问题，避免了热冲压变形大的现象。

Description

装甲钢回转体形壳锥形零件的冷冲压方法
技术领域
本发明属于高强度钢板的冷冲压成形技术领域，具体涉及装甲钢回转体形壳锥形零件的冷冲压方法，适用于高强度薄装甲钢复杂成形零件(特别是浅深度回转体形壳类件)冷冲压成形，适用于零件相对高度小于0.2(零件高度与零件直径尺寸之比)而且无法进行热冲压成形的高强度合金钢冲压零件(因为高强度零件的最终材料性能必须经过淬火+回火处理)。
背景技术
近年来随着车辆行业车身轻量化和低耗能及环保的要求，高强度钢板材料逐渐成为各种车辆覆盖件和结构件的首选材料，从车辆的减重和机动性以及环保讲采用高强度薄板符合可持续发展的战略，高强度是指零件材料最终性能为：屈服强度σs≥850Mpa，抗拉强度σb≥930Mpa，硬度HRC＝30-37，这样性能的零件材料状态，必须经过调质处理方能达到，对于这种材料的回转体形壳锥形零件，传统生产方法采用将冲压毛坯加热到850℃度以上后进行热冲压，然后再进行调质处理；但是对于外形尺寸大而厚度小零件(如819x668x111，厚度仅为6mm)采用热冲压时，当加热到920℃并在水中淬火后，零件变形是非常大的，之后根本无法校正。
8x8轮式车辆的支座零件几乎均使用回转体形壳锥形零件，由于该零件属于长圆锥台成形零件成形难度非常大，对于这样的装甲钢成形零件以往的冲压都是采用热冲压方式进行，将装甲板加热到850℃以上，然后在模具上热冲压，接着进行淬火、回火、喷丸、矫正，这样的工艺方法耗能大、工作环境恶劣、操作不方便、冲压没有连续性；而且对于相对厚度为0.0077(理论值为0.01)的零件根本无法采用热冲压方法生产，特别是高强度合金钢零件。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度装甲钢回转体薄形壳锥形零件的冷冲压方法，实现了调质后的高强度装甲钢板冷冲压加工，解决了回转体形壳锥形零件形难度大和冷压无法成形的技术问题，避免了热冲压变形大的现象。
本发明的技术方案是，高强度装甲钢回转体形壳锥形零件的冷冲压方法的具体步骤如下：
第一步，冷冲压前准备工作，判定被加工零件是否属于回转体薄形壳锥形零件，并判定能否进行一次冷冲压成形；
第二步，制冲压毛坯，首先将数块装甲板在压力淬火机床上进行调质，然后根据零件的展开图，对装甲板进行钣金切割，形成冲压毛坯；
第三步，冷冲压，将冲压毛坯放置在模具中，采用普通油压机进行冲压；所述模具采用两个导向销对上模和下模进行导向，导向销与上模和下模的配合关系为φ100D9/f9，导向的最大单边间隙为0.147，最小单边间隙为0.06。
第一步中判定被加工零件是否属于回转体薄形壳锥形零件是只能，根据公式K1＝h/d，确定K1值，其中h为成形零件的高度，d为成形零件的大端口部中经，如果确定K1为0.1～0.25，说明该零件属于回转体薄形壳锥形零件；
第一步中判定能否进行一次冷冲压成形是指，根据公式K2＝d/D，计算K2，其中d为冲压毛坯预制孔径，d为成形零件翻边中径，如果K2为0.65～0.70，这说明该零件能够一次冲压成形。
第三步中所述进行冲压是指，冲压之前进行对模，即将模具吊在油压机的下工作台上，吊起上模，把2个导向销放入下模沉孔中，将上模落入下模，降落过程中将导销插入上模导向孔中；然后进行冲压，即将上模和下模分别固定在油压机滑块和下工作台上，提起滑块，把毛坯放在下模上，用下模的定位台以毛坯的外形定位，然后冲压成形。
本发明的有益效果是，本发明的方法是将冲压毛坯在材料为高强度状态于室温进行冲压—冷冲压成形，这样的生产方法由于毛坯是在压力淬火机床上将数块装甲板整体调质为材料的最终使用性能状态，毛坯平整度好，一次调质钢板可以生产多个零件毛坯，而且是冷冲压操作很方便；本发明中模具制造过程与热冲压模具基本相似，是一种生产成本较低、环保的、比较实用的生产方法，同时该模具使零件成形出的轮廓度与样板的贴合度小于1.3mm，实现了调质后的高强度装甲钢板冷冲压加工，解决了回转体形壳锥形零件形难度大和冷压无法成形的技术问题，避免了热冲压变形大的现象。
附图说明
图1为采用本发明高强度装甲钢回转体形壳锥形零件的冷冲压方法进行冷冲压的零件图；
图2为零件的冲压毛坯图；
图3为零件的冲压成形图；
图4为本发明中的冲模结构示意图。
具体实施方式：
下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步详细描述。
如图4所示，本发明高强度装甲钢回转体形壳锥形零件的冷冲压方法的具体步骤如下：
第一步，冷冲压前准备工作，判定被加工零件是否属于回转体薄形壳锥形零件，以及能否进行一次冷冲压成形。首先根据公式K1＝h/d，确定K1值，其中h为成形零件5的高度，d为成形零件5的大端口部中经，如果确定K1为0.1～0.25，说明该零件属于回转体薄形壳锥形零件；
其次，根据公式K2＝d/D，计算K2，其中d为冲压毛坯预制孔径，d为成形零件5翻边中径，如果K2为0.65～0.70，这说明该零件能够一次冲压成形。
第二步，制冲压毛坯。首先将数块装甲板在压力淬火机床上进行调质，然后根据零件的展开图，对装甲板进行钣金切割，形成冲压毛坯；
第三步，冷冲压，将冲压毛坯放置在模具中，采用普通油压机进行冲压。在设计模具时采用“最小毛坯设计”法设计成形模块；由于模具外形尺寸大，为了保证其冲压时模具的间隙均匀，采用两个导向销2对上模和下模3进行导向，导向销2与上模1和下模3的配合关系为φ100D9/f9，导向的最大单边间隙为0.147，最小单边间隙为0.06，这样的配合关系既保证了模具成形精度，又能够保证模具合模和导向的顺利进行，同时导向销2取出和安装方便。
冲压之前进行对模，即将模具吊在油压机的下工作台上，吊起上模1，把2个导向销2放入下模3沉孔中，将上模1落入下模3，降落过程中将导销插入上模1导向孔中；
进行冲压：将上模1和下模3分别固定在油压机滑块和下工作台上，提起滑块，把毛坯放在下模3上，用下模3的定位台4以毛坯的外形定位，然后冲压成形。

Claims (4)

1.高强度装甲钢回转体形壳锥形零件的冷冲压方法，其特征是：该方法的具体步骤如下：
第一步，冷冲压前准备工作，判定被加工零件是否属于回转体薄形壳锥形零件，并判定能否进行一次冷冲压成形；
第二步，制冲压毛坯，首先将数块装甲板在压力淬火机床上进行调质，然后根据零件的展开图，对装甲板进行钣金切割，形成冲压毛坯；
第三步，冷冲压，将冲压毛坯放置在模具中，采用普通油压机进行冲压；所述模具采用两个导向销对上模和下模进行导向，导向销与上模和下模的配合关系为φ100D9/f9，导向的最大单边间隙为0.147，最小单边间隙为0.06。
2.按照权利要求1所述的高强度装甲钢回转体形壳锥形零件的冷冲压方法，其特征在于：第一步中判定被加工零件是否属于回转体薄形壳锥形零件是只能，根据公式K1＝h/d，确定K1值，其中h为成形零件的高度，d为成形零件的大端口部中经，如果确定K1为0.1～0.25，说明该零件属于回转体薄形壳锥形零件。
3.按照权利要求1所述的高强度装甲钢回转体形壳锥形零件的冷冲压方法，其特征在于：第一步中判定能否进行一次冷冲压成形是指，根据公式K2＝d/D，计算K2，其中d为冲压毛坯预制孔径，d为成形零件翻边中径，如果K2为0.65～0.70，这说明该零件能够一次冲压成形。
4.按照权利要求1所述的高强度装甲钢回转体形壳锥形零件的冷冲压方法，其特征在于：第三步中所述进行冲压是指，冲压之前进行对模，即将模具吊在油压机的下工作台上，吊起上模，把2个导向销放入下模沉孔中，将上模落入下模，降落过程中将导销插入上模导向孔中；然后进行冲压，即将上模和下模分别固定在油压机滑块和下工作台上，提起滑块，把毛坯放在下模上，用下模的定位台以毛坯的外形定位，然后冲压成形。
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