CN109514201B - 一种重型越野汽车车架加强板的冷冲压工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重型越野汽车车架加强板的冷冲压工艺，所述加强板为对称制件，该制件截面为L形结构，弯曲圆角半径为R1，沿纵向方向设有两处呈θ度的弯曲，弯曲圆角半径为R2和R3；所用材料的料厚范围为8～12mm，屈服强度范围为450MPa～600Mpa；所述工艺过程为下料→辊压成形→折弯→分离。本发明柔性成形，提高了产品质量，解决了迂回工艺存在的成形困难和开裂缺陷的问题；一次成形两件制件，提高了生产效率。本发明可采用通用生产设备，节省了模具开发成本，缩短了产品开发周期；具有产品质量好、劳动强度低、生产效率高、节省成本、缩短产品开发周期的优点。

Description

一种重型越野汽车车架加强板的冷冲压工艺
技术领域
本发明涉及一种高强度厚板冲压件的冲压工艺，尤其涉及重型越野汽车车架加强板的冷冲压工艺，属于机械加工技术领域。
背景技术
现有一种常见制件(有与之对称制件)，采用高强度、厚钢板材料，外形为大尺寸、截面L形、且需对L形截面进行纵向弯曲。该制件用于某重型越野汽车车架总成，其纵向弯曲处基本位于前驱动桥的上方，由于该车型运行环境复杂、恶劣，车架总成承受较大的弯曲冲击和扭曲冲击，如果该制件在加工过程中产生应力集中缺陷或毛刺较大、切割断面不平整等潜在失效缺陷，容易在使用中开裂失效。该类制件可采用专用模具加工，但模具开发周期长，资金投入大。也可采用迂回加工工艺，通常为：折弯(L形弯曲)→切口(纵向弯曲处)→折弯(纵向弯曲)→焊接。如采用迂回工艺，因折弯机无压料装置，折弯时(成形L截面)容易滑动和转动，从而产生尺寸、角度超差和偏移；在切口、焊接时，容易因实际操作的不稳定因素造成应力集中缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种重型越野汽车车架加强板的冷冲压工艺。
为解决这一技术问题，本发明提供了一种重型越野汽车车架加强板的冷冲压工艺，所述加强板为对称制件，该制件截面为L形结构，弯曲圆角半径为R1，沿纵向方向设有两处呈θ度的弯曲，弯曲圆角半径为R2和R3；所用材料的料厚范围为8～12mm，屈服强度范围为450MPa～600Mpa；所述工艺过程为下料→辊压成形→折弯→分离，具体工艺如下：
步骤1)下料：下料尺寸按两对称制件组合成的U形制件、中间增加工艺补充料的展开料尺寸，利用剪板机下料，打磨加工断面至无毛刺、光滑平整的坯料；
步骤2)辊压成形：利用数控辊压生产线成形U形参数，将坯料通过顺序配置的多道次成形轧辊，逐渐弯曲成90°U形毛坯件；弯曲圆角半径R1大于等于料厚的1.5倍，成形速率为20m/min；
步骤3)折弯：利用数控双向折弯机，选取曲率与折弯半径相匹配的成形模块，使U形毛坯件沿成形模块转动θ角，实现一处纵向弯曲；同理，毛坯件反向转动θ角，可实现第二处纵向弯曲；其中，U形件纵向可弯曲角度范围为-9°＜θ＜9°；U形件纵向弯曲圆角半径R2、R3大于等于料厚的20倍；
步骤4)分离：沿对称轴将U形毛坯件一分为二，打磨切割表面至无毛刺、光滑平整。
所述步骤2)中，U形毛坯件弯曲圆角半径为15mm。
所述步骤3)中，U形毛坯件纵向弯曲角度为：θ＝4.5°；U形毛坯件纵向弯曲圆角半径R2＝R3＝300mm。
所用材料为尺寸长为6320mm、厚度为10mm、强度为σs≥500MPa的高强度热轧钢板。
有益效果：本发明柔性成形，提高了产品质量，解决了迂回工艺存在的成形困难和开裂缺陷的问题；一次成形两件制件，提高了生产效率。本发明可采用通用生产设备，节省了模具开发成本，缩短了产品开发周期；具有产品质量好、劳动强度低、生产效率高、节省成本、缩短产品开发周期的优点。
附图说明
图1为本发明加强板制件的结构示意图；
图2为本发明图1的A-A剖面示意图；
图3为发明U形毛坯件辊弯成形顺序变化过程示意图；
图4为发明折弯工艺示意图一；
图5为发明折弯工艺示意图二。
图中：1坯料、2U形毛坯件、3夹紧模块、4成形模块、5压料模块、6加强板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。
图1所示为本发明加强板制件的结构示意图。
图2所示为本发明图1的A-A剖面示意图。
本发明提供了一种重型越野汽车车架加强板的冷冲压工艺，所述加强板6为对称制件，该制件截面为L形结构，弯曲圆角半径为R1，沿纵向方向设有两处呈θ度的弯曲，弯曲圆角半径为R2和R3；所用材料的料厚范围为8～12mm，屈服强度范围为450MPa～600Mpa。
优选地，所用材料为尺寸长为6320mm、厚度为10mm、强度为σs≥500MPa的高强度热轧钢板。
所述工艺过程为：下料→辊压成形→折弯→分离。
具体工艺如下：
步骤1)下料：
下料尺寸按两对称制件组合成的U形制件(中间增加工艺补充料)的展开料尺寸，利用剪板机下料，打磨加工断面至无毛刺、光滑平整的坯料1。
步骤2)辊压成形：
利用数控辊压生产线，在程序控制界面输入成形U形参数，将坯料1通过顺序配置的多道次成形轧辊，将坯料1逐渐弯曲成90°的U形毛坯件2(如图3所示)。
弯曲圆角半径为R1，R1大于等于料厚的1.5倍，成形速率为20m/min；成形过程柔和、充分，能够保证U形毛坯件的质量和精度。
优选地，U形毛坯件2弯曲圆角半径为15mm。
步骤3)折弯：
利用数控双向折弯机，选取曲率与折弯半径相匹配的成形模块4，输入弯曲角度等成形参数；折弯机通过夹紧模块3对U形毛坯件2定位、夹紧(如图4所示)；通过压料模块5使U形毛坯件2沿成形模块4顺时针转动θ角，实现一处纵向弯曲；设备自动调整U形毛坯件2纵向进给量，使U形毛坯件2沿成形模块4逆时针转动θ角，可实现第二处纵向弯曲(如图5所示)。
其中，U形毛坯件2纵向可弯曲角度为-9°＜θ＜9°；U形毛坯件2纵向弯曲圆角半径R2、R3大于等于料厚的20倍。
优选地，U形毛坯件2纵向弯曲角度为：θ＝4.5°；U形毛坯件2纵向弯曲圆角半径R2＝R3＝300mm。
步骤4)分离：
采用等离子切割机沿对称轴将U形毛坯件2一分为二，打磨切割表面至无毛刺、光滑平整的加强板6。
本发明柔性成形，提高了产品质量，解决了迂回工艺存在的成形困难和开裂缺陷的问题；一次成形两件制件，提高了生产效率。本发明可采用通用生产设备，节省了模具开发成本，缩短了产品开发周期；具有产品质量好、劳动强度低、生产效率高、节省成本、缩短产品开发周期的优点。
本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。

Claims (4)

1.一种重型越野汽车车架加强板的冷冲压工艺，其特征在于：所述加强板(6)为对称制件，该制件截面为L形结构，弯曲圆角半径为R1，沿纵向方向设有两处呈θ度弯曲，弯曲圆角半径为R2和R3；所用材料的料厚范围为8～12mm，屈服强度范围为450MPa～600Mpa；所述工艺过程为下料→辊压成形→折弯→分离，具体工艺过程如下：
步骤1)下料：下料尺寸按两对称制件组合成的U形制件、中间增加工艺补充料的展开料尺寸，利用剪板机下料，打磨加工断面至无毛刺、光滑平整的坯料(1)；
步骤2)辊压成形：利用数控辊压生产线成形U形参数，将坯料(1)通过顺序配置的多道次成形轧辊，逐渐弯曲成90°U形毛坯件(2)；弯曲圆角半径R1大于等于料厚的1.5倍，成形速率为20m/min；
步骤3)折弯：利用数控双向折弯机，选取曲率与折弯半径相匹配的成形模块，通过使U形毛坯件(2)沿成形模块4转动θ角，实现一处纵向弯曲；同理，U形毛坯件(2)反向转动θ角，可实现第二处纵向弯曲；其中，U形毛坯件(2)纵向可弯曲角度范围为-9°＜θ＜9°，纵向弯曲圆角半径R2、R3大于等于料厚的20倍；
步骤4)分离：沿对称轴将折弯后的U形毛坯件(2)一分为二，打磨切割表面至无毛刺、光滑平整。
2.根据权利要求1所述的重型越野汽车车架加强板的冷冲压工艺，其特征在于：所述步骤2)中，U形毛坯件(2)弯曲圆角半径为15mm。
3.根据权利要求1所述的重型越野汽车车架加强板的冷冲压工艺，其特征在于：所述步骤3)中，U形毛坯件(2)纵向弯曲角度为θ＝4.5°；U形毛坯件(2)纵向弯曲圆角半径R2＝R3＝300mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的重型越野汽车车架加强板的冷冲压工艺，其特征在于：所用材料为尺寸长为6320mm、厚度为10mm、强度为σs≥500MPa的高强度热轧钢板。
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