CN111855559B - 一种冷轧板成形性能快速检测模具及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷轧板成形性能快速检测模具及其使用方法，提供了一种能够快速、准确评估钢板成形性能的检测模具及其使用方法，可大幅减少传统冷轧钢板成形性能检测的工作量，为汽车、家电等零部件的实物性能评估提供指导，减少材料浪费，提高企业的生产效率。该装置包括上冲压模具和下成形模具，上冲压模具与下成形模具契合；上冲压模具与下成形模具根据冷轧板成形时的难易程度设置多个形状深度不一的锥杯，设计了不同形状、深度的锥杯，用于模拟冲压汽车、家电胀形成形零件的钢板成形过程，通过标准样板与待检钢板开裂情况的对比，快速评估待检钢板的成形性能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车、家电零部件用冲压模具技术领域，尤其涉及一种冷轧钢板冲压成形性能快速检测装置其及使用方法。
背景技术
冷轧钢板是以热轧卷为原料，在室温下在再结晶温度以下进行轧制而成的产品，由于在常温下轧制，不产生氧化铁皮，因此冷轧板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都很优越，在汽车和家电制造领域得到广泛的应用。
冷轧板一般通过冲压成形的方式制造汽车或家电零件。传统的汽车和家电板冲压成形性能主要通过杯突试验或成形极限试验来进行评价。通过杯突试验进行评价，试验过程相对比较简单，但是该方法并没有考虑到钢板在实际冲压中的不同成形路径的复杂、难易程度，因此该判别方法对于汽车及家电零件来说过于简化。通过成形极限试验进行评价，能够比较真实、准确地反应板材在冲压过程中的各种应力应变状态，对实际生产有着较好的指导意义，但是该试验对制样要求高，试样分组多，并需要预先在表面喷印散斑点或电化学蚀刻定位图案，试验在昂贵的专用设备上进行测试，绘制成成形极限图后才能够对实际生产进行指导，因此试验周期长，不适用于对批量钢板成形性能的快速评估。
发明内容
本发明旨在克服传统判别方法的缺陷，提供一种冷轧钢板成形性能快速检测装置的制造及使用方法，从而能够快速、准确地评估钢板的成形性能，为汽车、家电等零部件的选材提供指导，降低企业的材料浪费，提高企业的生产效率。
为实现上述目的，本发明公开的技术方案如下：
一种冷轧板成形性能快速检测模具，该装置包括：上冲压模具和下成形模具，所述上冲压模具与下成形模具契合。所述上冲压模具与下成形模具契合，所述下成形模具中根据冷轧板成形时的难易程度设置不少于2个形状及深度不同的锥杯，锥杯的形状与汽车、家具零部件外形对应，锥杯的垂直截面形状为笋尖形、倒山峰形、倒梯形、矩形倒山峰形、圆形倒山峰形、混合倒山峰形。
优选地，所述上冲压模具与下成形模具包括16-36个锥杯，所述锥杯底部为直径20-30mm圆孔或边长20-30mm正方形槽，深度为5-30mm，所述锥杯按锥杯深度深浅依次间隔分布，且各锥杯之间相距为30-45mm该种形状设计有助于模拟汽车板及家电板生产中浅冲压胀形成形零件的不同形状，并且模拟出冲压的不同难易程度。
优选地，所述下成形模具包括25-36个锥杯，所述锥杯底为20-30mm圆形或者边长为20-30mm正方形，深度为5-30mm。该种锥杯的设计与实际冲压的电视机背板零件、汽车内板零件的常见局部特征相似，零件尺寸比例契合，有助于模拟钢板在该类形状零件冲压过程中的极限变形情况。
优选地，所述下成形模具包括25-36个锥杯，所述锥杯的排布情况，按照冲压难易程度的不同间隔分布，且各锥杯之间相距至少为锥杯底面圆形直径(正方形边长)的1.5倍，即30-45mm。锥杯间隔一定距离的设计有助于减小冲压过程中相邻锥杯间的互相干扰。
优选地，所述冷轧板成形性能快速检测模具型面设计时，根据钢板实际应用的复杂程度和常见特征，可选择相似特征的锥杯，通过对锥杯尺寸及锥杯的排布设计，更准确的模拟钢板冲压不同汽车板及家电板零件的极限成形能力。
一种冷轧板成形性能快速检测模具的使用方法一，该使用方法包括：
步骤1：安装模具，将所述上冲压模具与下成形模具安装于冲压压机上；
步骤2：冲压成形，将标准和检测样板分次水平放置于成形模具中间，启动压机冲压成形，取出样板，样板冲压成形完成；
步骤3：效果判定，钢板的判定规则为：观察冲压后标准样板在不同形状、深度锥杯冲压下的开裂情况；(1)锥杯有开裂的，记录标准样冲压后锥杯的破裂个数a，观察检测样板在不同形状、深度锥杯冲压下的开裂情况，记录所述检测钢板冲压后的锥杯破裂个数b，若b≤a，则认为检测钢板的成形性能不劣于标准样板的成形性能，所述检测钢板的成形性能评估结果为冲压风险较小，可用于所需零件的加工制造，若b＞a，则认为检测钢板的成形性能劣于标准样板的成形性能，检测钢板的成形性能评估结果为冲压风险较大，判定不用于所需零件的加工制造；(2)锥杯没有开裂的，找出未开裂锥杯对应到的汽车、家具零部件，判定该钢板适用于对应的零部件生产制造；
优选地，在所述一种冷轧板成形性能快速检测模具的使用方法中，所述标准钢板及所述检测钢板的厚度在0.7-0.9mm。
一种冷轧板成形性能快速检测模具的使用方法二，该使用方法包括：
步骤A：将所述上、下模具安装于冲压压机上；
步骤B：将待检测样板水平放置在下成形模具上；
步骤C：压机带动上模组件下压，对钢板进行冲压操作；
步骤D：取出所述待检测样板，记录所述待检测样板的开裂情况；
步骤E：对所述待检测钢板的开裂情况进行评估并得出评估结果。
优选地，在所述一种冷轧板成形性能快速检测模具的使用方法中，所述标准钢板及所述所需检测的钢板的厚度在0.7-0.9mm。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1)该冷轧板成形性能快速检测模具尺寸适中，加工制造难度低，与传统检测方法比，使用本发明所述模具的检测成本更低。
(2)该冷轧板成形性能快速检测模具操作简单快捷，评估结果快速准确，能满足汽车及家电零部件选材的高标准要求，有助于汽车及家电企业降低成本、增加效率。
(3)该冷轧板成形性能快速检测模具使用范围广泛，尤其在汽车板及家电板制造领域，可根据不同的零件成形特征，灵活选择不同的锥杯形状、深度进行模具型面的设计，适应各种零件的尺寸和形状要求。
附图说明
图1为本发明提供的一种冷轧板冲压成形性能快速检测模具中锥杯形状的垂直截面图。
图2为本发明提供的一种冷轧板冲压成形性能快速检测模具中锥杯形状的俯视图。
图3为本发明提供的一种冷轧板冲压成形性能快速检测模具中的模具立体示意图。
图4为实施例1中一种冷轧板冲压成形性能快速检测模具中第三行锥杯形状的垂直截面图。
图5为实施例1中一种冷轧板冲压成形性能快速检测模具中锥杯形状的俯视图。
图6为实施例2中一种冷轧板冲压成形性能快速检测模具中第三行锥杯形状的垂直截面图。
图7为实施例2中一种冷轧板冲压成形性能快速检测模具中锥杯形状的俯视图。
其中:
1-笋尖形锥杯；2-倒山峰形锥杯；3-倒梯形锥杯；4-矩形倒山峰形锥杯；5- 圆形倒山峰形锥杯；6-混合倒山峰形锥杯；
7-第一笋尖形锥杯；8-第一倒山峰形锥杯；9-第一倒梯形锥杯；10-第一矩形倒山峰形锥杯；11-第一圆形倒山峰形锥杯；12-第一混合倒山峰形锥杯；
13-笋尖形锥杯A；14-倒山峰形锥杯A；15-倒梯形锥杯A；16-矩形倒山峰形锥杯A；17圆形倒山峰形锥杯A；18-混合倒山峰形锥杯A；
19-6mm笋尖形锥杯A；20-9mm笋尖形锥杯A；21-12mm笋尖形锥杯A； 22-15mm笋尖形锥杯A；23-18mm笋尖形锥杯A；24-18mm倒山峰形锥杯A； 25-15mm倒山峰形锥杯A；26-12mm倒山峰形锥杯A；27-9mm倒山峰形锥杯A； 28-6mm倒山峰形锥杯A；29-6mm倒梯形锥杯A；30-9mm倒梯形锥杯A；31-12mm 倒梯形锥杯A；32-15mm倒梯形锥杯A；33-18mm倒梯形锥杯A；34-18mm矩形倒山峰形锥杯A；35-15mm矩形倒山峰形锥杯A；36-12mm矩形倒山峰形锥杯A；37-9mm矩形倒山峰形锥杯A；38-6mm矩形倒山峰形锥杯A；39-6mm圆形倒山峰形锥杯A；40-9mm圆形倒山峰形锥杯A；41-12mm圆形倒山峰形锥杯 A；42-15mm圆形倒山峰形锥杯A；43-18mm圆形倒山峰形锥杯A；44-18mm混合倒山峰形锥杯A；45-15mm混合倒山峰形锥杯A；46-12mm混合倒山峰形锥杯A；47-9mm混合倒山峰形锥杯A；48-6mm混合倒山峰形锥杯A；
49-笋尖形锥杯B；50-倒山峰形锥杯B；51-倒梯形锥杯B；52-矩形倒山峰形锥杯B；53圆形倒山峰形锥杯B；54混合倒山峰形锥杯B；
55-10mm笋尖形锥杯B；56-14mm笋尖形锥杯B；57-18mm笋尖形锥杯B； 58-22mm笋尖形锥杯B；59-26mm笋尖形锥杯B；60-26mm倒山峰形锥杯B； 61-22mm倒山峰形锥杯B；62-18mm倒山峰形锥杯B；63-14mm倒山峰形锥杯B； 64-10mm倒山峰形锥杯B；65-10mm倒梯形锥杯B；66-14mm倒梯形锥杯B； 67-18mm倒梯形锥杯B；68-22mm倒梯形锥杯B；69-26mm倒梯形锥杯B；70-26mm矩形倒山峰形锥杯B；71-22mm矩形倒山峰形锥杯B；72-18mm矩形倒山峰形锥杯B；73-14mm矩形倒山峰形锥杯B；74-10mm矩形倒山峰形锥杯B； 75-10mm圆形倒山峰形锥杯B；76-14mm圆形倒山峰形锥杯B；77-18mm圆形倒山峰形锥杯B；78-22mm圆形倒山峰形锥杯B；79-26mm圆形倒山峰形锥杯B；80-10mm混合倒山峰形锥杯B；81-14mm混合倒山峰形锥杯B；82-18mm混合倒山峰形锥杯B；83-14mm混合倒山峰形锥杯B；84-10mm混合倒山峰形锥杯B；
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，但本发明的内容不限于以下实施例。
根据图1-3，可知本发明技术方案中的模具形状，其中图1为模具中第一行锥杯的截面示意图，包括笋尖形锥杯1，倒山峰形锥杯2，倒梯形锥杯3，矩形倒山峰形锥杯4，圆形倒山峰形锥杯5，混合倒山峰形锥杯6；对应形状的俯视图为第一笋尖形锥杯7，第一倒山峰形锥杯8；第一倒梯形锥杯9；第一矩形倒山峰形锥杯10；第一圆形倒山峰形锥杯11；第一混合倒山峰形锥杯12；
实施例1
下面结合附图4-5对本发明进行具体描述，一种冷轧板冲压成形性能快速检测模具，该装置包括上冲压模具和下成型模具，上冲压模具与下成形模具契合。根据目标零件的局部形状特征，选择笋尖形锥杯A13、倒山峰形锥杯A14、倒梯形锥杯A15、矩形倒山峰形锥杯A16、圆形倒山峰形锥杯A17、混合倒山峰形锥杯A18共计六种。在模具型面上设置30个锥杯，锥杯底部圆形直径为20mm，正方形边长为20mm，按6×5阵列进行排布，相邻两个锥杯之间间隔为30mm。其中锥杯19、28、29、38、39、48深度为6mm，锥杯20、27、30、37、40、 47深度为9mm，锥杯21、26、31、36、41、45深度为12mm，锥杯22、25、 32、35、42、45深度为15mm，锥杯23、24、33、34、43、44深度为18mm。
一种冷轧板成形性能快速检测模具的使用方法，该使用方法步骤如下：
步骤1：安装模具，将上、下模具安装于冲压压机上；
步骤2：冲压成形，将0.8mm厚家电用DC01钢板标准样板水平放置于下成形模具上，通过压机带动上模组件下压，对钢板进行冲压操作；取出DC01标准样板；将所需检测的50块0.8mm厚DC01钢板按1-2步骤进行操作；将50 块所需检测的DC01钢板开裂情况与DC01标准样板进行对比，快速评估
步骤3：效果判定记录DC01标准样板的开裂情况：冲压出的30个锥杯中共有13处开裂，对应的锥杯号为22、23、24、25、26、32、33、34、35、43、 44、45、46。评估结果为，除1块DC01检测钢板出现锥杯31、36开裂情况，即该块钢板共有15处开裂，认为冲压风险较大，不建议用于该家电板的加工生产；其余49块DC01检测钢板开裂情况与标准样板一致，认为冲压风险较小，可用于该家电板的加工生产。
实施例2
下面结合附图6-7对本发明进行具体描述，一种冷轧板冲压成形性能快速检测模具的制造，该装置包括上冲压模具和下成型模具，上冲压模具与下成形模具契合。根据目标零件的局部形状特征，选择笋尖形锥杯B49、倒山峰形锥杯 B50、倒梯形锥杯B51、矩形倒山峰形锥杯B52、圆形倒山峰形锥杯B53、混合倒山峰形锥杯B54共计六种。在模具型面上设置30个锥杯，锥杯底部圆形直径为30mm，正方形边长为30mm，按6×5阵列进行排布，相邻两个锥杯之间间隔为45mm。其中锥杯55、64、65、74、75、84深度为10mm，锥杯56、63、 66、73、76、83深度为14mm，锥杯57、62、67、72、77、82深度为18mm，锥杯58、61、68、71、78、81深度为22mm，锥杯59、60、69、70、79、80 深度为26mm。
一种冷轧板成形性能快速检测模具的使用方法，该使用方法步骤如下：
步骤1：安装模具，将上、下模具安装于冲压压机上；
步骤2：冲压成形，将0.7mm厚汽车用DC04钢板待检测样板水平放置于下成形模具上，通过压机带动上模组件下压，对钢板进行冲压操作，取出DC04 待检测板；
步骤3：效果判定，记录DC04标准样板的开裂情况：冲压出的30个锥杯中共有14处开裂，对应的锥杯号为58、59、60、61、62、68、69、70、71、72、 79、80、81、82。对DC04待检测钢板的开裂情况进行评估并得出评估结果，评估结果为，DC04钢板适用于笋尖形1、倒梯形3、圆形倒山峰形(5)，深度不超过18mm的汽车、家具零部件的制造；DC04钢板适用于倒山峰形50、矩形倒山峰形52、混合倒山峰形54，深度不超过14mm的汽车、家具零部件的制造。
Claims (3)
1.一种冷轧板成形性能快速检测模具的使用方法，其特征在于，该模具包括：上冲压模具和下成形模具；所述上冲压模具与下成形模具契合，所述下成形模具设置不少于2个形状及深度不同的锥杯，锥杯垂直截面形状设计包括笋尖形、倒山峰形、倒梯形，其中倒山峰形包括矩形倒山峰形、圆形倒山峰形以及混合倒山峰形，所述模具的使用方法步骤包括：
步骤1：安装模具，将所述上冲压模具与下成形模具安装于冲压压机上；
步骤2：冲压成形，将标准和检测样板分次水平放置于成形模具中间，启动压机冲压成形，取出样板，样板冲压成形完成；
步骤3：效果判定，样板的判定规则为：观察冲压后标准样板在不同形状、深度锥杯冲压下的开裂情况；(1)锥杯有开裂的，记录标准样板冲压后锥杯的破裂个数a，观察检测样板在不同形状、深度锥杯冲压下的开裂情况，记录所述检测样板冲压后的锥杯破裂个数b，若b≤a，则认为检测样板的成形性能不劣于标准样板的成形性能，所述检测样板的成形性能评估结果为冲压风险较小，可用于所需零件的加工制造；若b＞a，则认为检测样板的成形性能劣于标准样板的成形性能，检测样板的成形性能评估结果为冲压风险较大，不建议用于所需零件的加工制造；(2)锥杯没有开裂的，找出未开裂锥杯对应到的汽车、家具零部件，认为该样板适用于对应的零部件生产制造。
2.根据权利要求1所述的一种冷轧板成形性能快速检测模具的使用方法，其特征在于，所述上冲压模具与下成形模具包括16-36个锥杯，所述锥杯底部为直径20-30mm圆孔或边长20-30mm正方形槽，深度为5-30mm，所述锥杯按锥杯深度深浅依次间隔分布，且各锥杯之间相距为30-45mm。
3.根据权利要求1所述的一种冷轧板成形性能快速检测模具的使用方法，其特征在于，标准样板和检测样板厚度为0.7-0.9mm。
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2020
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