CN112024721A - 一种高强度汽车b柱冲压模具及冲压方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车零部件加工技术领域，尤其涉及一种高强度汽车B柱冲压模具及冲压方法。包括上模具、压边圈与下模具；上模具包括上模座、凹模及外导板，上模具固定于压力机滑块底部，凹模的模面与B柱外形相应，外导板引导上模具的行程；压边圈包括定位键、挡料板，用于放置待冲压板料，四周布置定位销，用于冲压板料的定位；另设有调压垫，当压边圈与上模具将板料压紧时，用于调整两者之间的间隙，实现对待冲压板料的进料速度的控制；下模具包括凸模和下模座，凸模的模面与B柱外形相应，下模座固接在压力机工作台上。结构简单、易于操作，在保证精度的同时，降低了制造成本，可应用于780MPa、980MPa级汽车用钢材料以完成汽车B柱零部件的冲压。

Description

一种高强度汽车B柱冲压模具及冲压方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件加工技术领域，尤其涉及一种高强度汽车B柱冲压模具及冲压方法。

背景技术

汽车B柱是汽车前后门之间的立柱，连接着汽车顶棚和底盘，对汽车侧面的强度起着至关重要的作用。汽车发生碰撞时，特别是侧面碰撞时，B柱会承受大部分的冲击力，如果B柱不够结实，在侧面碰撞时B柱发生变形或断裂，外部的物体会直接侵入到乘员舱，严重威胁乘员的生命安全。

目前，一些汽车零部件生产企业采用热成形方法生产B柱，由于热成形模具造价高导致汽车制造成本显著提高，严重影响该车的市场推广前景及占有率。目前，很多企业仍采用冷冲压工艺生产B柱，但由于模具制造技术的限制，零件强度级别局限于590MPa左右，已无法满足现代车身设计要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高强度汽车B柱冲压模具及冲压方法。构简单、易于操作，在保证精度的同时，降低了制造成本，提高了高强度B柱冲压的成品率，可应用于780MPa、980MPa级汽车用钢材料以完成汽车B柱零部件的冲压。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种高强度汽车B柱冲压模具，包括上模具、压边圈与下模具。

上模具包括上模座、凹模及外导板，上模具固定于压力机滑块底部；凹模的模面与B柱外形相应，凹模设有拉延筋，用于控制成形过程中的流料速度，保证零部件的成形质量。外导板引导上模具的行程。

压边圈包括定位键、挡料板，用于放置待冲压板料，四周布置定位销，用于冲压板料的定位；另设有调压垫，当压边圈与上模具将板料压紧时，用于调整两者之间的间隙，对局部压边力大小进行调整，实现对待冲压板料的进料速度的控制。

所述压边圈外部设有外导板引导槽，用于与上模具的运动匹配；在压边圈的下部，设置有液压导柱，在冲压时与压力机的液压垫保持运动一致，提高冲压的精确度。

所述下模具包括凸模和下模座，凸模的模面与B柱外形相应，下模座固接在压力机工作台上。

所述下模具设有调整垫，保证上模具和下模具之间在冲压时具有间隙，当板料冲压成形出现开裂、起皱等缺陷时，通过调整间隙来消除缺陷。

所述凸模外部设有内导板，用于与压边圈的运动匹配，提高冲压的精确度。

一种提高高强度汽车B柱冲压模具模面强度的方法，所述高强度汽车B柱冲压模具机械加工制造后，置于1100℃以上的硼砂熔盐介质中20～25小时，增加其模面硬度至4000HV以上，用于冲压780MPa、980MPa级高强度B柱零部件。

一种高强度汽车B柱的冲压方法，具体包括如下步骤：

1)将高强度汽车B柱冲压模具安装在压力机上，其中上模具固定于在压力机滑块底部，下模具固定于压力机工作台T型槽；

2)待冲压板料放置于压边圈上，具体位置通过定位销进行定位；

3)启动压力机，液压缸上行将压边圈向上抬高，上模具随着滑块下行，先与压边圈闭合压紧板料，再下行直至与下模具合模，保压后冲制出汽车B柱；

4)取出汽车B柱，并准备下一件冲压。

与现有方法相比，本发明的有益效果是：

本发明设有调压垫，当压边圈与上模具将板料压紧时，用于调整两者之间的间隙，对局部压边力大小进行调整，实现对待冲压板料的进料速度的控制。下模具设有调整垫，保证上模具和下模具之间在冲压时具有间隙，当板料冲压成形出现开裂、起皱等缺陷时，通过调整间隙来消除缺陷。通过对上模、下模间隙的有效控制，及压边圈的运动控制，减低了B柱成形的冲压难度，保证了模具的稳定性，提高了高强度B柱冲压的成品率。

同时，机械加工制造后，置于1100℃以上的硼砂熔盐介质中20～25小时，增加其模面硬度至4000HV以上；对模具表面进行了硬度提升处理，使得模具可以满足780MPa、980MPa级高强度B柱零部件的冲压。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明上模具的凹模模面示意图；

图3是本发明下模具的凸模模面示意图。

图中：1-上模具 2-压边圈 3-下模具 4-定位键 5-挡料板 6-调压垫 7-调整垫

具体实施方式

本发明公开了一种高强度汽车B柱冲压模具及冲压方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

【实施例】

如图1所示，一种高强度汽车B柱冲压模具包括上模具1、压边圈2和下模具3，通过上模具1、压边圈2和下模具3的配合冲压将待冲压板料冲压成汽车B柱。

上模具1由上模座和凹模一体组成，凹模的模面表面构造与汽车B柱的表面纹理特征一致，如图2所示，并设有4条拉延筋，用于控制成形过程中的流料速度，保证零部件的成形质量。

压边圈2包括定位键4、挡料板5，用于放置待冲压板料，压边圈2与上模具1配合使用，四周布置6个定位销用于冲压板料的定位，设有12个调压垫6，当压边圈2与上模具1将板料压紧时，用于调整两者之间的间隙，对局部压边力大小进行调整，实现对待冲压板料的进料速度的控制。

压边圈2外部设有外导板引导槽，用于与上模具1的运动匹配。在压边圈2的下部，设置有10个液压导柱，在冲压时与2000T压力机的液压垫保持运动一致，提高冲压的精确度。

下模具3由下模座和凸模一体组成，下模面表面构造与汽车B柱的表面纹理特征一致，并设计工艺补充面，如图3所示。下模具3设有12个调整垫7，保证上模具1和下模具3之间在冲压时具有间隙，当板料冲压成形出现开裂、起皱等缺陷时，可以通过调整间隙来消除缺陷。凸模外部设有6个内导板，用于与压边圈的运动匹配，提高冲压的精确度。

一种提高高强度汽车B柱冲压模具模面强度的方法，将上述模具放置于1120℃的硼砂熔盐介质中22小时，模面硬度达到4000HV，可以进行780MPa、980MPa级高强度B柱零部件的冷冲压成形。

本实施例中高强度汽车B柱冲压模具的使用方法是：

a、将汽车B柱冲压模具安装在2000T压力机上，打开模具之间的吊装连接装置，上模具1通过螺栓连接固定于压力机滑块底部，下模具3通过螺栓连接固定于压力机工作台T型槽；

b、将待冲压板料放置于压边圈2上，各个方向的位置通过6个定位销进行定位；

c、启动压力机，液压缸上行将压边圈2向上抬高350mm，上模具1随着滑块下行300mm，先与压边圈2闭合压紧板料，再下行350mm直至与下模具3合模，保压10～20s，冲制出汽车B柱；

d、取出汽车B柱，并准备下一件冲压。

由于本发明模具表面进行了硬度提升处理，可应用于780MPa、980MPa级汽车用钢材料以完成汽车B柱零部件的冲压。同时，冲压机液压缸对压边圈有效控制，也使得模具的设计运动更加简单，易于操作，在保证精度的同时，降低了模具的制造成本。模具之间的垫块起到保证模具稳定的优点，提高了高强度B柱冲压的成品率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高强度汽车B柱冲压模具，其特征在于，包括上模具、压边圈与下模具；上模具包括上模座、凹模及外导板，上模具固定于压力机滑块底部，凹模的模面与B柱外形相应，外导板引导上模具的行程；压边圈包括定位键、挡料板，用于放置待冲压板料，四周布置定位销，用于冲压板料的定位；另设有调压垫，当压边圈与上模具将板料压紧时，用于调整两者之间的间隙，对局部压边力大小进行调整，实现对待冲压板料的进料速度的控制；所述下模具包括凸模和下模座，凸模的模面与B柱外形相应，下模座固接在压力机工作台上。

2.根据权利要求1所述的一种高强度汽车B柱冲压模具，其特征在于，所述凹模设有拉延筋。

3.根据权利要求1所述的一种高强度汽车B柱冲压模具，其特征在于，所述压边圈外部设有外导板引导槽，用于与上模具的运动匹配；在压边圈的下部，设置有液压导柱，在冲压时与压力机的液压垫保持运动一致。

4.根据权利要求1所述的一种高强度汽车B柱冲压模具，其特征在于，所述下模具设有调整垫。

5.根据权利要求1所述的一种高强度汽车B柱冲压模具，其特征在于，所述凸模外部设有内导板，用于与压边圈的运动匹配。

6.一种提高权利要求1～5任一项所述高强度汽车B柱冲压模具模面强度的方法，其特征在于，所述高强度汽车B柱冲压模具机械加工制造后，置于1100℃以上的硼砂熔盐介质中20～25小时，增加其模面硬度至4000HV以上，用于冲压780MPa、980MPa级高强度B柱零部件。

7.一种基于权利要求1～5任一项所述高强度汽车B柱冲压模具的冲压方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)将高强度汽车B柱冲压模具安装在压力机上，其中上模具固定于在压力机滑块底部，下模具固定于压力机工作台T型槽；

2)待冲压板料放置于压边圈上，具体位置通过定位销进行定位；

3)启动压力机，液压缸上行将压边圈向上抬高，上模具随着滑块下行，先与压边圈闭合压紧板料，再下行直至与下模具合模，保压后冲制出汽车B柱；

4)取出汽车B柱，并准备下一件冲压。

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