CN112605219B - 一种双相钢拉伸方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可用于制备异形产品，并且拉伸良率较高的双相钢拉伸方法。本发明提供的双相钢拉伸方法，用于制备带凸位和/或凹位的盖体，拉伸方法包括如下步骤：(1)准备圆形双相钢板材、上模和下模，上模设置有用于形成盖体外表面的上型腔，下模设置有用于形成盖体内表面的下型腔，上型腔和/或下型腔中设置有用于形成凸位和/或凹位的异形结构；(2)将圆形双相钢板材覆盖下型腔开口处，且使圆形双相钢板材向下型腔开口周侧延伸；并保证圆形双相钢板材的直径与盖体最大直径的比值为1.43‑1.48；圆形双相钢板材的直径与盖体最大高度值的比值为4.3‑4.58；(3)将上模和下模合模进行拉伸，得到带凸位和/或凹位的盖体。

Description

一种双相钢拉伸方法
技术领域
本发明属于双相钢拉伸领域，具体涉及一种双相钢拉伸方法。
背景技术
进入21世纪，健康和环保逐渐成为现代生活的新主题。不锈钢是一种国际公认的可以植入人体的健康材质，其拥有耐腐蚀性佳、美观、卫生、耐久性、耐高温及耐火性、良好的加工性、良好的机械性质、绿色产品等特点，因此以不锈钢为主要材质的厨卫、在医疗器械、清洁设备、汽车配件、酒店用品已在世界各国盛行。然而由于不锈钢材质硬度高，冷作硬化效应显著等特性，在拉伸件方面难度较高。
双相钢又称复相钢。由马氏体、奥氏体或贝氏体与铁素体基体两相组织构成的钢。一般将铁素体与奥氏体相组织组成的钢称为双相不锈钢。双相钢是低碳钢或低合金高强度钢经临界区热处理或控制轧制后而获得。这类钢具有较高的强度，已成为一种强度高的新型冲压用钢，成功的用于汽车产业等。但是因为双相钢硬度高，延伸率较低，较难实现具有异形结构的拉伸。对于回收尾气热量换热罐这些需要具有异形结构的产品，难以用双相钢拉伸得到，拉伸过程中异形位置受到较多的阻力和压力，使得拉伸容易在异形位置开裂。现有的拉伸方法很难保证使用双相钢对具有异形结构的产品拉伸的良率。
因此，需要提供一种能够实现具有异形结构(例如凸台)的产品拉伸的双相钢拉伸方法，一方面扩宽了双相钢的应用范围，另一方面为回收尾气热量换热罐等这些带有异形结构的产品提供新的材料选择。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种可用于制备异形产品，并且拉伸良率较高的双相钢拉伸方法。
本发明提供一种双相钢拉伸方法，所述拉伸方法用于制备带凸位和/或凹位的盖体，所述拉伸方法包括如下步骤：
(1)准备圆形双相钢板材、上模和下模，所述上模设置有用于形成所述盖体外表面的上型腔，所述下模设置有用于形成所述盖体内表面的下型腔，所述上型腔和/或下型腔中设置有用于形成所述凸位和/或凹位的异形结构；
(2)将所述圆形双相钢板材覆盖所述下型腔开口处，且使所述圆形双相钢板材向所述下型腔开口周侧延伸；并保证所述圆形双相钢板材的直径与所述盖体最大直径的比值为1.43-1.48；所述圆形双相钢板材的直径与盖体最大高度值的比值为4.3-4.58；
(3)将上模和下模合模进行拉伸，得到带凸位和/或凹位的盖体。
优选地，所述异形结构包括多个主构成面，相邻主构成面圆滑过度。
优选地，当所述上模和下模合模后，所述上模和下模之间具有合模间隙，所述合模间隙宽度与所述圆形双相钢板材厚度的比值为1.1-1.3。
优选地，所述圆形双相钢板材厚度为1.2±0.1mm，所述合模间隙宽度为1.35±0.01mm。
优选地，所述步骤(3)中将上模和下模合模进行多次拉伸。
优选地，多次拉伸过程中，前一次拉伸的压力大于后一次拉伸的压力。
优选地，多次拉伸过程中，每次拉伸结束后松开合模，使得上模和下模之间的间隙增大1±0.1mm，待下一次拉伸时再次合模。
优选地，所述步骤(3)中将上模和下模合模进行3次拉伸，所述圆形双相钢板材在第1次拉伸时，拉伸后半成品的高度与盖体高度的比值为0.5-0.7；在第2次拉伸时，拉伸后半成品的高度与盖体高度的比值为0.9-0.95；在第3次拉伸时，拉伸后半成品的高度与盖体高度的比值为1.1-1.3。
优选地，所述圆形双相钢板材的直径为360±1mm；所述盖体的最大直径为247±1mm；所述盖体最大高度值为80±1mm。
优选地，所述上型腔包括上型腔主体和第一异形结构，所述下型腔包括下型腔主体和第二异形结构，所述第一异形结构和第二异形结构用于配合形成所述凸位或凹位，所述第一异形结构与所述上型腔主体连接处圆滑过度，所述第二异形结构和所述下型腔主体连接处圆滑过度。
本发明提供的双相钢拉伸方法可用于拉伸制备异形产品，并且拉伸良率较高。
附图说明
通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。
图1为本发明施例1提供的盖体结构示意图。
其中，1-盖体本体；2-凸位。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参考图1，本发明实施例提供一种双相钢拉伸方法，本实施例提供的拉伸方法用于制备带凸位和/或凹位的盖体，本实施例提供的盖体可参考附图1所示，包括盖体本体1和凸位2。
本实施例提供的拉伸方法包括如下步骤：
(1)准备圆形双相钢板材、上模和下模，上模设置有用于形成盖体外表面的上型腔，下模设置有用于形成盖体内表面的下型腔，上型腔和/或下型腔中设置有用于形成凸位和/或凹位的异形结构；本实施例提供的双相钢可以是S25073双相钢、2507双相不锈钢、2205双相钢和S31803等。本实施例通过圆形下料形状，实现在拉伸过程中360度进料，进料均匀，保证双相不锈钢不易拉裂。本实施例提供的模具中，上型腔开口处为圆形，下型腔开口处也为圆形。
(2)将圆形双相钢板材覆盖下型腔开口处实现下料，且使圆形双相钢板材向下型腔开口周侧延伸进一步优选实施例中，圆形双相钢板材覆盖下型腔开口处实现下料时，保证，圆形双相钢板材的圆心与下型腔圆心基本重合。通过双相钢板材圆形设置与下料位置配合，保证拉伸过程中360度进料，实现进料均匀，可较好的防止板材开裂。本实施例中还应保证圆形双相钢板材的直径与盖体最大直径的比值为1.43-1.48；圆形双相钢板材的直径与盖体最大高度值的比值为4.3-4.58。
(3)将上模和下模合模进行拉伸，得到带凸位和/或凹位的盖体。
本实施例中，较好的设置双相钢板材的下料尺寸与最终成型得到的产品的尺寸的比例关系，实现较好的拉伸效果，非常有效的提升带凸位和/或凹位的盖体的拉伸良率。一方面避免下料尺寸较大时，模具压边也越多，导致拉伸过程进料时，容易拉裂；另一方面避免下料尺寸较小，无法拉伸得到合格尺寸的产品。
本实施例中通过设置双相钢板材的下料尺寸与最终成型得到的产品的尺寸的比例关系，最终得到带凸位和/或凹位的盖体的拉伸良率可达到90％。
在优选实施例中，异形结构包括多个主构成面，相邻主构成面圆滑过度。本实施例中主构成面可以是平面或是弧面，相邻主构成面圆滑过度可避免留有尖角，可减小进料阻力。进一步优选实施例中相邻主构成面具有倒圆角，圆角的角度为50-60。通过较大的圆角设置，使得邻主构成面更加平滑过渡，在拉伸进料时减小阻力，凹或凸位不受较大压力，避免拉伸过程开裂。
在优选实施例中，当上模和下模合模后，上模和下模之间具有合模间隙，合模间隙宽度与圆形双相钢板材厚度的比值为1.1-1.3。
在进一步优选实施例中，圆形双相钢板材厚度为1.2±0.1mm，合模间隙最小的宽度为1.35±0.01mm。通过合理设置合模间隙与双相钢板材厚度的比例，实现较好的拉伸效果。
在优选实施例中，步骤(3)中将上模和下模合模进行多次拉伸。可较好的减少开裂，保证拉伸的良率。同时能够降低模具的发热，实现较好的模具散热效果，进而保证较好的拉伸效果。
在优选实施例中，多次拉伸过程中，前一次拉伸的压力大于后一次拉伸的压力。本实施例中通过压力逐次减少的拉伸方式，进一步减少拉伸时凸位和/或凹位开裂，保证拉伸的良率。
在优选实施例中，多次拉伸过程中，每次拉伸结束后松开合模，使得上模和下模之间的间隙增大1±0.1mm，也就是在模具合模间隙最小的宽度为1.35±0.01mm的基础上增加1±0.1mm，待下一次拉伸时再次合模。本实施例中通过每次拉伸完成后松开模具约1mm，实现双相钢材料的回弹，避免材料紧绷，保证应力释放，保证下一次拉伸时板材流动性较好，进料较容易。进而避免拉伸开裂，保证拉伸良率。
在优选实施例中，盖体的最大直径为247±1mm；盖体最大高度值为80±1mm。该尺寸的产品同时带有凸位和/或凹位，能够较好的用来制备回收尾气热量换热罐。满足换热罐的尺寸要求。本实施例中的收尾气热量换热罐主要用于房车或游艇上的尾气回收。当用于制备上述尺寸的盖体时，圆形双相钢板材的直径为360±1mm，实现较好的拉伸效果，提升拉伸良率。
在优选实施例中，步骤(3)中将上模和下模合模进行3次拉伸，圆形双相钢板材在第1次拉伸时，拉伸后半成品的高度与盖体高度的比值为0.5-0.7；在第2次拉伸时，拉伸后半成品的高度与盖体高度的比值为0.9-0.95；在第3次拉伸时，拉伸后半成品的高度与盖体高度的比值为1.1-1.3。例如，当产品高度为80mm时，第一次拉伸后半成品的高度为50mm；第二次拉伸后半成品的高度为75mm；第三次拉伸后半成品的高度为90mm，为提升拉伸良率，保证产品的美观性，第三次拉伸后半成品的高度相比最终成品盖体高度是要高一些的，后续加工中可将多余的尺寸裁剪掉。
在优选实施例中，上型腔包括上型腔主体和第一异形结构，下型腔包括下型腔主体和第二异形结构，第一异形结构和第二异形结构用于配合形成凸位或凹位，第一异形结构与上型腔主体连接处圆滑过度，第二异形结构和下型腔主体连接处圆滑过度。通过在异形结构与型腔主体的连接处设置圆滑过度，进一步避免材料拉伸时在异形结构处受到的阻力较大而导致其开裂。
为了对本发明的技术方案能有更进一步的了解和认识，现列举几个较佳实施例对其做进一步详细说明。
使用相同的模具分别采用实施例1和对比例1-3的方法来进行产品拉伸，每种方法拉伸100件产品，并统计其良品率。良品的判断标准为：良品为：无裂纹，无开裂的产品。具体数据如表1所示。
表1
Figure BDA0002804872800000061
表1中，C/A为：圆形双相钢板材的直径与所述盖体最大直径的比值；C/B为：圆形双相钢板材的直径与盖体最大高度值的比值。
从表1的数据可以看出，实施例1制备的盖体产品，良品率高达91％，且外观较为平整。
对比例1中下料时双相钢形状调整为六角形后，拉伸的良品率较低，说明本发明通过合理的下料时双相钢形状，实现360度进料，进料较为均匀，可较好的保证良品率。
对比例2和对比例3中将下料时双相钢直径分别调整成370mm和380mm，使得双相钢板材的直径与所述盖体最大直径的比值不在本发明的范围内，双相钢板材的直径与盖体最大高度值的比值也不在本发明的范围内，此时拉伸得到产品良品率非常低，说明本发明合理设置双相钢板材的直径与所述盖体最大直径的比值以及双相钢板材的直径与盖体最大高度值的比值，保证拉伸时入料均匀，模具不易压边，保证较高的良品率。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种双相钢拉伸方法，其特征在于，所述拉伸方法用于制备带凸位和/或凹位的盖体，所述拉伸方法包括如下步骤：
(1)准备圆形双相钢板材、上模和下模，所述上模设置有用于形成所述盖体外表面的上型腔，所述下模设置有用于形成所述盖体内表面的下型腔，所述上型腔和/或下型腔中设置有用于形成所述凸位和/或凹位的异形结构；
(2)将所述圆形双相钢板材覆盖所述下型腔开口处，且使所述圆形双相钢板材向所述下型腔开口周侧延伸；并保证所述圆形双相钢板材的直径与所述盖体最大直径的比值为1.43-1.48；所述圆形双相钢板材的直径与盖体最大高度值的比值为4.3-4.58；
(3)将上模和下模合模进行拉伸，得到带凸位和/或凹位的盖体；
当所述上模和下模合模后，所述上模和下模之间具有合模间隙，所述合模间隙宽度与所述圆形双相钢板材厚度的比值为1.1-1.3。
2.如权利要求1所述的双相钢拉伸方法，其特征在于，所述异形结构包括多个主构成面，相邻主构成面圆滑过度。
3.如权利要求1所述的双相钢拉伸方法，其特征在于，所述圆形双相钢板材厚度为1.2±0.1mm，所述合模间隙宽度为1.35±0.01mm。
4.如权利要求1所述的双相钢拉伸方法，其特征在于，所述步骤(3)中将上模和下模合模进行多次拉伸。
5.如权利要求4所述的双相钢拉伸方法，其特征在于，多次拉伸过程中，前一次拉伸的压力大于后一次拉伸的压力。
6.如权利要求4所述的双相钢拉伸方法，其特征在于，多次拉伸过程中，每次拉伸结束后松开合模，使得上模和下模之间的间隙增大1±0.1mm，待下一次拉伸时再次合模。
7.如权利要求4所述的双相钢拉伸方法，其特征在于，所述步骤(3)中将上模和下模合模进行3次拉伸，所述圆形双相钢板材在第1次拉伸时，拉伸后半成品的高度与盖体高度的比值为0.5-0.7；在第2次拉伸时，拉伸后半成品的高度与盖体高度的比值为0.9-0.95；在第3次拉伸时，拉伸后半成品的高度与盖体高度的比值为1.1-1.3。
8.如权利要求1所述的双相钢拉伸方法，其特征在于，所述圆形双相钢板材的直径为360±1mm；所述盖体的最大直径为247±1mm；所述盖体最大高度值为80±1mm。
9.如权利要求1所述的双相钢拉伸方法，其特征在于，所述上型腔包括上型腔主体和第一异形结构，所述下型腔包括下型腔主体和第二异形结构，所述第一异形结构和第二异形结构用于配合形成所述凸位或凹位，所述第一异形结构与所述上型腔主体连接处圆滑过度，所述第二异形结构和所述下型腔主体连接处圆滑过度。
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