CN114324741A - 一种辊冲成形筋槽特征成形极限评估模具和评估方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具,包括上模(1)和可与上模(1)配合的下模(2)，其特征在于：所述上模(1)为凸模、下部形成有圆角的柱形凸起(3)，所述柱形凸起(3)的底部形成有沿上模(1)轴线倾斜设置、最低端起始于柱形凸起(3)一端的的下表面、最高端延伸至柱形凸起(3)另一端的边缘、宽度从最低端至最高端逐渐变宽的圆角的斜坡形凸筋(5)；所述下模(2)为凹模、上部形成有可与柱形凸起(3)配合的柱形凹槽(4)，所述条柱凹槽(4)底部形成有可与斜坡形凸筋(5)配合的斜坡形凹槽(6)。本发明可用于评估零件筋槽特征的可成形性，对于辊冲工艺的应用和推广以及零件设计有极为重要的指导意义。

Description

一种辊冲成形筋槽特征成形极限评估模具和评估方法
技术领域
本发明涉及冶金领域中板材成型，更具体地说，涉及一种辊冲成形筋槽特征成形极限评估模具和评估方法。
背景技术
筋槽是汽车梁类零件中常见的一类特征，在传统冲压成形过程中，筋槽的存在使成形力显著上升，且对材料塑性性能有较高要求。对于高强钢尤其超高强钢零件的筋槽形状，由于冲压成形过程易开裂而无法设计更深的筋槽，或由于成形力的急剧上升而致使模具闭合不到位、形状成形不充分，从而影响零件质量。由于辊冲成形工艺过程为渐进变形，成形过程对材料塑性要求及成形过程的成形力都大幅降低，从而使超高强钢零件筋槽的成形更加容易，但是辊冲成形筋槽过程，由于发生明显塑性变形，筋槽仍存在成形极限。
现有专利“CN200610010339.5”发明名称为：可以提高板材零件成形极限所使用的加工装置及加工方法，该发明提供了一种对于液压胀形成形工艺的成形极限测试装备。现有专利“CN200320128249.8”，发明名称为：一种成形试验用模具，该试验新型专利涉及于冲压工艺的弧形或者矩形试样的成形极限试验。现有专利“CN200420023237.3”，发明名称为：差厚激光拼焊板成形极限图测量模具，使用该模具可以获得冲压工艺的差厚激光拼焊板的成形极限图。“CN201020266571.7”，发明名称为：一种板材成形极限的测试模具，其中增加了加热部件，可以完成板料在一定温度范围内的等温或者差温冲压成形的成形极限测试。
以上对于成形极限的测量方法与装备针对的并非辊冲成形工艺，常规试验测试方法测出的成形极限相对于在辊冲极限有较大误差，不能用于评估筋槽的辊冲成形极限、指导生产。因此需要建立起辊冲成形极限的评估方法和工装，来指导辊冲成形工艺零件的设计、材料的选择，目前还没有关于辊冲成形工艺成形极限的评估方法专利。
发明内容
本发明提出一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具和评估方法，可用于评估零件筋槽特征的可成形性，弥补了辊冲成形筋槽特征成形极限的研究空白，对于辊冲工艺在板料成形中的应用和推广以及汽车梁类零件设计有极为重要的指导意义，技术方案如下。
一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具,包括上模1和可与上模1配合的下模2，其特征在于：所述上模1为凸模、下部形成有圆角的柱形凸起3，所述柱形凸起3的底部形成有沿上模1轴线倾斜设置、最低端起始于柱形凸起3一端的的下表面、最高端延伸至柱形凸起3另一端的边缘、宽度从最低端至最高端逐渐变宽的圆角的斜坡形凸筋5；所述下模2 为凹模、上部形成有可与柱形凸起3配合的柱形凹槽4，所述条柱凹槽4底部形成有可与斜坡形凸筋5配合的斜坡形凹槽6。
由此，可使用上模1和下模2配合，在板材上压出高度和宽度渐变的斜坡。
根据本发明所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具，其特征在于：所述斜坡形凸筋5的最大高度H＝5～15mm。
根据本发明所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具，其特征在于：所述斜披形凸筋5的最大筋圆角半径R＝5～12mm。
根据本发明所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具，其特征在于：所述斜披形凸筋5的最大宽度B＝20～30mm。
由此，可适配多种不同性能和规格的材料。
根据本发明所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具，其特征在于：所述上模1由3～5个连续设置的上模块拼接而成，每二个上模块之间的拼接面垂直于上模1的轴线。
根据本发明所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具，其特征在于：所述下模2由3～5个连续设置的下模块拼接而成，每二个下模块之间的拼接面垂直于下模2的轴线。
由此，可方便组装。
一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的评估方法，适用于本发明所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具，其特征在于：所述方法如下，
步骤一：辊冲评估试验时，将板料放入上模1和下模2之间间，上模1和下模2合拢咬住板料并逐渐闭合，在板料上形成深度0～H、宽度0～B、筋圆角0～R的渐变筋槽；步骤二：观测渐变筋槽，若有开裂，则其中深度最深的不开裂处的模具参数为该材料辊冲筋槽的成形极限，若无开裂，则最大深度H还未达到该材料棍冲成型极限。
根据本发明所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的评估方法，其特征在于：所述最大深度H为5～15mm。
根据本发明所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的评估方法，其特征在于：所述最大宽度B为20～30mm。
根据本发明所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的评估方法，其特征在于：所述最大筋圆角半径R为5～12mm。
根据本发明提出一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具和评估方法，可用于评估零件筋槽特征的可成形性，弥补了辊冲成形筋槽特征成形极限的研究空白，对于辊冲工艺在板料成形中的应用和推广以及汽车梁类零件设计有极为重要的指导意义，
附图说明
图1为一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具的结构示意图。
图2为一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具的组合示意图。
图3为一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具的俯视图。
图4为图3中A-A处的截面图。
图5为最大深度H、最大宽度B、最大筋圆角半径R在模具上的位置示意图。
其中1为上模，1-1为上模块，2为下模，2-1为下模块，3为柱形凸起，4为柱形凹槽，5为斜坡形凸筋，6为斜坡形凹槽。
具体实施方式
实施例1
一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具,包括上模1和下模2，上模1为凸模、下部形成有圆角的柱形凸起3，柱形凸起3的底部形成有沿上模1轴线倾斜设置、最低端起始于柱形凸起3一端的的下表面、最高端延伸至柱形凸起3另一端的边缘、宽度从最低端至最高端逐渐变宽的圆角的斜坡形凸筋5。下模2为凹模、上部形成有可与柱形凸起3配合的柱形凹槽4，所述条柱凹槽4底部形成有可与斜坡形凸筋5配合的斜坡形凹槽6。斜坡形凸筋5的最大高度H＝10mm，最大筋圆角半径R＝8mm，最大宽度B＝25mm。
上模1由3个连续设置的上模块1-1拼接而成，每二个上模块之间的拼接面垂直于上模1 的轴线，下模2由3个连续设置的下模块2-1拼接而成，每二个下模块之间的拼接面垂直于下模2的轴线。
一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的评估方法，适用于本发明所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具，方法如下，
步骤一：辊冲评估试验时，将板料放入上模1和下模2之间间，上模1和下模2合拢咬住板料并逐渐闭合，在板料上形成深度0-10mm、宽度0～25mm、筋圆角0～8mm的渐变筋槽；
步骤二：观测渐变筋槽，若有开裂，则其中深度最深的不开裂处的模具参数为该材料辊冲筋槽的成形极限，若无开裂，则最大深度H还未达到该材料棍冲成型极限。
根据本发明提出一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具和评估方法，可用于评估零件筋槽特征的可成形性，弥补了辊冲成形筋槽特征成形极限的研究空白，对于辊冲工艺在板料成形中的应用和推广以及汽车梁类零件设计有极为重要的指导意义。

Claims (10)

1.一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具,包括上模(1)和可与上模(1)配合的下模(2)，其特征在于：所述上模(1)为凸模、下部形成有圆角的柱形凸起(3)，所述柱形凸起(3)的底部形成有沿上模(1)轴线倾斜设置、最低端起始于柱形凸起(3)一端的的下表面、最高端延伸至柱形凸起(3)另一端的边缘、宽度从最低端至最高端逐渐变宽的圆角的斜坡形凸筋(5)；所述下模(2)为凹模、上部形成有可与柱形凸起(3)配合的柱形凹槽(4)，所述条柱凹槽(4)底部形成有可与斜坡形凸筋(5)配合的斜坡形凹槽(6)。
2.根据权利要求1所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具，其特征在于：所述斜坡形凸筋(5)的最大高度H为5～15mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具，其特征在于：所述斜披形凸筋(5)的最大筋圆角半径R为5～12mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具，其特征在于：所述斜披形凸筋(5)的最大宽度B为20～30mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具，其特征在于：所述上模(1)由3～5个连续设置的上模块(1-1)拼接而成，每二个上模块(1-1)之间的拼接面垂直于上模(1)的轴线。
6.根据权利要求1所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具，其特征在于：所述下模(2)由3～5个连续设置的下模块(2-1)拼接而成，每二个下模块(2-1)之间的拼接面垂直于下模(2)的轴线。
7.一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的评估方法，适用于本发明所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的模具，其特征在于：所述方法如下，
步骤一：辊冲评估试验时，将板料放入上模(1)和下模(2)之间间，上模(1)和下模(2)合拢咬住板料并逐渐闭合，在板料上形成深度0～H、宽度0～B、筋圆角半径R的渐变筋槽；
步骤二：观测渐变筋槽，若有开裂，则其中深度最深的不开裂处的模具参数为该材料辊冲筋槽的成形极限，若无开裂，则最大深度H还未达到该材料棍冲成型极限。
8.根据权利要求7所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的评估方法，其特征在于：所述最大深度H为5～15mm。
9.根据权利要求7所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的评估方法，其特征在于：所述最大宽度B为20～30mm。
10.根据权利要求7所述的一种用于辊冲工艺成形筋槽特征成形极限的评估方法，其特征在于：所述最大筋圆角半径R为5～12mm。
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