專利名稱：一種橢圓弧凹模圓角的高強鋼回彈控制方法
技術領域：
本發明是一種高強鋼沖壓成形的橢圓弧凹模圓角回彈控制方法，主要涉及高強度鋼的沖壓成形技術，屬于沖壓成形技術領域。
背景技術：
近年來汽車行業發展迅速，減重降耗和提高安全性是汽車制造業的主要發展趨勢，為了實現汽車節能減排，安全性高等多重目標，汽車工業中開始大批量使用高強度鋼， 但是這類鋼強度高，變形抗力很大，成形性能較差，使得回彈問題更加突出，零件質量大幅下降。高強鋼沖壓件是很多行業都廣泛使用的沖壓件，尤其在車身結構件中需求量大， 成形質量和精度要求都很高，其成形精度直接影響車身制造的質量。在工業生產中，沖壓件的成形主要采用的是傳統的普通圓形形狀的凹模圓角。雖然可以通過減小凹模圓角的大小控制回彈，但如果凹模圓角減少的量過大的話，沖壓件減薄現象非常嚴重，嚴重影響沖壓件的成型性。為了更好地實現高強鋼沖壓件的成形性，減少回彈，經過理論分析和大量實驗研究后，本發明提出一種橢圓弧凹模圓角控制高強鋼回彈的方法，可以有效控制高強鋼沖壓件成形過程中的回彈現象，大幅度提高高強鋼板沖壓件的成形精度和質量。
發明內容
本發明提供一種高強鋼橢圓弧凹模圓角的回彈控制方法，主要為了解決高強度鋼在成形過程中容易出現的嚴重的回彈問題。設計凹模圓角形狀為橢圓弧的方法，主要應用于生產制造精度高、質量好的高強鋼沖壓件。下面以典型的帽型沖壓件為例，結合附圖對本發明原理進行說明。所述方法中，成形模具結構主要由凹模、凸模、壓邊圈等組成，其特征在于根據沖壓件成形后回彈控制的要求，將凹模圓角的形狀設計成橢圓弧形狀，通過增大圓角的圓弧弧度控制成形過程中金屬流動，使板料在成形過程中發生充分塑性變形，減少彈性變形所占百分比，以減少回彈。帽型沖壓件的兩側為直壁，成形后圓角處容易出現翼邊下沉、側壁卷曲等回彈缺陷，導致沖壓件尺寸精度降低。所以模具采用橢圓弧凹模圓角的方法，在凹模處設計橢圓弧形狀的凹模圓角，增大圓角處圓弧曲率，進而增加了板料流動阻力，促使板料能夠發生充分塑性變形。所述板料為高強度鋼板，強度高，延伸率低，制件形狀上存在拉深深度大，側壁長， 帽型件的橫截面直壁與側壁夾角接近90°，導致這些位置回彈大。本發明所述高強鋼沖壓成形的橢圓弧凹模圓角回彈控制方法，改變了傳統模具中普遍采用的普通圓形凹模圓角方法。根據高強鋼性能及沖壓件形狀對沖壓件成形后的回彈量進行預測，設計凹模圓角。通過采用橢圓弧形狀的圓角，實現對高強度鋼板沖壓件回彈的
3控制，使得成形后的零件精度更好，質量更高。
圖I為本發明的結構原理中1.凹模墊板2.凹模3.壓邊圈4.壓邊圈墊板5.凸模具體實施方法下面以帽型沖壓件為實例，結合附圖所示進一步說明本發明的內容及其具體實施方式
。本發明所述模具包括凹模2、壓邊圈3、凸模5等主要部件，對帽型沖壓件進行沖壓工藝分析和成形試驗，確定回彈情況。對于傳統模具圓形凹模圓角，成形過程中，阻力小， 板料容易流入凹模，導致成形后沖壓件回彈嚴重。為了增大兩壁板料的塑性變形程度，設計凹模圓角形狀為橢圓弧形狀的凹模。如圖I所示，凹模處凹模圓角形狀設計成橢圓弧形狀。成形時，壓邊圈3和凸模5 向下下移，壓邊圈3貼合板料施加壓邊力，壓邊圈3與凹模2配合一起壓緊板料；然后凸模 5繼續向下運動直至下限位點，與凹模2貼合完成板料沖壓成形過程。凹模處橢圓弧形狀的圓角增大了沖壓過程中板料流動阻力，進而增加了帽型沖壓件側壁的塑性變形量，使得板料能夠發生充分塑性變形。本發明所述方法對凹模圓角形狀的處理，能夠有效解決高強度鋼板回彈大的重大難題，通過將凹模圓角從傳統的圓形形狀設計成橢圓弧形狀，增大了圓角處圓弧曲率，提高了板料塑性變形，從而減少了沖壓件側壁回彈，大大減少了回彈對高強鋼沖壓件側壁的影響，能得到成形質量良好的零件。這種方法很巧妙地解決了高強鋼成形過程中出現的側壁回彈大的情況，對生產實際具有重要的現實意義。
權利要求
1.本發明是一種高強鋼沖壓成形的橢圓弧凹模圓角回彈控制方法，主要是對傳統的凹模圓角形狀進行修改，該方法中成形模具主要由凹模、凸模和壓邊圈組成。其特征在于根據沖壓件成形后回彈控制要求，設計凹模圓角的形狀為橢圓弧形狀，增大圓角處圓弧曲率， 控制成形過程中金屬流動，使板料在成形過程中發生充分塑性變形，減少彈性變形所占百分比，以減少回彈。
2.根據權利要求I所述的一種高強鋼沖壓成形的橢圓弧凹模圓角回彈控制方法，其特征在于所述零件材料為高強鋼，拉深深度大，側壁長，帽型件的橫截面直壁與側壁夾角接近 90°。
全文摘要
本發明通過在模具凹模設計橢圓弧形狀的圓角，對高強鋼帽型沖壓件沖壓成形進行回彈控制，屬于沖壓成形技術領域。本發明提供一種橢圓弧凹模圓角的高強鋼回彈控制方法。所述方法中模具結構包括凹模，凸模，壓邊圈等。板料為高強度鋼板，強度高，延伸率低，帽型沖壓件形狀上存在拉深深度大，側壁長、截面上直壁與側壁夾角接近90°特點。根據材料性質和帽型沖壓件特點設計凹模圓角形狀，利用橢圓弧形狀的凹模圓角增大圓角處圓弧曲率，控制成形過程中板料流動和塑性變形量，使板料發生充分塑性變形，以減少回彈，從而提高沖壓件整體成形質量。
文檔編號B21D37/10GK102601193SQ20121006632
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月14日 優先權日2012年3月14日
發明者張琨, 徐虹, 谷諍巍, 趙海明, 鄭生虎 申請人:吉林大學