專利名稱：鋼板沖壓后扭曲回彈特性實驗模具的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于金屬板材性能測量領域，尤其涉及一種鋼板沖壓后扭曲回彈實驗
模具。
背景技術：
隨著汽車工業的快速發展，汽車行業的競爭愈來愈激烈，舒適、安全和節能型的汽 車已為消費者接受，高強度鋼板得到了廣泛應用。高強度鋼沖壓成型時常出現開裂、起皺、 回彈等問題。回彈問題目前普遍劃分為角度回彈、巻曲回彈和扭曲回彈三種形式，其中前兩 種回彈形式已經得到了國內外學者的廣泛研究，而扭曲回彈由于形式比較復雜、扭曲形式 多樣，目前沒有形成較完整的研究方法。產生扭曲回彈的零件嚴重影響了車身的焊接、裝配 質量。目前，對扭曲回彈還沒有出現有效的克服方法。目前對扭曲回彈的評價還沒有形成 較完整的方案。 產生扭曲回彈的零件型面，表現為相對初始型面發生扭轉，可以用角度來衡量扭 曲角度。為實現對扭曲回彈的控制，必須準確了解零件沖壓后產生的扭轉角度，根據測量結 果對扭曲回彈進行控制。為此，需要制造出準確、快速、方便的測量零件不同型面產生的扭 轉角度的檢具。 經對現有技術的檢索發現， 1)專利號為W0 2008026777 Al，發明名稱為回彈角測量方法、裝置及流程，該專
利對梁類零件的回彈進行了測量分析，提出了采用回彈前后零件截面的夾角評價回彈。該
方法能夠評價零件的回彈情況，但沒有具體提出測量零件的扭曲回彈方法。 2)專利號為KR 804962 Bl，發明名稱為梁類零件的回彈測量裝置，該專利對一
具體的梁類零件的回彈進行了測量，提出了采用回彈前后零件截面的夾角評價回彈、采用
側壁翹曲的高度評價巻曲。該方法能夠評價零件的回彈、巻曲情況，但沒有具體提出評價零
件的扭曲回彈的方法。 3)專利號為JP 2008272781 A，發明名稱為薄板沖壓模具裝置，該專利對產生回 彈的模具進行了調整，對減小回彈的措施進行了研究，通過改進措施實現了控制零件的回 彈。該專利并沒有描述如何對零件的回彈進行測量。 4)專利號為JP 2009012044 A，發明名稱為薄板沖壓模具裝置與方法，該專利對 產生回彈的零件進行了調整，在零件的型面上增加了加強筋控制回彈，改善了零件的回彈。 該專利并沒有描述如何對零件的扭曲回彈進行測量。 綜合以上專利分析可知，現有技術沒有針對零件的扭曲回彈的測量裝置和評價扭 曲回彈的標準。 根據發明人研究表明，不平衡的殘余應力常常會出現在非對稱的零件中，如很寬 的法蘭邊或縱向較長的側壁，以及板件縱向或橫截面有明顯突變特征。通過對沖壓件產生 扭曲回彈的分析和歸納，得出變截面形狀和變拐角特征是誘發扭曲回彈的基本特征，如圖1 所示，a為沖壓件的夾角，通過改變a角度，研究變拐角特征對扭曲回彈的影響；D1、D2分別表示沖壓件兩段的截面寬度，通過改變D1/D2的比值，研究變截面形狀對扭曲回彈的影 響規律。所以需要一種能靈活改變沖壓件截面比和拐角大小的模具，來進行材料扭曲回彈 特性試驗，試驗時通過測定沖壓件a、 b、 c三個截面的扭曲回彈角度來確定改材料的扭曲回 彈特性。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供了一種鋼板沖壓后扭曲回彈特性實驗模 具，通過可拆卸的鑲塊組合，自由調整沖壓件的截面比和拐角，使材料的扭曲回彈特性試驗 更加方便。 本實用新型是這樣實現的一種鋼板沖壓后扭曲回彈特性實驗模具，包括凸模、凹 模和壓邊模，所述的凸模底部固定在模具下模板上，凸模頂部由變截面段和變拐角段組成， 可拆卸安裝在凸模底部上；所述的壓邊模底部固定，壓邊模頂部由若干壓邊鑲塊組合構成， 可拆卸安裝在壓邊模底部上；所述的凹模由與壓邊模頂部的壓邊鑲塊相對應的凹模鑲塊 組合構成，可拆卸安裝在模具上模板上，凹模的內腔與凸模頂部相配合，凹模上安裝有拉延 筋。 所述的拉延筋包括凸筋和墊片，墊片放置在凸筋的底部，凸筋和墊片通過螺栓安 裝在凹模上。 所述的壓邊模頂部由九塊壓邊鑲塊組合構成，其中八塊壓邊鑲塊繞壓邊模頂部的 零件槽環形布置，第九塊壓邊鑲塊為補償塊，使壓邊模頂部構成一個完整的長方形，壓邊鑲 塊上開有定位孔和固定孔，用螺栓把壓邊鑲塊固定在壓邊模底部上；壓邊鑲塊的正面布置 有拉延筋槽，反面開有并開有橫向的定位槽，位于壓邊模頂部中間位置的壓邊鑲塊的反面 還開有豎向的固定槽；環形布置的八塊壓邊鑲塊為楔形，相鄰的兩個壓邊鑲塊的側邊傾斜 交錯布置。 所述的凹模由與壓邊模頂部壓邊鑲塊相對應的十塊凹模鑲塊組合構成，其中八塊 凹模鑲塊由和壓邊鑲塊一一對應，另兩塊凹模鑲塊為補償塊，使凹模頂部構成一個完整的 長方形。 所述的凸模頂部的變截面段和變拐角段上都開有定位槽和固定槽，并用螺栓把凸 模頂部安裝在凸模底部上，變截面段和變拐角段相接處的定位槽貫通相連組合成一體。 本實用新型的鋼板沖壓后扭曲回彈特性實驗模具通過可拆卸的鑲塊組合，自由調 整沖壓件的截面比和拐角，降低了試驗所需要的模具成本，使材料的扭曲回彈特性試驗更 加方便；拉延筋中凸筋的高度可以用墊片調節，可以更好的得到拉延筋對扭曲回彈造成的 影響；模具中鑲塊設置成楔形相鄰邊傾斜交錯布置并通過定位槽和固定槽配合，是鑲塊的 固定更加牢固；本實用新型提高了鋼板沖壓后扭曲回彈特性的實驗能力，降低了試驗成本， 為得到沖壓件生產中的扭曲回彈數據提供的很好的幫助。
圖1為待測扭曲回彈特性沖壓件的結構示意圖； 圖2為本實用新型鋼板沖壓后扭曲回彈特性實驗模具立體結構示意爆炸圖； 圖3為凸模頂部結構示意4[0021] 圖4為凹模結構示意圖； 圖5為凹模上的拉延筋結構示意圖； 圖6為壓邊模正面示意圖； 圖7為壓邊模反面示意圖。 圖中1凸模、2凹模、3壓邊模、4下模板、5上模板、6定位槽、7固定槽、8定位孔、 9固定孔、11變截面段、12邊拐角段、21凹模鑲塊、22內腔、23拉延筋、24凸筋、25墊片、31 壓邊模鑲塊、32零件槽、33拉延筋槽。
具體實施方式下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本 實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型表述的內容 之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申 請所附權利要求書所限定的范圍。 如圖2所示，一種鋼板沖壓后扭曲回彈特性實驗模具，包括凸模1、凹模2和壓邊 模3，所述的凸模1底部固定在模具下模板4上，如圖3所示，凸模1頂部由變截面段11和 變拐角段12組成，變截面段11和變拐角段12上都開有定位槽6、固定槽7和固定孔9，用 螺栓通過固定孔9把變截面段11和變拐角段12可拆卸安裝在凸模1底部上，變截面段11 和變拐角段12相接處的定位槽6貫通相連組合成一體；所述的壓邊模3底部固定，壓邊模 3頂部由若干壓邊鑲塊31組合構成，可拆卸安裝在壓邊模3底部上；所述的凹模2由與壓 邊模3頂部的壓邊鑲塊31相對應的凹模鑲塊21組合構成，可拆卸安裝在模具上模板5上， 凹模2的內腔22與凸模1頂部相配合，凹模2上安裝有拉延筋23。 為了測試成形工藝中拉延筋23對扭曲回彈的影響，在本實施例中拉延筋23為可 調節的形式，包括凸筋24和墊片25，墊片25放置在凸筋24的底部，凸筋24和墊片25通過 螺栓安裝在凹模2上，通過更換墊片25改變凸筋24的高度，方便測試。 另外，因為凸模1頂部的變截面段11和變拐角段12會根據實驗的需要不斷的更 換，調整數據，所以凹模2和壓邊模3就要根據凸模1頂部的形狀不斷調整，所以凹模2和 壓邊模3頂部都采用相對應的鑲塊組合而成，根據實驗的需要對形狀發生改變的部位的鑲 塊進行更換，實現變截面或變拐角的需要，這樣的鑲塊設計大大減少了模具需要的成本。 在本實施例中，如圖6、7所示，所述的壓邊模3頂部由九塊壓邊鑲塊31組合構成， 其中八塊壓邊鑲塊31繞壓邊模3頂部的零件槽32環形布置，第九塊壓邊鑲塊31為補償 塊，使壓邊模3頂部構成一個完整的長方形，壓邊鑲塊31上開有定位孔8和固定孔9，用螺 栓穿過固定孔9把壓邊鑲塊31固定在壓邊模3底部上；壓邊鑲塊31的正面布置有拉延筋 槽33，反面開有并開有橫向的定位槽6，位于壓邊模3頂部中間位置的壓邊鑲塊31的反面 還開有豎向的固定槽7 ;環形布置的八塊壓邊鑲塊31為楔形，相鄰的兩個壓邊鑲塊31的側 邊傾斜交錯布置，使得壓邊鑲塊31的固定更加緊密牢固。 與壓邊模相對應，如圖4、5所示，所述的凹模2由與壓邊模3頂部壓邊鑲塊31相 對應的十塊凹模鑲塊21組合構成，其中八塊凹模鑲塊21由和壓邊鑲塊31 —一對應，另兩 塊凹模鑲塊21為補償塊，使凹模2構成一個完整的長方形。
權利要求一種鋼板沖壓后扭曲回彈特性實驗模具，包括凸模、凹模和壓邊模，其特征是所述的凸模底部固定在模具下模板上，凸模頂部由變截面段和變拐角段組成，可拆卸安裝在凸模底部上；所述的壓邊模底部固定，壓邊模頂部由若干壓邊鑲塊組合構成，可拆卸安裝在壓邊模底部上；所述的凹模由與壓邊模頂部的壓邊鑲塊相對應的凹模鑲塊組合構成，可拆卸安裝在模具上模板上，凹模的內腔與凸模頂部相配合，凹模上安裝有拉延筋。
2. 如權利要求1所述的鋼板沖壓后扭曲回彈特性實驗模具，其特征是所述的拉延筋 包括凸筋和墊片，墊片放置在凸筋的底部，凸筋和墊片通過螺栓安裝在凹模上。
3. 如權利要求1或2所述的鋼板沖壓后扭曲回彈特性實驗模具，其特征是所述的壓 邊模頂部由九塊壓邊鑲塊組合構成，其中八塊壓邊鑲塊繞壓邊模頂部的零件槽環形布置， 第九塊壓邊鑲塊為補償塊，使壓邊模頂部構成一個完整的長方形，壓邊鑲塊上開有定位孔 和固定孔，通過螺栓把，壓邊鑲塊固定在壓邊模底部上；壓邊鑲塊的正面布置有拉延筋槽， 反面開有并開有橫向的定位槽，位于壓邊模頂部中間位置的壓邊鑲塊的反面還開有豎向的 固定槽；環形布置的八塊壓邊鑲塊為楔形，相鄰的兩個壓邊鑲塊的側邊傾斜交錯布置。
4. 如權利要求3所述的鋼板沖壓后扭曲回彈特性實驗模具，其特征是所述的凹模由 與壓邊模頂部壓邊鑲塊相對應的十塊凹模鑲塊組合構成，其中八塊凹模鑲塊由和壓邊鑲塊 一一對應，另兩塊凹模鑲塊為補償塊，使凹模頂部構成一個完整的長方形。
5. 如權利要求1所述的鋼板沖壓后扭曲回彈特性實驗模具，其特征是所述的凸模頂 部的變截面段和變拐角段上都開有定位槽和固定槽，并用螺栓把凸模頂部安裝在凸模底部 上，變截面段和變拐角段相接處的定位槽貫通相連組合成一體。
專利摘要本實用新型屬于金屬板材性能測量領域，尤其涉及一種鋼板沖壓后扭曲回彈實驗模具。一種鋼板沖壓后扭曲回彈特性實驗模具，包括凸模、凹模和壓邊模，所述的凸模底部固定在模具下模板上，凸模頂部由變截面段和變拐角段組成可拆卸安裝在凸模底部上；所述的壓邊模底部固定，壓邊模頂部由若干壓邊鑲塊組合構成可拆卸安裝在壓邊模底部上；所述的凹模由與壓邊模頂部的壓邊鑲塊相對應的凹模鑲塊組合構成，可拆卸安裝在模具上模板上，凹模的內腔與凸模頂部相配合，凹模上安裝有拉延筋。本實用新型降低了試驗所需要的模具成本，提高了鋼板沖壓后扭曲回彈特性的實驗能力，為得到沖壓件生產中的扭曲回彈數據提供的很好的幫助。
文檔編號G01N3/02GK201548449SQ20092021141
公開日2010年8月11日 申請日期2009年10月28日 優先權日2009年10月28日
發明者吳磊, 汪晨, 蔣浩民 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司