一種衝壓模具梁類件的成型工藝方法

2023-04-25 22:59:21

專利名稱：一種衝壓模具梁類件的成型工藝方法
技術領域：
本發明涉及衝壓模具領域，尤其是一種衝壓模具梁類件的成型工藝方法。
背景技術：
汽車行業競爭日益激烈，產能的增加，新車研發周期縮短，原材料緊缺等等，直接 的影響到了模具行業，梁類件作為汽車的重要主要部分，其需求和要求尤其重要，現在的一 個平臺開發多種車型早被一些汽車廠家使用，而互換性強的汽車零部件中，前後縱梁首當 其衝，也就對此類零件的需求量非常大，另一方面，安全是目前汽車行業提高和改動最頻繁 的地方，也是汽車發展的重要方向之一，在汽車的整體安全性能中，對起到關鍵作用的梁類 零件要求越來越高。換成厚材料，高強度板材等等，成了提高零件自身強度的路徑。從而 也加大了梁類零件整個工藝的難度。梁類件以往的工藝都是拉延；修邊；翻邊整形；衝孔修 邊。但現有技術中上述成型工藝製造出來的零件具有以下弊端1.材料利用率低，大部分 在60%左右，有的甚至更低；2.衝壓噸位大，模具製造成本高，3.反凹回彈量大，不易控制 容易扭曲，表面質量不高。

發明內容
本發明的目的在於解決零件能源損耗過高，提高製件質量，提供一種低能耗，高質 量的衝壓模具梁類件的成型工藝方法。本發明的技術方案是一種衝壓模具梁類件的成型工藝方法，包括以下幾個步 驟步驟一，製件材料展開，得出大致的材料初始尺寸，控制在1-5毫米以內，用此形 狀的初始材料進行調試，得出製件落料線，根據形狀排出落料排樣，製造落料模；步驟二，成形調試製件的皺，裂，疊料，不穩定，表面質量；步驟三，側整形全部型面整形，矯正上工序的回彈；步驟四，修邊衝孔衝製件的孔和修邊。上述步驟一中，經過試模得出的落料形狀排樣，梁類件大致都成細長型，採用橫排 或交叉橫排或交叉豎排，結構形式為開卷級進落料或普通條形落料，可根據廠家要求和具 體情況而定。級進落料效率高，能滿足像梁類件這樣需求量大的件。同時通過合理的排樣 能把材料損耗降到最低。上述步驟二中，成形為整個工藝的核心，成形的結果直接影響到製件的最終狀態， 根據梁類件的特點，成形需注意的有a.調試製件的開裂，扭曲不平整確保兩邊同時成 形，同時走料，能控制材料在初始變形時的不均勻拉料，考慮製件本身的形狀，高低起伏較 大，材料兩邊的刀塊在接觸前中間段靠壓料板成形，且壓力足夠，兩側刀塊開始和凸模接觸 後，此時高處進料快，需加以控制。在本工藝中採取壓料板壓料，以控制高處進料過快和由 於進料不同速引起變形扭曲。b.調試製件的起皺和疊料製件低處由於進料慢，造成材料 的擠堆，起皺或疊料，在本發明中採取在材料的外側加了兩塊鑲塊，在此處材料成形開始前，就使材料折彎壓緊，其作用和拉延模的拉延坎相似。C.調試製件的不穩定製件不穩定 通常是材料在成形初有攢動，加強材料的定位，本發明採取了四面定位，和在下模兩側刀塊 的最高點加定位銷，達到效果。上述步驟三中，側整形用於矯正前工序成形的局部回彈，側整形的好處在於易調， 本發明採取懸吊0度斜楔，拿放件方便，無盲點，減少事故隱患。上述步驟四中，衝孔包括正衝孔和側衝孔，修邊為正修，本發明採取落料成形，對 製件邊線要求高的部分進行修邊，以保證製件在有效的公差範圍內。本發明的有益效果是本發明大幅度的降低了材料的損耗，材料利用率由以前的 60%提高到80%，衝壓成本降低了 20%，衝壓力僅為原拉伸工藝的60%，可從原有的1600 噸工具機上調整到1000噸工具機上使用。製件側壁因為坯料沒有全部流動，所以沒有反凹現象 形成，製件的表面質量和整體性能明顯的提高，回彈量比以往工藝減少了 30%。



圖1傳統工藝的補充工藝形狀及所需的材料尺寸；圖2傳統工藝的翻邊起始位置；圖3本發明成型工藝的零件落料排樣圖，由於製件為三段不同厚度的材料組成， 故共有三個排樣圖；圖4本發明成型工藝中使用的模具結構圖；圖5某車型的左前縱梁製件；圖6某車型的右前縱梁製件附圖標註說明1.下模座；2.凹模鑲塊；3.導板；4.碰死塊；5.頂杆；6.下模底板；7.下模壓料 板；8.螺釘；9.上模壓料板；10.導板；11.氮氣彈簧；12.凸模座；13.限位壓板；14.上模座。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的實施例進一步詳述。實施例1以汽車零部件的前縱梁為例；採用本發明的衝壓模具梁類件的成型工藝方法生產 一套汽車梁類零部件，包括以下步驟1)製件材料展開，得出大致的材料初始尺寸，控制在1-5毫米以內，用此形狀的初 始材料進行調試，得出製件落料線，根據形狀排出落料排樣，製造落料模；(參見附圖1-3) 在製件的修邊線通過試模確定後，合理排樣以節省材料，本發明如圖3所示的零件落料排 樣圖，由於製件為三段不同厚度的材料焊接組成而成，故共有三個排樣圖，每段一種排樣， 三段材料利用率的平均值是80%。2)成形工藝步驟調試製件的皺，裂，表面質量；參見附圖4，本發明成型工藝中使 用的模具結構圖。如圖4中製件兩側凹模鑲塊2安裝在模具下模座1上，凹模鑲塊2兩側 的高度型面一致，並也和下模壓料板7的型面一致。模具在工具機打開位置時，初始時下工具機 頂杆5將下模壓料板7推出，高於兩側的凹模鑲塊2，下模壓料板7從下模座1的底部安裝後，用下模底板6託住，和下模座1之間採用導板3進行導向來保證下模壓料板7運動的垂直度。將坯料放置在下模壓料板7上，工具機下行時，凸模座12開始接觸坯料，因為工具機頂杆 5此時保持在停止狀態，下模壓料板7停止在頂出位置上，工具機繼續下行，凸模座12和下模 壓料板7開始對坯料作用，將梁類件(本實施例為前縱梁)的上部平面形狀壓出。此時材 料變形劇烈後逐步緩和，工具機繼續下行，下頂杆開始回程，已經壓出形狀的坯料開始接觸凹 模鑲塊2，在凸模座12的作用下，開始成形梁類件的兩邊側壁形狀。在梁類件形狀造成翻 邊多料區域，如圖4所示，將上模成形零件法蘭面部分改成浮動結構，製成上模壓料板9，上 模壓料板9採用導板10和上模座14導向來保證運動的垂直度，採用限位壓板13限位。限 位壓板用M16的螺釘8固定在上模座14上。在工具機下行至行程到底前30mm處，(該30MM 為大約數值，需根據現場實際調試決定，如過早壓料會造成前側翻邊沿口開裂，晚側達不到 效果)，上模壓料板9接觸坯料，使坯料被上模壓料板9壓緊在凹模鑲塊2上，此時此處被 壓坯料流動速度減緩，料片成形狀態受控制。這樣可以解決材料過快的流動產生的起皺，開 裂。工具機繼續下行，凸模座12和上模壓料板9和凹模鑲塊2之間碰死，凸模座12和下模壓 料板9通過碰死塊4和下模底板6全部碰死，最終模具將製件成形出。本發明採用氮氣彈 簧11輔助壓料的形式可以很好地解決梁類件成形時因製件形狀和坯料流速造成的多料起 皺問題。可以採用總壓力4. 2噸的滿壓氮氣缸。在生產中可以通過調整上模壓料板9的行 程來達到最佳效果。此工藝步驟中可能會碰到如模具不穩定等問題，可以通過加強定位四 面擋板加中間高處銷釘來保證材料在成形過程中不攢動。本工序的製件，由於是一次成形 加上厚板材成形性能優良，故表面無拉痕，整體平整，內應力小，無扭曲，回彈小。3)側整形工藝步驟全部型面整形，矯正上工序的回彈；本工藝步驟用於矯正前 序成形的回彈，側整回彈邊可調性，此處採用的是懸吊0度的斜楔，拿放件方便，易調試。4)修邊衝孔步驟衝製件的孔和修邊。衝孔和側衝孔在同一工序完成，保證孔的 公差和位置度，對要求較高的邊採用精修，確保製件合格在公差範圍內。圖5，圖6中的兩個製件屬於不同車型不同位置的結構梁類件，結果也於本案基本 一致，無大的異處，後縱梁由於形狀高低起伏小，材料相對較厚，更適合用本工藝製造。本發明公開一種衝壓模具梁類件的製作工藝，其工藝內容包括落料；成形；整形 側整形；修邊衝孔。本發明工藝的有益效果是大幅度的提高了材料的利用率，降低了模具的 製作成本，衝壓成本，製件反凹回彈易控制，表面平整，具有良好的經濟性和實用性。具體而 言，本發明大幅度的降低了材料的損耗，材料利用率由以前的60%提高到80%，衝壓成本 降低了 20%，衝壓力僅為原拉伸工藝的60%，可從原有的1600噸工具機上調整到1000噸機 床上使用。製件側壁因為坯料沒有全部流動，所以沒有反凹現象形成，製件的表面質量和整 體性能明顯的提高，回彈量比以往工藝減少了 30%。以上結論是在製件生產過程中和過程 後，通過檢測，測量得出的數據和以往傳統工藝(拉延；修邊；翻邊整形；衝孔修邊)相對比 較而得。
權利要求
一種衝壓模具梁類件的成型工藝方法，包括以下步驟步驟一，製件材料展開，得出大致的材料初始尺寸，控制在1-5毫米以內，用此形狀的初始材料進行調試，得出製件落料線，根據形狀排出落料排樣，製造落料模；步驟二，成形調試製件的皺，裂，疊料，不穩定，表面質量；步驟三，側整形全部型面整形，矯正上工序的回彈；步驟四，修邊衝孔衝製件的孔和修邊。
2.根據權利要求1衝壓模具梁類件的成型工藝方法，其特徵在於，步驟一中，經過試模 得出的落料形狀排樣，採用橫排或交叉橫排或交叉豎排，結構形式為開卷級進落料或普通 條形落料。
3.根據權利要求1衝壓模具梁類件的成型工藝方法，其特徵在於，步驟二中，所述調試 製件的開裂，扭曲不平整的方法是將材料的兩邊同時成形，同時走料，控制材料在初始變形 時的不均勻拉料，材料兩邊的刀塊在接觸前中間段靠壓料板成形，保持足夠壓力，兩側刀塊 和凸模接觸後，採用壓料板壓料，控制高處進料過快和進料不同速引起變形扭曲。
4.根據權利要求1衝壓模具梁類件的成型工藝方法，其特徵在於，步驟二中，所述調試 製件的起皺，疊料的方法是在材料的外側加設鑲塊。
5.根據權利要求1衝壓模具梁類件的成型工藝方法，其特徵在於，步驟二中，所述調試 製件的不穩定的方法是採用四面定位，在下模兩側刀塊的最高點位置加設定位銷。
6.根據權利要求1衝壓模具梁類件的成型工藝方法，其特徵在於，步驟三中，所述側整 形步驟採用懸吊0度斜楔。
7.根據權利要求1衝壓模具梁類件的成型工藝方法，其特徵在於，步驟四中，衝孔包括 正衝孔和側衝孔，修邊為正修。
全文摘要
本發明涉及衝壓模具領域，尤其是一種衝壓模具梁類件的成型工藝方法。包括以下步驟步驟一，製件材料展開，得出大致的材料初始尺寸，控制在1-5毫米以內，用此形狀的初始材料進行調試，得出製件落料線，根據形狀排出落料排樣，製造落料模；步驟二，成形調試製件的皺，裂，疊料，不穩定，表面質量；步驟三，側整形全部型面整形，矯正上工序的回彈；步驟四，修邊衝孔衝製件的孔和修邊。
文檔編號B21D35/00GK101829727SQ201010165078
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月29日 優先權日2010年4月29日
發明者張正發, 張磊, 徐海梅 申請人:億森(上海)模具有限公司;上海華莊模具有限公司;上海科森汽車零部件有限公司