[發明專利]超高強度鋼沖壓件回彈控制方法

無效

• 申請號: 200910067556.1
• 申請日: 2009-09-21
• 公開（公告）號: CN101653800A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 谷諍巍;朱超;徐虹
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B21D22/02
• 分類號: B21D22/02;B21D37/10;B21D37/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明運用模具凸模底面和頂板表面結構進行超高強度鋼板沖壓成形的回彈控制，屬于沖壓成形技術領域。

背景技術：

提高汽車的安全性能和降低油耗減少排放是目前汽車制造業關注的焦點問題。數據顯示，車重減輕10％，可節省燃油3％～7％，因此，減輕車身重量是實現汽車車身輕量化的重要手段。超剛強度鋼板沖壓件由于其具有減輕重量和提高安全性能的雙重優勢，近年來發展迅速，應用廣泛。但是隨著鋼板強度的提高，其成形性能隨之下降，回彈嚴重。

帽形沖壓件是很多行業都廣泛使用的一種沖壓件，尤其是在車身結構件中，用量大，成形質量和精度要求高，其成形精度直接影響到車體制造的質量。但帽形沖壓件成形質量和精度一直不好，主要是由于帽形截面這種特殊的開口結構使其的成形難度很大，加之超高強度鋼板的成形性能不佳，回彈問題很難控制，致使成形件存在開口量過大、整體形狀扭曲等諸多缺陷，產品質量一直受到很大影響，是沖壓成形生產制造領域中長期以來一直期待解決的問題。

基于上述原因，在經過系統理論分析和大量實驗基礎上，本發明提出了一種超高強度鋼板沖壓件截面回彈控制方法，可以有效控制零件側壁回彈，大幅度提超高強度鋼板沖壓件的成形精度和質量。

發明內容：

本發明提供一種超高強度鋼沖壓件回彈控制方法，目的在于減小超高強度鋼板在成形過程中回彈嚴重的問題。下面以沖壓件中最為常見、最為典型的帽形件為例，結合附圖對本發明原理進行說明。

所述方法中模具結構主要包括凸模1，凹模4，頂板3等組成，將模具凸模底面和頂板上表面做成雙圓弧表面，成形時，凸模向下運動，板料被頂板壓緊在凸模圓弧底面上，使板料2沿凸模圓弧發生彈性變形，卸載時，被彎曲的雙圓弧面產生的反向回彈變形，可以補償沖壓件兩側壁的回彈變形，通過對圓弧弧度的控制減小甚至消除回彈。

本發明中所述凸模底面和頂板上表面的圓弧位置相對應，方向相反，凸模表面圓弧為內凹，頂板表面圓弧為外凸。

所述板料為超高強度鋼板，鋼板底部與凸模及頂板雙圓弧部分接觸的位置在沖壓時發生的變形為彈性變形。

本發明所述超高強度鋼沖壓件回彈控制方法，運用具有雙圓弧底面的凸模和壓料頂板實現板料反變形，卸載后補償截面兩側壁的回彈變形，從而大幅減小截面開口量，提高成形精度。另外，這種雙圓弧底面形狀可以使板料有效定位，防止成形過程中板料在模具中的串動，并能使成形件兩側壁各自獨立地進行回彈補償，不會因相互牽連產生整體變形，且易于調整。

附圖說明：

附圖為本發明的成形模具結構原理圖。

其中：1.凸模，2.板料，3.頂板，4.凹模。

具體實施方式：

現結合附圖對本發明所述方法進行進一步說明。

如附圖所示，本發明所述模具包括凸模1，凹模4，頂板3等主要部件，模具凸模底面和頂板上表面設置為雙圓弧表面，凸模底面和頂板上表面的圓弧位置相對應，方向相反，凸模表面圓弧為內凹，頂板表面圓弧為外凸，當沖壓成形時，在凸模與頂板的共同作用下板料緊貼在圓弧表面，發生彈性變形，沖壓結束后，這部分變形回復，補償兩側壁的回彈，使板料得到更高的成形精度，圓弧的弧度視板料側壁正常情況下的回彈程度而定，回彈越嚴重，圓弧弧度越大；板材側壁的回彈方向均為向外側張開，因此圓弧部分變形方向應為與其反向的變形，即凸模表面為內凹，頂板表面外凸。凸模底面和頂板上表面設置為雙圓弧的原因在于，單圓弧雖能通過彈性變形補償回彈，但是對板料的定位效果不理想，雙圓弧能夠實現對板料的定位，并且能夠對兩側壁獨立進行補償，二者不互相影響，防止最終成形件形狀的扭曲變形。該結構與傳統高強鋼件沖壓成形相比，成形件截面開口量可以縮減90％以上。

本發明所述超高強度鋼沖壓件回彈控制方法，能夠有效解決超高強度鋼板成形中的重大難題，提高鋼板的成形精度，減小回彈，模具結構簡單，制造成本低，對實際生產實踐具有重大的意義。