[發(fā)明專利]一種加工高張力板零件的成型模具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110287803.6
• 申請(qǐng)日: 2011-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102310147A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈左軍;謝偉;劉麗莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奇瑞汽車(chē)股份有限公司
• 主分類號(hào): B21D37/10
• 分類號(hào): B21D37/10
• 代理公司: 北京五月天專利商標(biāo)代理有限公司 11294
• 代理人: 吳寶泰;何宜章

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車(chē)結(jié)構(gòu)件沖壓技術(shù)領(lǐng)域，涉及該領(lǐng)域中的冷沖壓模具結(jié)構(gòu)，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種加工高張力板零件的成型模具。?

背景技術(shù)

目前，為了減少汽車(chē)尾氣排放量，同時(shí)提高汽車(chē)的碰撞安全性能，汽車(chē)設(shè)計(jì)都力求在保證汽車(chē)安全性的同時(shí)，盡量減輕汽車(chē)各部件的重量。鑒于此，高張力材料使用將成為汽車(chē)用材的趨勢(shì)。

根據(jù)國(guó)際上對(duì)超輕鋼汽車(chē)的研究(ULSAB-AVC)，把屈服強(qiáng)度在210-550N/mm2范圍內(nèi)的鋼板稱為高強(qiáng)度鋼板，即高張力材料；屈服強(qiáng)度大于550N/mm2的鋼板稱為超高強(qiáng)度鋼板。根據(jù)強(qiáng)化機(jī)理的不同又分為普通高強(qiáng)度鋼板和先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板。其中，普通高強(qiáng)度鋼板主要包括高強(qiáng)度IF（無(wú)間隙原子）鋼、烘烤硬化鋼、含磷(P)鋼、各向同性(IS)鋼、碳錳(C-Mn)鋼和高強(qiáng)度低合金(HSLA)鋼；先進(jìn)高強(qiáng)度鋼主要包括雙相(DP)鋼、相變誘發(fā)塑性(?TRIP)鋼、復(fù)相(CP)鋼、貝氏體(BP)鋼和馬氏體(MP)鋼等。

如由瑞典SSAB公司生產(chǎn)的DP800，其屈服強(qiáng)度500-640?N/mm2，抗拉強(qiáng)度800-950?N/mm2，延伸率10(DP即雙相鋼，由鐵素體和馬氏體組成，馬氏體以孤島的形式分布在鐵索體基體上，其中馬氏體的含量在5-20%，材料的強(qiáng)度隨馬氏體合量的增加而增加，強(qiáng)度范圍是500～1200Mpa。)，雙相鋼具有較低的曲強(qiáng)比，較高的加工硬化指數(shù)，高的烘烤硬化性能、沒(méi)有屈服延伸和室溫時(shí)效等特點(diǎn)。這些高張力材料不僅強(qiáng)度高，成型性好，更重要的它可以滿足在減輕重量的同時(shí)增加安全性。但是，高張力零件成型目前存在以下四個(gè)難點(diǎn)：

1、成型壓力大，普通壓機(jī)不能滿足成型力的要求；

2、成型模擬不準(zhǔn)確，零件最容易出現(xiàn)反彈和扭曲現(xiàn)象，用一般的模擬軟件提供的結(jié)果實(shí)用性差；

3、成型極限受到嚴(yán)格限制，高張力材料一般俗稱“雙高”，抗拉極限高（抗拉強(qiáng)度在600Mpa以上）、屈服極限高，因此制作封閉式拉延的零件，其拉延深度受限；

4、零件精度難以控制，由于零件反彈和扭曲造成精度很難達(dá)到理想值。?

根據(jù)對(duì)現(xiàn)有普通金屬板材成型模具應(yīng)用到高強(qiáng)度鋼板成型中的研究發(fā)現(xiàn)，采用普通成型的拉延以及成型工藝往往會(huì)產(chǎn)生很大的回彈量，他們?cè)诔尚瓦^(guò)程中，模具向下運(yùn)動(dòng)，采用一次成型或拉延的方法，由于板料需要釋放自身存在的內(nèi)應(yīng)力，因此一旦板料脫離模具后會(huì)產(chǎn)生很大的回彈量，而且是無(wú)法避免的回彈，成型件法蘭邊翹曲起皺。

現(xiàn)有的成型工藝如圖1所示：傳統(tǒng)的成型（FO）模具采取上壓料芯8，上模刀塊2和下模刀塊4成型的方式，下模刀塊4和上模刀塊2在零件法蘭邊處接觸面為平面。成型完成后，板料7兩側(cè)的法蘭面由于材料流動(dòng)劇烈，壓邊力不足等，成型后普遍存在起皺、翹曲的質(zhì)量缺陷。

現(xiàn)有的拉延工藝如圖2所示：傳統(tǒng)的拉延模采用下壓料板6，上模刀塊2和下模刀塊4成型的方式，板料7在上模刀塊2與壓邊圈6的作用下，單側(cè)受力且變形不充分，成型完成后，板料7兩側(cè)的法蘭面由于材料流動(dòng)劇烈，不充分，零件成形后普遍存在起皺、翹曲的質(zhì)量缺陷。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種加工高張力板零件的成型模具，其解決了高張力板零件成型難、在成型時(shí)塑性變形不充分以及成型件法蘭邊翹曲、起皺的問(wèn)題。本發(fā)明可以有效減少高強(qiáng)板的拉延后產(chǎn)生的回彈，可以極大的提高沖壓件精度，有效提高結(jié)構(gòu)件成形質(zhì)量，具有制造工藝簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)成本低等特點(diǎn)。

為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了以下方案：?

一種加工高張力板零件的成型模具，包括上模座（11）、壓料芯（13）、下模座（15）、凸模（17）、壓料板（18）和上模刀塊（19），在所述壓料芯（13）和所述上模座（11）之間以及在所述壓料板（18）和所述下模座（15）之間分別設(shè)置有彈簧元件，在所述壓料板（18）和所述上模刀塊（19）上制作了鎖死單元（21），成型時(shí)鎖死在所述鎖死單元（21）和所述壓料芯（13）之間的板料（20）將得到充分的拉伸塑性變形，克服了成型后的大回彈量。

進(jìn)一步，所述鎖死單元（21）包括所述壓料板（18）上表面的凸臺(tái)和所述上模刀塊（19）的下部工作面上相對(duì)應(yīng)設(shè)置的凹槽，所述凸臺(tái)和所述凹槽配合工作形成所述鎖死單元（21）。

進(jìn)一步，所述鎖死單元（21）的寬度W與所述鎖死單元（21）的高度H滿足以下關(guān)系：1/2≤W/H≤1。

進(jìn)一步，在所述上模座（11）和所述上模刀塊（19）之間還設(shè)置了上模固定板（14），所述壓料芯（13）穿過(guò)所述上模固定板（14）。