[發(fā)明專利]提高高強鋼落料斷口質(zhì)量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310062716.X
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN103521592A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王韜;武海;魯成偉;方平
• 申請（專利權(quán)）人: 上海匯眾汽車制造有限公司
• 主分類號: B21D28/02
• 分類號: B21D28/02
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 喻學(xué)兵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及沖壓工藝，尤其涉及高強鋼的沖壓工藝。

背景技術(shù)

隨著汽車輕量化技術(shù)的不斷發(fā)展，高強鋼在汽車底盤上的應(yīng)用越來越廣泛。先進(jìn)超高強度復(fù)相鋼CP800用于生產(chǎn)汽車底盤零件在國內(nèi)屬于首次應(yīng)用，目前主要應(yīng)用于底盤連桿類零件。連桿零件的工藝方法主要采用沖壓成形的工序，在局部進(jìn)行伸長類翻邊。這種工藝形式是在成形過程中，通過沖壓坯料的厚度不斷減薄實現(xiàn)在徑向的變形。相關(guān)研究表明成形時厚度均勻減薄的極限與沖裁落料時厚度端面的表面質(zhì)量有密切的聯(lián)系，落料時厚度端面光亮帶越大則厚度均勻減薄率越大，拉伸類翻邊變形程度也越大。

CP800材料，抗拉強度超過800MPa，均勻延伸率相較于軟鋼要低30％-50％。因此在相同工況條件下，這種材料在落料時光亮帶比較小，厚度端面表面質(zhì)量不理想，很容易造成在后續(xù)的成形、翻邊工序中產(chǎn)生開裂的缺陷。

現(xiàn)有關(guān)于提高厚度端面光亮帶大小的方法主要有以下幾種方法：

一、在沖壓落料時整體減小沖裁間隙，提高光亮帶大小。落料間隙（凸凹模刃口間隙）大小與端面光亮帶大小成反比；同時刃口間隙大小與沖裁力大小也成反比。因此隨著間隙減小，沖壓力顯著提升，經(jīng)濟性變差。并且對于連桿零件而言，光亮帶的厚度要求不是在整個周長上，往往集中于局部位置，因此整體間隙提高也是控制能力投入的浪費；

二、沖壓落料時在局部位置減小沖壓間隙，提高局部位置的光亮帶大小。這種方法是在落料模具上設(shè)計使用不同的落料間隙，在拉伸類翻邊的區(qū)域使用小的落料間隙，在其他區(qū)域使用大的落料間隙。由于間隙變化造成沖裁力的分布是不均勻的，尤其是對于形狀不對稱的連桿類零件，在不均勻受力情況下會造成工作過程中間隙不穩(wěn)定。無法保證光亮帶厚度的要求。而且局部嚴(yán)格要求的落料間隙也造成模具設(shè)計、制造成本大幅上升；

三、精沖落料的方法實現(xiàn)全光亮帶的方法。另外使用專門的精沖工藝，可以提高端面厚度的表面質(zhì)量，但是對于產(chǎn)品尺寸大小有一定局限。并且提高了生產(chǎn)成本，初期投資巨大；

為了解決先進(jìn)超高強度復(fù)相鋼CP800在汽車底盤連桿類零件沖壓中的問題，發(fā)明一種提高高強鋼落料斷口質(zhì)量的方法，在普通沖壓機床上實現(xiàn)局部精沖工藝，提高落料斷口質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種提高高強鋼落料斷口質(zhì)量的方法。

為實現(xiàn)所述目的的提高高強鋼落料斷口質(zhì)量的方法，為整體落料后局部精切的方法，包括以下步驟：

步驟a，坯料設(shè)計中在落料斷口質(zhì)量要求較高的拉伸類翻邊區(qū)域?qū)⒙淞陷喞€向外擴大，以增加加工余量；

步驟b，對坯料整體沖壓落料，斷口光亮帶要求占斷口厚度10～30％，并且拉伸類翻邊區(qū)域的光亮帶占斷口厚度大小的至少30％；以及

步驟c，采用局部精切，在拉伸類翻邊區(qū)域?qū)⒃黾拥募庸び嗔繘_裁，精切間隙比整體沖壓落料的間隙小30-50％，加工得到的沖壓斷口在拉伸類翻邊區(qū)域使光亮帶占斷口厚度大小的70％以上。

所述的方法，其中，為實現(xiàn)斷口厚度端面全光亮帶的要求，在步驟a中在坯料尺寸設(shè)計時預(yù)留多道精切工序的加工余量，接著在步驟b中整體落料，然后在步驟c中，連續(xù)進(jìn)行多次精切，逐步提高沖壓斷口的表面質(zhì)量。

所述的方法，其中，所述高強鋼為CP800

附圖說明

圖1是改進(jìn)前的落料線的示意圖。

圖2是本發(fā)明的方法實施例中落料線的示意圖。

圖3是圖2中B處的局部放大示意圖。

具體實施方式

在后述實施例中，高強鋼為CP800，沖壓成型零件為導(dǎo)桿。

為了突出本發(fā)明實施例的特點，先描述改進(jìn)前的高強鋼落料方法，如圖1所示，沖壓工藝的落料線如圖中的黑色線條1所示，并且A處為落料斷口質(zhì)量差的區(qū)域，這容易造成翻邊開裂，嚴(yán)重影響零件合格率。

如圖2和圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的新方法在落料斷口質(zhì)量差的區(qū)域?qū)⒙淞陷喞€2局部向外擴大增加加工余量，在圖3中，落料輪廓線21為擴大前的落料位置，落料線22為擴大后的落料位置，例如擴大寬度范圍W為1-10mm，這樣首先采用整體落料工序進(jìn)行沖裁，然后在對應(yīng)斷口質(zhì)量要求高的區(qū)域B，采用局部精切沖裁增加加工余量（由落料線21、22圍成），將預(yù)留的加工余量切除，從而提高斷口質(zhì)量。

前述實施例具有如下優(yōu)點：

1.增加關(guān)鍵部位光亮帶寬度，改善斷口質(zhì)量；

2.零件翻邊開裂缺陷消除，提高零件合格率；

3.局部精切模設(shè)計簡單，沖裁力小，刃口彈性變形量小，模具制造成本低，加工周期短。可在普通沖壓機床上提高光亮帶大小，提高沖壓斷口的質(zhì)量。