[發(fā)明專利]一種管件扭力梁沖壓成形方法

有效

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• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103894514A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳磊;陳新平;蔣浩民;蘇海波;王娜
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21D53/88
• 分類號: B21D53/88;B21D35/00
• 代理公司: 上海開祺知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管件沖壓成形制造工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種管件扭力梁沖壓成形方法。

背景技術(shù)

汽車后橋扭力梁是汽車的關(guān)鍵部件之一，主要作用是平衡左右車輪的上下跳動，以減小車輛的搖晃，保持車輛的平穩(wěn)，扭力梁本身可起到橫向穩(wěn)定桿的作用，提高車輛側(cè)傾剛度。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的扭力梁各組成部件多為鈑金沖壓成形，橫梁扭轉(zhuǎn)剛度相對較小，因此增加一根穩(wěn)定桿提高其扭轉(zhuǎn)剛度，而新結(jié)構(gòu)扭力梁采用管材結(jié)構(gòu)，截面為封閉截面構(gòu)形，扭轉(zhuǎn)剛性較高，因此取消了穩(wěn)定桿。

與管件液壓成形扭力梁相比，傳統(tǒng)鈑金沖壓件結(jié)構(gòu)扭力梁制造工序較多，焊接變形穩(wěn)定性較差，由于橫梁兩端成開口結(jié)構(gòu)，其與縱臂搭接焊縫不能形成封閉結(jié)構(gòu)，扭力梁工作時其焊縫處的受力不均勻，焊縫附近會出現(xiàn)應(yīng)力其中，易產(chǎn)生疲勞破壞，為保證產(chǎn)品的可靠性，因此對其焊接工藝要求較高，且難以控制。

日本專利JP2010534163T公開了一種管件扭力梁零件的制造工藝方法，該方法采用復(fù)合模具機構(gòu)方法，通過預(yù)成形和液壓成形組合方式，完成扭力梁零件的加工，該方法難點在于復(fù)合模具設(shè)計以及同步工位設(shè)計，模具復(fù)雜度和制造精度要求較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種管件扭力梁沖壓成形方法，采用多道次分步?jīng)_壓成形，通過在成形過程中采用防皺芯棒、增加擴口整形工序等工藝，不但能夠在加工過程中避免對管件跑偏和竄動，而且能防止成形過程中因為材料分配不均而產(chǎn)生的起皺和疊料問題，防止因為材料堆積對模具產(chǎn)生的擠壓和破壞，改善零件端部形狀尺寸精度。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種管件扭力梁沖壓成形方法，包括以下步驟：

1)確定管件扭力梁結(jié)構(gòu)特征，將管件扭力梁自中間向兩端依次劃分為中間段、過渡段及端部三個區(qū)域，并對每個區(qū)域選取特征截面，根據(jù)特征截面獲取特征截面線，即V形、U形、矩形，并以此設(shè)計沖壓模具上下模；

2)按照上述截面線特征對作為原料的圓管的各個區(qū)域采用2～5道次分步?jīng)_壓成形方式進行成形，其中，在過渡段成形過程中，針對過渡段區(qū)域插入可防止成形起皺和疊料的芯棒，芯棒輪廓尺寸比上述過渡段的特征截面小；

3)對管件端部進行整形加工，采用整形模具插入沖壓模具上下模之間的管件內(nèi)，整形模具前部形狀與扭力梁成品的過渡段、端部的形狀一致，其輪廓尺寸小于扭力梁成品的過渡段、端部的特征截面尺寸，以此對管件端部圓角和型面進行整形，從而達(dá)到預(yù)定的扭力梁型面。

進一步，對應(yīng)扭力梁中間段的截面線特征V形特點，分四次完成成形加工；其中，第一工序?qū)A管壓成三角形，再第二～第四工序采用分步成形，逐步將三角形截面成形成V形截面。

又，按照扭力梁過渡段的截面線特征U形特點，分三次完成加工；其中，第一工序?qū)A形壓成半圓，再依次變形形成內(nèi)凹的U形結(jié)構(gòu)。

再有，按照扭力梁端部的截面形狀矩形特點，分三次進行成形加工，逐步將圓形壓成矩形；成形時，圓管內(nèi)設(shè)可防止上下平面塌陷的墊塊。

本發(fā)明通過將復(fù)雜形狀特征的扭力梁零件按照多步成形工藝方法進行加工，即將管件扭力梁零件分為V形段、過渡段、端部等多個區(qū)域，按照截面特征進行分步成形，針對過渡段采用芯棒防止成形過程中產(chǎn)生的起皺和疊料，最后采用整形方法對局部區(qū)域進行調(diào)整，確保優(yōu)良的尺寸精度。該方法采用分步成形方式，對扭力梁零件各個部位逐步加工成形，針對過渡段采用芯棒參與成形，不但能夠在加工過程中避免對管件跑偏和竄動，而且能防止成形過程中因為材料分配不均而產(chǎn)生的起皺和疊料問題，防止因為材料堆積對模具產(chǎn)生的擠壓和破壞。

附圖說明

圖1為扭力梁零件的立體圖；

圖2為扭力梁零件的正視圖；

圖3為圖2的A-A（中間段）剖視放大圖；

圖4為圖2的B-B（過渡段）剖視放大圖；

圖5為圖2的C-C（端部）剖視放大圖；

圖6～圖10為本發(fā)明扭力梁中間段的分步成形示意圖；

圖11～圖14為本發(fā)明扭力梁過渡段的分步成形示意圖；

圖15～圖18為本發(fā)明扭力梁端部的分步成形示意圖；

圖19為本發(fā)明扭力梁端部成形時采用墊塊的示意圖；

圖20為本發(fā)明扭力梁過渡段成形的示意圖；

圖21為本發(fā)明扭力梁端部擴口整形加工的示意圖。

具體實施方式

參見圖1～圖21，本發(fā)明的一種管件扭力梁沖壓成形方法，包括以下步驟：