[發明專利]一種沖壓件側壁卷曲回彈控制沖壓裝置

有效

• 申請號: 201410134106.0
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103949544A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 周馳;顏武軍
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D22/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明是一種沖壓件側壁卷曲回彈控制沖壓裝置，通過優化凸模結構，使零件關鍵部位模具間隙隨沖壓過程而變化，達到控制側壁卷曲回彈的目的，屬于沖壓成形技術領域。

背景技術

側壁卷曲是帶法蘭類零件的彎曲和拉深過程中容易出現的一種缺陷，是一種回彈現象，廣泛存在于汽車梁類零件、不銹鋼拉深件等零件的成形過程中。表現為成形完成后，原本應該平直的側壁由于發生回彈而呈弧形，給后續的焊接、裝配等工序造成困難，甚至導致零件報廢。此外，家電產品、廚具等生活制品大量使用不銹鋼件，不銹鋼件因其較大的屈強比，加工過程中回彈嚴重，且加工硬化顯著。常見的如不銹鋼洗手盆、燃氣灶臺、機械設備外殼等在拉深過程中容易出現側壁卷曲的問題。

側壁卷曲現象發生在側壁部位，受到模具結構的影響，傳統的回彈補償方法難以應用于側壁卷曲現象的控制。

為減小零件的側壁卷曲回彈，經過理論分析及大量實驗后，本發明提出一種沖壓件側壁卷曲回彈控制方法，可以有效的控制零件的側壁卷曲回彈，提高零件的成形精度及質量。

發明內容

本發明的目的在于減小沖壓加工中出現的側壁卷曲回彈缺陷，通過優化凸模結構，使零件關鍵部位模具間隙隨沖壓過程而變化，進而控制坯料在沖壓過程中材料的流動阻力。下面以典型的直壁U形件為例說明發明的原理。

本發明采用的技術方案是：

一種沖壓件側壁卷曲回彈控制沖壓裝置，由上而下包括上模座、凹模、與氣頂桿驅動連接的壓邊圈、與凹模匹配的凸模、下模座，所述上模座與凹模固定連接且同步移動，所述凸模與下模座固定連接，所述凸模由上而下包括第一沖壓部和第二沖壓部，所述第一沖壓部和第二沖壓部之間通過過渡曲線部圓滑過渡，其中，所述第一沖壓部的側壁外輪廓與凹模側壁的間隙為待沖壓板厚的1.2-1.6倍，所述第二沖壓部的側壁外輪廓與凹模側壁的間隙為待沖壓板厚的0.8-0.9倍，所述的過渡曲線部52在沖壓方向上投影長度為待沖壓板厚的2-3倍。

本發明通過凸模與凹模在進料口處間隙變小，沖壓過程中模具間隙是變化的，變化趨勢是由大變小，使板料的流動阻力會增大，在剩余的沖壓行程中側壁部位難以得到法蘭部分的材料補充，從而由拉深狀態轉變為拉延狀態，減小材料內外層的應力差，從而減少側壁卷曲回彈。

進一步地，所述第二沖壓部與待沖壓板相擠壓后的行程L為沖壓總行程的5-10%，使得擠壓處材料更貼近凸凹模，由擠壓所帶來的正壓力使板料與模具之間的摩擦力驟然增大，阻礙了法蘭區的板料繼續向側壁部分補充。行程L的大小對最終的側壁卷曲控制效果有至關重要的影響：若其小于沖壓總行程的5%，則難以使側壁部分進入拉延的狀態，無法使整個側壁發生充分的塑性變形，也就無法減小側壁材料的內外層應力差，影響了控制效果；若其大于沖壓總行程的10%，則會使側壁部分塑性變形過于強烈，由此可能會造成減薄率過大或局部破裂的情況出現，應盡量避免。

進一步地，所述凸模中部設置有上下貫穿的通孔，所述通孔相套地固定在凸字形下模座上，所述的凸模和下模座可各自獨立制作，相互分離，使用時將凸模相套地固定在下模座上即可，需要時，也可以將凸模從下模座上拆卸分離開，方便在試模階段修改凸模的外輪廓線更方便、快捷，且極大地節省模具凸模材料，節約材料成本。

與現有技術相比，本發明在沖壓行程的后期，凸模與凹模在進料口處間隙變小，板料的流動阻力會增大，在剩余的沖壓行程中側壁部位難以得到法蘭部分的材料補充，從而由拉深狀態轉變為拉延狀態，減小材料內外層的應力差，從而有效的控制零件的側壁卷曲回彈，提高零件的成形精度及質量。

附圖說明

圖1本發明實施例在準備沖壓時的結構示意圖。

圖2為本發明實施例的凸模結構示意圖。

圖3本發明實施例在沖壓過程中模具間隙開始變化時的結構示意圖。

圖4是圖3中A處放大示意圖。

圖5本發明實施例在沖壓完成時結構示意圖。

圖6圖5中B處放大示意圖。

其中，1-上模座；2-凹模；3-板料；4-壓邊圈；5-凸模；51-第一沖壓部；52-過渡曲線部；53-第二沖壓部；6-氣頂桿；7-下模座。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明的發明目的作進一步詳細地描述，實施例不能在此一一贅述，但本發明的實施方式并不因此限定于以下實施例。除非特別說明，本發明采用的材料和加工方法為本技術領域常規材料和加工方法。

實施例1