[發(fā)明專利]一種鋁合金槽型截面零件沖壓折彎成形工藝方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510254896.0
• 申請日: 2015-05-19
• 公開（公告）號: CN104815900A
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉守倫
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華莊模具有限公司
• 主分類號: B21D35/00
• 分類號: B21D35/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 龔敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋁合金槽型截面零件的成形工藝，尤其是二次沖壓折彎成形的工藝方法。

背景技術(shù)

汽車零件制造領(lǐng)域，輕量化設(shè)計是一種趨勢，在汽車非安全結(jié)構(gòu)零件中，采用鋁合金材料來替代鋼材，以達到減重目的。汽車駕駛室儀表臺，內(nèi)部有一安裝骨架，其骨架零件的材質(zhì)，在汽車輕量化設(shè)計理念下，已全部采用鋁合金材料設(shè)計。

零件結(jié)構(gòu)形狀，受汽車儀表臺空間的限制，在滿足原安裝功能的前提下，其結(jié)構(gòu)形狀繼續(xù)沿用鋼制零件形狀。由于鋁合金材料的延伸率只有鋼材的1/2左右，與鋼制零件相同的結(jié)構(gòu)形狀，在材料選用鋁合金后，成形的拉延性能下降，容易產(chǎn)生裂紋，特別對于一些需要二次沖壓成形的零件，更難沿用使用鋼質(zhì)零件的成形方法。

對于鋁合金槽型截面的零件，就是需要二次沖壓成形，在沿用鋼質(zhì)零件工藝第二次沖壓成形后，在折彎R處就產(chǎn)生了裂紋，零件有裂紋是不允許的。

例如，如圖1所示，現(xiàn)有的一種槽型折彎結(jié)構(gòu)零件，需二次沖壓折彎成形，其折彎的外彎槽型的立邊，由于受材料的成形性能（延伸率）的影響，容易產(chǎn)生裂紋，其零件的一般沖壓工藝流程見圖1。其成形工序為第一步工序（OP05工序）落料、第二步工序（OP10工序）成型（成槽型）、第三步工序（OP20工序）折彎、第四步工序（OP30工序）沖孔。采用鋼制材料，四道工序就可以完成零件的制造。在選用鋁合金材料后，零件再進行OP20工序沖壓折彎后，在零件的R處，圓弧AB、CD?會產(chǎn)生裂紋，至使零件成形失敗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，是在不增加沖壓工序前提下，解決鋁合金零件在二次沖壓折彎成形后的開裂問題。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：

一種鋁合金槽型截面零件沖壓折彎成形工藝方法，包括落料、成形、折彎和沖孔工序，在不增加現(xiàn)有沖壓工序的前提下，在成形工序時，在折彎線H-H處，將槽型上部邊緣，向外側(cè)外凸成ab、cd?圓弧，以槽型的底g點為中心點，形成agb、cgd扇形弧面，弧形扇面與各處的連接采取R圓弧自然過渡；在邊緣上部，使ab、cd?的圓弧長度接近折彎后的AB、CD?圓弧長度；再經(jīng)折彎工序折彎整邊理直，形成折彎后的槽型截面；在截面深度上底板寬度W?不變。

?采用上述預(yù)成型方法，經(jīng)二次折彎（OP20工序），零件在折彎R處，AB、CD?圓弧，沒有產(chǎn)生裂紋。在沒有增加制造成本的前提下，實現(xiàn)了零件的完整材料切換，滿足了汽車輕量化設(shè)計要求。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的槽型截面折彎成形的工藝工序步驟圖。

圖2是本發(fā)明OP10工序本發(fā)明的側(cè)向預(yù)成型圖。

圖3是OP10工序本發(fā)明的側(cè)向預(yù)成型在折彎線處的局部俯視圖。

圖4是OP10工序本發(fā)明的側(cè)向預(yù)成型在折彎線處的局部剖視圖。

具體實施方式

將OP10成型工序，在折彎線H-H處，在槽型截面上側(cè)邊線處，向外側(cè)延伸成R弧，如圖2、圖3?和圖4所示的ab、cd?圓弧，R弧的外凸形成ab、cd?圓弧，以槽型的底部g點為中心點，形成agb、cgd扇形弧面，扇形弧面與各處的連接采取R圓弧自然過渡；在邊緣上部，使ab、cd?的圓弧長度，接近OP20?折彎后的的AB、CD?圓弧長度，形成如圖3的俯視圖中R弧狀結(jié)構(gòu)，在截面深度上，保證底板寬度W?不變，如圖2、圖3和圖4的截面寬度W。

在OP20折彎成形時，在凸凹模具的作用下，將已預(yù)成型的agb、cgd扇形弧面，進行強迫整形，最后形成折彎后的的AB、CD圓弧，由于在OP20折彎時，ab、cd長度已接近AB、CD圓弧長度，再進行強迫整形時，零件邊緣受拉伸變形影響較少，在形成折彎AB、CD圓弧時就無開裂了。

?以材料厚度為2mm，成形后的AB弧長19mm,??預(yù)成型ab?弧長18.6mm為例，能完成成形不開裂。預(yù)成形ab弧長是AB弧長的97.9%。

本發(fā)明有效地解決了此類零件二次成形時的撕裂現(xiàn)象。通過首次成型槽型截面，預(yù)帶成型二次折彎成型需要的立邊拉伸量，有效地解決二次成形的開裂問題。