[實用新型]汽車薄板擴孔試驗用沖孔裝置

有效

• 申請號: 201520449892.3
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN204770141U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 徐鑫;劉仁東;林利;丁庶煒;郝志強;陸曉鋒;呂冬;魏世同;李蕭彤
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: B21D28/34
• 分類號: B21D28/34;B21D28/26
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務所 21213
• 代理人: 趙長芳

技術領域

本實用新型屬于鋼板檢驗技術領域，尤其涉及一種汽車薄板擴孔試驗用的試樣沖孔裝置。

背景技術

隨著汽車輕量化越來越受到汽車生產企業的重視，一些輕量化新材料如高強鋼、鋁鎂合金以及復合材料等在汽車設計中的比重日益加強，同時一些新工藝如輥壓成形、液壓成形等先進加工工藝也被廣泛使用。作為目前使用量仍占據主導地位的高強鋼產品，準確評價其加工成形性能已經成為鋼鐵企業和汽車生產企業共同關注的課題。

一些汽車零件在制備過程中，往往需要在沖壓成形之前完成工藝孔的加工，而高強鋼作為零件材料時，由于高強鋼普遍存在較強的內應力，導致工藝孔的邊緣部位產生局部加工硬化，在后續的沖壓成形過程中特別是在拉伸變形時，這些部位會過早地產生裂紋而導致破壞。因此，建立并準確實施擴孔試驗是評價高強鋼成形性能的有效手段，而在鋼板上制備符合擴孔試驗標準要求的初始圓孔，則是擴孔試驗的技術關鍵。

傳統的方法主要有采用麻花鉆進行初始圓孔加工，這會使圓孔周圍的加工痕跡明顯，毛刺顯著，加工硬化大，特別是機械加工性比較敏感的高強鋼，擴孔率會產生非常大的波動，造成實驗數據精度低，經常需要重復試驗，浪費了大量的人力物力資源，實驗成本也比較高。而最新的擴孔試驗國標(GB/T15825.4-2008《金屬薄板成形性能與試驗方法第4部分：擴孔試驗》)規定，制備擴孔試驗初始圓孔需采用機械沖壓的方式，而不能采用鉆孔等方式。

發明內容

本實用新型旨在提供一種能夠準確加工初始圓孔，在保證試驗效率的同時，提高鋼板擴孔率測定的準確性的汽車薄板擴孔試驗用試樣沖孔裝置。

為此，本實用新型所采取的解決方案是：

一種汽車薄板擴孔試驗用沖孔裝置，包括試驗機固定平臺、升降平臺及導軌，其特征在于，增設上模和下模；所述上模包括上模座、凸模、導柱、螺柱、沖頭、彈簧及壓邊圈，凸模通過螺栓固定在上模座下面，凸模中間裝有沖頭，凸模與壓邊圈之間分別等間距分布有導柱、螺柱及彈簧，壓邊圈中心設有沖頭導向孔，邊部分別設有導柱孔和螺柱孔，上模座通過螺栓固定在試驗機固定平臺下面；所述下模由下模座和凹模組成，凹模通過螺栓固定在下模座上，下模座的凹模外側對稱設有兩個板料固定臺，凹模與下模座中心對應設有沖孔，下模座通過螺栓連接在試驗機升降平臺上面。

所述沖孔直徑為6～20mm。

所述凸模與壓邊圈之間等間距分布的導柱、螺柱及彈簧的數量均為3個。

本實用新型的沖孔方法及有益效果為：

將厚度為1～6mm、直徑為100mm的圓形試樣放置在凹模上，提升試驗機升降平臺，將試樣壓緊在凹模與壓邊圈之間；繼續提升升降平臺，利用凹模沖孔與沖頭之間的剪切力完成試樣沖孔。改變試樣厚度，重復上述步驟，即可沖制出符合GB/T15825.4-2008標準要求的不同厚度擴孔試驗用板料試件。

本實用新型克服了現有擴孔試驗初始圓孔存在的精度低、加工方法粗等缺陷，能夠準確加工初始圓孔，在提高試驗效率的同時，可以準確地測定鋼板的擴孔率。

附圖說明

圖1是沖孔裝置結構示意圖；

圖2是上模主視圖；

圖3是上模仰視圖；

圖4是下模立體圖；

圖5是卡環立體圖。

圖中：下模座1、凹模2、壓邊圈3、導柱4、沖頭5、凸模6、上模座7、固定平臺8、彈簧9、螺柱10、沖孔11、升降平臺12、導軌13、板料固定臺14、卡環15、試樣孔16。

具體實施方式

由附圖可見，本實用新型汽車薄板擴孔試驗用沖孔裝置，是在材料試驗機的基礎上，又增設上模和下模。材料試驗機包括固定平臺8、升降平臺12及導軌13，升降平臺12沿導軌13上下運行。

上模包括壓邊圈3、導柱4、沖頭5、凸模6、上模座7、彈簧9及螺柱10。凸模6通過螺栓固定在上模座7下面，凸模6中間裝有沖頭5，沖頭5的直徑應與沖孔11對應選取，均為6～20mm。凸模6與壓邊圈3之間分別等間距(間隔120°)分布有3個導柱4、3個螺柱10及3個彈簧9，壓邊圈3的中心位置上設有沖頭導向孔，壓邊圈3的邊部分別設有導柱孔和螺柱孔，用于導柱4和螺柱10的導向和穿行，實現壓邊圈3的上下移動。上模座7通過螺栓固定在試驗機固定平臺8的下面。

下模由下模座1和凹模2組成，凹模2通過螺栓固定在下模座1上，在凹模2外側對稱設有兩個板料固定臺14，板料固定臺14通過螺栓連接在下模座1上。凹模2與下模座1的中心位置上對應設有沖孔11，用于與沖頭5配合進行剪切沖孔，同時用于落料。下模座1通過螺栓連接在試驗機升降平臺12上面。