[实用新型]一种加工高张力材料零件的拉延模具

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种模具结构。

【背景技术】

为了减少汽车尾气排放量，同时提高的碰撞安全性能，目前的汽车设计都力求在保证汽车安全性的同时，尽量减轻汽车各部件的重量。鉴于此，高张力材料使用将成为汽车用材的趋势。

根据国际上对超轻钢汽车的研究(ULSAB-AVC)，把屈服强度在210～550N/mm²范围内的钢板称为高强度钢板(即高张力材料)；屈服强度大于550N/mm²的钢板称为超高强度钢板。根据强化机理的不同又分为普通高强度钢板和先进高强度钢板。其中，普通高强度钢板主要包括高强度IF(无间隙原子)钢、烘烤硬化钢、含磷(P)钢、各向同性(IS)钢、碳-锰(C-Mn)钢和高强度低合金(HSLA)钢；先进高强度钢主要包括双相(DP)钢、相变诱发塑性(TRIP)钢、复相(CP)钢、贝氏体(BP)钢和马氏体(MP)钢等。如由瑞典SSAB公司生产的DP800，其屈服强度500-640，抗拉强度800-950，延伸率10(DP即双相钢，由铁素体和马氏体组成，马氏体以孤岛的形式分布在铁素体基体上，其中马氏体的含量在5～20％。，材料的强度随马氏体含量的增加而增加，强度范围是500～1200Mpa。双相钢具有较低的曲强比，较高的加工硬化指数，高的烘烤硬化性能、没有屈服延伸和室温时效等特点。这些高张力材料不仅强度高，成型性好，更重要的它可以满足在减轻重量的同时增加安全性。但是，高张力零件成型目前存在以下四个难点：1、成型压力大，普通压机不能满足成型力的要求；2、成型模拟不准确，零件最容易出现的反弹和扭曲现象，用一般的模拟软件提供的结果实用性差。3、成型极限受到严格限制，高张力材料一般俗称“双高”，抗拉极限高(抗拉强度在600Mpa以上)、屈服极限高。因此制作封闭式拉延的零件，其拉延深度受限。4、零件精度难以控制，由于零件反弹和扭曲造成精度很难达到理想值。

根据申请人对现有普通金属板材成型模具应用到高张力材料零件的成型中的研究发现，采用的普通成型模具中，其中拉延模具的结构对高张力零件成型产生较大影响。现有的拉延模具的有图1-图3所式的方式，它们都是在压边圈2或上模1上设置拉延筋4，该结构的缺点是当模具向下运动时，压边圈12将材料压死同时向下运动时拉延筋4就已经开始对高张力板材3起作用，参见图2，使板材没有充分的塑性变形，工序件的定形性不强，当零件经过切边工序后反弹和扭曲现象严重，这样为克服反弹现象对整形模提出了更高的要求，从而增加了整形模具的制造和调试周期。

【发明内容】

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的不足，提出一种改进结构的、用于加工高张力材料零件的拉延模具，使其在高张力材料拉延过程中，防止和克服材料的反弹和扭曲。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种加工高张力材料零件的拉延模具，包括有上模、下模、压边圈和顶杆等部件，为了克服现有的模具结构的不足，将上模或压边圈上的拉延筋改为单独的工艺胀形筋，并固定在下模两侧，并在压边圈上对应开有容工艺胀形筋通过的通槽，工艺胀形筋的高度控制在当压边圈运行到下死点时，工艺胀形筋约高于压边圈的压料面，一般控制在高于压边圈的压料面10-25mm左右。

为了保证强度，工艺胀形筋不可能设计得太高，因此其下端通过螺钉与下模上的固定座连接固定。同时，为了根据不同的情况调整工艺胀形筋的高度，在工艺胀形筋和固定座连接之间设置有调整垫片，调整垫片可配套准备有具有不同厚度的多片，以根据需要使用，达到调整工艺胀形筋高度的目的。

根据零件的需要，并保证零件的强度，所述工艺胀形筋可以为一整条，或分断的若干条。

利用上述拉延模具对高张力材料零件进行拉延的工艺如下：

首先，根据样件反弹程度及发兰边状态确定工艺胀形筋的安装高度，通过选择合适的调整垫片来调整工艺胀形筋的高度，最后将它们与下模的固定座固定连接；

然后将高张力板材放到下模上，使上模向下运动，下行到一定位置，与压边圈一起将高张力板材压死，压边圈也同时向下运动；

当上模继续下行到一定位置，工艺胀形筋从压边圈的通槽中逐渐升出，对高张力板材施加反向的拉力，到模具运行带下死点时，工艺胀形筋高度达到最高值，零件形状固化完成。

可见，本实用新型突出的结构改进体现在以下两个方面：