[发明专利]超高强钢冲压成形的变模具间隙回弹控制方法

说明书

技术领域：

本发明是一种超高强钢冲压成形的变模具间隙回弹控制方法，通过在模具的不同位置上设置不同大小的模具间隙，对超高强钢冲压成形进行中出现的回弹进行控制，属于冲压成形技术领域。

背景技术：

近年来在汽车行业发展迅速和油价的攀升，人们对汽车的安全性和低油耗提出了更高的要求。超高强度钢板冲压件由于其具有减轻重量和提高安全性能的双重优势，在白车身的应用十分广泛。但是随着钢板强度和硬度的提高，其成形性能也随之下降，使得回弹问题更加突出，零件质量也大幅下降。

非对称帽形冲压件是很多行业都广泛使用的一种典型冲压件，尤其是在轿车车身结构中，这种件是一种非常重要的车体结构件，用量大，成形质量和精度要求高，其成形精度直接影响到车身制造的质量。然而，工业生产中，非对称帽型冲压件的成形普遍使用的是模具间隙相同的等间隙成形模具，成形过程中板料不同位置金属流动性不一致，导致变形程度也不尽相同，从而成形后各处回弹大小也不同，致使成形件质量精度更加难以保证。

基于上述原因，在经过系统理论分析和大量模拟及实验的基础上，本发明提出了一种超高强钢冲压成形的变模具间隙回弹控制方法，可以有效控制超高强钢冲压件在成形过程中出现的回弹现象，大幅度提高超高强度钢板冲压件的成形精度和质量。

发明内容：

本发明提供超高强钢冲压成形的变模具间隙回弹控制方法，主要用于生产制造精度高、质量好的超高强钢冲压件。下面以典型的非对称帽形冲压件为例，结合附图对本发明原理进行说明。

所述方法中，成形模具主要由凸模、凹模、压料板和顶料板组成，其特征在于根据成形件截面形状设置不同的模具间隙，控制成形过程中金属的流动，使板料充分发生塑性变形，减少弹性变形所占的百分比，以减小回弹。

非对称帽形件的一边为直壁，另一边为斜壁，斜壁底端圆角大于直边处圆角，成形后大圆角处容易出现回弹现象，导致斜壁的尺寸精度降低。所以，模具设计采用不等间隙方法，在斜壁位置设置比直壁位置小的模具间隙，增加板料的流动阻力，促使板料充分发生塑性变形。成形时，顶料板向上运动，与凸模一起将板料控制在固定位置上，避免成形过程中由于板料两侧不对称和不同的模具间隙带来的不同成形力使板料出现滑动和变位的情况。

本发明所述的超高强钢冲压成形的变模具间隙回弹控制方法，改变传统模具中普遍采用的等模具间隙方法，在模具的不同位置根据零件形状设置不同的模具间隙，实现对超高强度钢板冲压件回弹的控制，并配合具有定位作用的顶料板，有效的控制板料在成形过程中的窜动，使得成形后的零件精度更高、质量更好。

附图说明：

图1为本发明的结构原理图。

图中：1.凹模2.压料板3.凸模4.非对称帽型件5.顶料板

具体实施方式：

下面结合附图所示实例详细说明本发明的内容及其具体实施方式。

附图所示非对称帽型件，一侧侧壁与竖直面成一定角度，一侧侧壁竖直，且斜壁底端圆角大于直壁底端圆角。成形过程中，斜壁一侧板料更容易流入凹模。因此，在同样的压边力下，斜壁一侧板料塑性变形程度小于直壁一侧，导致斜壁一侧成形后回弹更严重。为增大斜壁一侧板料的塑性变形程度，设计斜壁一侧模具间隙B小于直壁一侧的模具间隙A。

成形时，压料板2和凸模3下移，顶料板5上移，直至贴合板料。施加压边力，压料板和凹模1配合压紧板料；之后施加顶料力，顶料板和凸模配合压紧板料，以防止板料水平方向上的窜动。然后凸模继续向下运动直到下限位点，与模具贴合，完成板料冲压成形。冲压过程中，较小的模具间隙增加了板料流动的阻力，增加了板料拉伸量，使得板料充分发生塑性变形。

本发明的优点在于：与传统的等间隙模具相比，变间隙模具大大消除了回弹对非对称帽型截面件成形形状的影响，并能实现板料在成形中的稳定定位，从而大大提高成形件的成形精度和产品质量。