[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，同时提高的车身碰撞安全性能，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，高张力材料被现代汽车制造业广泛使用已成为一种趋势。

根据国际上对超轻钢汽车的研究(ULSAB-AVC)，把屈服强度在210~550MPa范围内的钢板称为高强度钢板；屈服强度大于550MPa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。如本文中所述零件由国内宝钢公司生产的DP780材料，其屈服强度500-650MPa，抗拉强度不小于780MPa，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）。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钣件成型产生较大影响。现有的拉延模具是在压边圈或上模上设置拉延筋，该结构的缺点是当模具向下运动时，压边圈将材料压死同时向下运动时拉延筋就已经开始对材料起作用，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，其包括有下模座、压边圈、压料面镶块、传力杆和墩死块。为了克服现有的常规模具结构的不足，将上模或压边圈上的拉延筋（槛）更改为独立的浮动拉延筋，浮动拉延筋安装在在所述压边圈及压料面镶块中，位于凸模的前后两侧或单侧；浮动拉延筋下端设置垫块, 垫块位于传力杆上，传力杆下端通过墩死块与下模座连接，在浮动拉延筋下端与垫块之间还设置有可调节垫片；浮动拉延筋的高度在模具初始状态下高出压边圈压料面镶块3-4mm，但可根据个别零件实际走料需求可等于或低于压边圈的压料面镶块，而在当压边圈运行到下死点时达到极值，高出压边圈的压料面镶块5-25mm。

为了保证强度，浮动拉延筋不宜设计得太高，它在压边圈内浮动，因此需要压边圈提供一定的空间，它下端与垫块连接成一个整体，然后通过安装在压边圈中间的传力杆与下模座浮动连接，因此在浮动拉延筋与垫块之间设置调整垫片，调节初始状态的高度；另外浮动拉延筋墩死块下也可设置调整垫片，调节终止状态下的高度，所以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，从而达到调整浮动拉延筋初始和终止时高度的目的。

另外，浮动拉延筋可以为一整条，或分断的若干条。

以下是利用上述拉延模具对高张力材料零件进行拉延的工艺过程：

首先，根据样件反弹程度及法兰边状态和借助CAE分析来确定浮动拉延筋的初始安装高度，然后与垫块固定后安装在压边圈内；通过安装在压边圈内的传力杆与下模座进行浮动连接。