[发明专利]一种降低冲压件侧壁翘曲回弹的活动式拉延筋装置及其压边工艺

说明书

技术领域

本发明涉及薄板冷冲压成形技术领域，是汽车冲压领域高强钢板和铝合金板应用的必需方法之一，具体地说是一种降低冲压件侧壁翘曲回弹的活动式拉延筋装置及其压边工艺。

背景技术

目前，金属薄板冷冲压成形技术是应用十分广泛的一种塑性成形技术，具有优质、高效、大批量、节材、节能和低成本的优点。随着汽车轻量化和碰撞安全性的日益提高，高强钢板和铝合金板的应用也日益广泛，但高强钢板和铝合金板冲压件的回弹很大，尤其是侧壁翘曲，不仅回弹量大，而且形状复杂，很难克服。常规冲压工艺通过反复休整模具来降低侧壁翘曲回弹，但效果不理想，工艺不稳定，一旦板材厚度、表面涂层和机械性能稍有变化、模具表面稍有磨损、或冲压工艺参数（比如压边力、压边圈行程、冲压速度等）稍有变化，回弹结果都会不同，严重影响冲压件尺寸精度，给后续焊装工艺带来困难。

发明内容

根据上述提出的技术问题，为克服高强钢板和铝合金板冲压成形过程中由于侧壁翘曲造成的尺度大、形状复杂的回弹，而提供一种降低冲压件侧壁翘曲回弹的活动式拉延筋装置及其压边工艺。

本发明采用的技术手段如下：

一种降低冲压件侧壁翘曲回弹的活动式拉延筋装置，包括凹模和与所述凹模相匹配的凸模，其特征在于：所述凸模固定在底座上，所述凸模外侧设有与所述底座上的压边圈氮气缸相连的压边圈，所述压边圈与金属薄板相接触的上表面上设有用于容纳活动式拉延筋凹槽，所述活动式拉延筋的底部设有贯通于所述压边圈下表面的支座，所述支座的下表面与所述压边圈的下表面之间的距离为L mm；所述凹模与所述金属薄板相接触的表面上设有与所述活动式拉延筋相匹配的拉延槽。

作为优选，所述拉延槽的侧壁与槽底端面相交处设有圆角。

作为优选，所述凹模与所述金属薄板相接触的表面和所述凹模的内壁相交处设有圆角。

本发明还公开了一种上述的降低冲压件侧壁翘曲回弹的活动式拉延筋装置的压边工艺，其特征在于包括如下步骤：

①将金属薄板放置在凸模上，通过凹模和压边圈将所述金属薄板夹紧；

②启动压边圈氮气缸使所述凹模和所述压边圈向下压合，当设置在所述压边圈内的活动式拉延筋的支座接触到底座时，所述活动式拉延筋被顶起，将所述金属薄板锁紧在所述凹模的拉延槽内；

③锁紧后的金属薄板在所述凹模和所述压边圈的夹持下，继续向下压合Lmm的行程，完成冲压。

较现有技术相比，本发明提供的拉延筋可以活动，在冲压成形的前一段被埋在压边圈里不对金属薄板板料起约束作用，在成形的后一段，当活动式拉延筋的支座接触到底座后，活动式拉延筋被顶起，有效阻止进料，侧壁被伸长。活动式拉延筋通常只在冲压到底之前的Lmm的形成内才开始被顶起，也就是说支座距离压边圈下表面的距离为Lmm，L根据金属薄板板料厚度会进行相应的调整，同时，拉延槽的侧壁与槽底端面相交处均为圆角设置，同样根据金属薄板板料厚度进行相应的调整。

本发明提供的装置及其压边工艺，依据薄板金属冲压成形过程中内应力的分布特征和翘曲回弹形成的力学原理，通过对压边圈行程和金属薄板板料流动的控制，有效降低冲压件侧壁翘曲回弹。该工艺不需要冲压件产生较大变形就能有效降低甚至消除回弹，具有稳定性很好，不受板材性质、模具状况和冲压工艺参数的影响的优点。

基于上述理由，随着汽车轻量化和碰撞安全性的日益提高，本发明可在高强钢板和铝合金板的冲压成形领域广泛推广。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明装置的示意图。

图2是本发明装置中活动式拉延筋支座刚接触到底座的示意图。

图3是本发明完成冲压时装置所处位置的示意图。

图4是应用本发明装置及压边工艺成形的冲压件示意图。

图5是典型冲压件侧壁翘曲回弹的示意图。

图中：1、金属薄板2、凹模3、压边圈4、活动式拉延筋5、凸模6、压边圈氮气缸7、底座8、支座

具体实施方式