[发明专利]一种铝合金槽型截面零件冲压折弯成形工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金槽型截面零件的成形工艺，尤其是二次冲压折弯成形的工艺方法。

背景技术

汽车零件制造领域，轻量化设计是一种趋势，在汽车非安全结构零件中，采用铝合金材料来替代钢材，以达到减重目的。汽车驾驶室仪表台，内部有一安装骨架，其骨架零件的材质，在汽车轻量化设计理念下，已全部采用铝合金材料设计。

零件结构形状，受汽车仪表台空间的限制，在满足原安装功能的前提下，其结构形状继续沿用钢制零件形状。由于铝合金材料的延伸率只有钢材的1/2左右，与钢制零件相同的结构形状，在材料选用铝合金后，成形的拉延性能下降，容易产生裂纹，特别对于一些需要二次冲压成形的零件，更难沿用使用钢质零件的成形方法。

对于铝合金槽型截面的零件，就是需要二次冲压成形，在沿用钢质零件工艺第二次冲压成形后，在折弯R处就产生了裂纹，零件有裂纹是不允许的。

例如，如图1所示，现有的一种槽型折弯结构零件，需二次冲压折弯成形，其折弯的外弯槽型的立边，由于受材料的成形性能（延伸率）的影响，容易产生裂纹，其零件的一般冲压工艺流程见图1。其成形工序为第一步工序（OP05工序）落料、第二步工序（OP10工序）成型（成槽型）、第三步工序（OP20工序）折弯、第四步工序（OP30工序）冲孔。采用钢制材料，四道工序就可以完成零件的制造。在选用铝合金材料后，零件再进行OP20工序冲压折弯后，在零件的R处，圆弧AB、CD 会产生裂纹，至使零件成形失败。

发明内容

本发明的目的，是在不增加冲压工序前提下，解决铝合金零件在二次冲压折弯成形后的开裂问题。

本发明的具体技术方案是：

一种铝合金槽型截面零件冲压折弯成形工艺方法，包括落料、成形、折弯和冲孔工序，在不增加现有冲压工序的前提下，在成形工序时，在折弯线H-H处，将槽型上部边缘，向外侧外凸成ab、cd 圆弧，以槽型的底g点为中心点，形成agb、cgd扇形弧面，弧形扇面与各处的连接采取R圆弧自然过渡；在边缘上部，使ab、cd 的圆弧长度接近折弯后的AB、CD 圆弧长度；再经折弯工序折弯整边理直，形成折弯后的槽型截面；在截面深度上底板宽度W 不变。

 采用上述预成型方法，经二次折弯（OP20工序），零件在折弯R处，AB、CD 圆弧，没有产生裂纹。在没有增加制造成本的前提下，实现了零件的完整材料切换，满足了汽车轻量化设计要求。

附图说明

图1是现有的槽型截面折弯成形的工艺工序步骤图。

图2是本发明OP10工序本发明的侧向预成型图。

图3是OP10工序本发明的侧向预成型在折弯线处的局部俯视图。

图4是OP10工序本发明的侧向预成型在折弯线处的局部剖视图。

具体实施方式

将OP10成型工序，在折弯线H-H处，在槽型截面上侧边线处，向外侧延伸成R弧，如图2、图3 和图4所示的ab、cd 圆弧，R弧的外凸形成ab、cd 圆弧，以槽型的底部g点为中心点，形成agb、cgd扇形弧面，扇形弧面与各处的连接采取R圆弧自然过渡；在边缘上部，使ab、cd 的圆弧长度，接近OP20 折弯后的的AB、CD 圆弧长度，形成如图3的俯视图中R弧状结构，在截面深度上，保证底板宽度W 不变，如图2、图3和图4的截面宽度W。

在OP20折弯成形时，在凸凹模具的作用下，将已预成型的agb、cgd扇形弧面，进行强迫整形，最后形成折弯后的的AB、CD圆弧，由于在OP20折弯时，ab、cd长度已接近AB、CD圆弧长度，再进行强迫整形时，零件边缘受拉伸变形影响较少，在形成折弯AB、CD圆弧时就无开裂了。

 以材料厚度为2mm，成形后的AB弧长19mm,  预成型ab 弧长18.6mm为例，能完成成形不开裂。预成形ab弧长是AB弧长的97.9%。

本发明有效地解决了此类零件二次成形时的撕裂现象。通过首次成型槽型截面，预带成型二次折弯成型需要的立边拉伸量，有效地解决二次成形的开裂问题。