[发明专利]用于制造薄板零件的方法及设备

说明书

本发明涉及一种用于制造尺寸精确的薄板零件(3,3′,3″)的方法，其中，该方法包含以下步骤：‑将薄板(1)预成型为薄板预成型件(2)，其具有至少一个底部区域(2.1)、侧面区域(2.2)、底部区域与侧面区域之间的过渡区域(2.4)、可选地凸缘区域(2.3)以及侧面区域与凸缘区域之间的过渡区域(2.5)，其中，至少其中一个区域(2.1,2.2,2.3,2.4,2.5)至少区域式地具有盈余的材料(4，M)；‑至少区域式地将薄板预成型件(2)切割为切割后的薄板预成型件(2′)，其具有薄板预成型边缘(2′.31)；以及‑将至少区域式地切割后的薄板预成型件(2′)顶煅和/或校准为基本最终成型的薄板零件(3,3′,3″)。

技术领域

本发明涉及一种用于制造薄板零件的方法以及设备。

背景技术

为了制造具有复杂几何结构的薄板零件，通常使用深冲作为有效的改型方法。在此，优选将平面的板坯夹持在压紧装置或薄板固定装置与环形拉模或凹模支承面之间，然后通过凸模拉入底模中。为此，设备用于一次或者多次作用的压制。

通常，零件的轮廓在深冲之后具有小于所使用的板坯的周长。为了避免在对现有材料余量进行改型时造成褶皱形成和/或薄板厚度增加，通过合适的压紧力或者其他措施、例如拉紧凹槽等调节薄板与压紧装置之间的摩擦，使得零件的所需区域尽可能最大程度地伸展并且不产生裂纹或褶皱。通过沿着周向的材料余量引入的压应力由此与拉应力重叠并因此绝大部分地避免了材料的局部增厚。额外地，深冲具有以下优点，通过方法引起的大的塑性拉伸以及因此造成的所用材料(钢板、铝板或其他金属材料)的增强能够获得尽可能大的材料强度。

在传统的深冲中，缺点尤其在于零件由于在拉伸之后不均匀的应力状态而倾向于回弹及其对批次波动的敏感。在设计改型工具时就已经考虑了预期的回弹，方式是通过传统的补偿措施、例如所谓的“正向回弹补偿(Forward Springback Compensation)”将预期的回弹值以相反的方向加工在工具中，从而由此在释放之后，尽管存在不均匀的应力状态也获得尽可能尺寸精确的零件。因为这些措施尤其在高强度的材料中以及尤其结合低薄板厚度时并不足够，所以经常需要在其他后续操作中进行调整工序和/或校准工序以达到所要求的尺寸精确性。

此外还存在以下问题，在更换材料批次之后，例如在更换绕筒料卷时，则不再能够保持零件的尺寸精确性。这导致必须进行复杂的措施以对调整工序和/或校准工序进行后续调整，和/或必须单独地为新的批次调节深冲工序，在此尤其调节压紧力。工具内的摩擦表现的不稳定性也导致制成零件目标几何形状的不期望的偏差。

除了传统深冲方法的上述优点及缺点以外，在此类制成的零件中，通常紧接着改型还须切掉所谓的深冲边缘。该切边多数进行一个或多个单独的操作，该操作需要自己的工具技术以及自己的物流系统。此外，通过切边通常对材料利用率不利，从而造成其他花费。

尽管如此，为了保持短的工艺链，可以将凸缘切边与最后的深冲操作集成。因此，尽管获得了成本节约，但是仍旧存在一些缺点，例如脚料积压，建立复杂工具，复杂试验，不期望的回弹效应，受限的尺寸精确性以及易受过程干扰的影响。