专利名称：一种椭圆弧凹模圆角的高强钢回弹控制方法
技术领域：
本发明是一种高强钢冲压成形的椭圆弧凹模圆角回弹控制方法，主要涉及高强度钢的冲压成形技术，属于冲压成形技术领域。
背景技术：
近年来汽车行业发展迅速，减重降耗和提高安全性是汽车制造业的主要发展趋势，为了实现汽车节能减排，安全性高等多重目标，汽车工业中开始大批量使用高强度钢， 但是这类钢强度高，变形抗力很大，成形性能较差，使得回弹问题更加突出，零件质量大幅下降。高强钢冲压件是很多行业都广泛使用的冲压件，尤其在车身结构件中需求量大， 成形质量和精度要求都很高，其成形精度直接影响车身制造的质量。在工业生产中，冲压件的成形主要采用的是传统的普通圆形形状的凹模圆角。虽然可以通过减小凹模圆角的大小控制回弹，但如果凹模圆角减少的量过大的话，冲压件减薄现象非常严重，严重影响冲压件的成型性。为了更好地实现高强钢冲压件的成形性，减少回弹，经过理论分析和大量实验研究后，本发明提出一种椭圆弧凹模圆角控制高强钢回弹的方法，可以有效控制高强钢冲压件成形过程中的回弹现象，大幅度提高高强钢板冲压件的成形精度和质量。
发明内容
本发明提供一种高强钢椭圆弧凹模圆角的回弹控制方法，主要为了解决高强度钢在成形过程中容易出现的严重的回弹问题。设计凹模圆角形状为椭圆弧的方法，主要应用于生产制造精度高、质量好的高强钢冲压件。下面以典型的帽型冲压件为例，结合附图对本发明原理进行说明。所述方法中，成形模具结构主要由凹模、凸模、压边圈等组成，其特征在于根据冲压件成形后回弹控制的要求，将凹模圆角的形状设计成椭圆弧形状，通过增大圆角的圆弧弧度控制成形过程中金属流动，使板料在成形过程中发生充分塑性变形，减少弹性变形所占百分比，以减少回弹。帽型冲压件的两侧为直壁，成形后圆角处容易出现翼边下沉、侧壁卷曲等回弹缺陷，导致冲压件尺寸精度降低。所以模具采用椭圆弧凹模圆角的方法，在凹模处设计椭圆弧形状的凹模圆角，增大圆角处圆弧曲率，进而增加了板料流动阻力，促使板料能够发生充分塑性变形。所述板料为高强度钢板，强度高，延伸率低，制件形状上存在拉深深度大，侧壁长， 帽型件的横截面直壁与侧壁夹角接近90°，导致这些位置回弹大。本发明所述高强钢冲压成形的椭圆弧凹模圆角回弹控制方法，改变了传统模具中普遍采用的普通圆形凹模圆角方法。根据高强钢性能及冲压件形状对冲压件成形后的回弹量进行预测，设计凹模圆角。通过采用椭圆弧形状的圆角，实现对高强度钢板冲压件回弹的
3控制，使得成形后的零件精度更好，质量更高。
图I为本发明的结构原理中1.凹模垫板2.凹模3.压边圈4.压边圈垫板5.凸模具体实施方法下面以帽型冲压件为实例，结合附图所示进一步说明本发明的内容及其具体实施方式
。本发明所述模具包括凹模2、压边圈3、凸模5等主要部件，对帽型冲压件进行冲压工艺分析和成形试验，确定回弹情况。对于传统模具圆形凹模圆角，成形过程中，阻力小， 板料容易流入凹模，导致成形后冲压件回弹严重。为了增大两壁板料的塑性变形程度，设计凹模圆角形状为椭圆弧形状的凹模。如图I所示，凹模处凹模圆角形状设计成椭圆弧形状。成形时，压边圈3和凸模5 向下下移，压边圈3贴合板料施加压边力，压边圈3与凹模2配合一起压紧板料；然后凸模 5继续向下运动直至下限位点，与凹模2贴合完成板料冲压成形过程。凹模处椭圆弧形状的圆角增大了冲压过程中板料流动阻力，进而增加了帽型冲压件侧壁的塑性变形量，使得板料能够发生充分塑性变形。本发明所述方法对凹模圆角形状的处理，能够有效解决高强度钢板回弹大的重大难题，通过将凹模圆角从传统的圆形形状设计成椭圆弧形状，增大了圆角处圆弧曲率，提高了板料塑性变形，从而减少了冲压件侧壁回弹，大大减少了回弹对高强钢冲压件侧壁的影响，能得到成形质量良好的零件。这种方法很巧妙地解决了高强钢成形过程中出现的侧壁回弹大的情况，对生产实际具有重要的现实意义。
权利要求
1.本发明是一种高强钢冲压成形的椭圆弧凹模圆角回弹控制方法，主要是对传统的凹模圆角形状进行修改，该方法中成形模具主要由凹模、凸模和压边圈组成。其特征在于根据冲压件成形后回弹控制要求，设计凹模圆角的形状为椭圆弧形状，增大圆角处圆弧曲率， 控制成形过程中金属流动，使板料在成形过程中发生充分塑性变形，减少弹性变形所占百分比，以减少回弹。
2.根据权利要求I所述的一种高强钢冲压成形的椭圆弧凹模圆角回弹控制方法，其特征在于所述零件材料为高强钢，拉深深度大，侧壁长，帽型件的横截面直壁与侧壁夹角接近 90°。
全文摘要
本发明通过在模具凹模设计椭圆弧形状的圆角，对高强钢帽型冲压件冲压成形进行回弹控制，属于冲压成形技术领域。本发明提供一种椭圆弧凹模圆角的高强钢回弹控制方法。所述方法中模具结构包括凹模，凸模，压边圈等。板料为高强度钢板，强度高，延伸率低，帽型冲压件形状上存在拉深深度大，侧壁长、截面上直壁与侧壁夹角接近90°特点。根据材料性质和帽型冲压件特点设计凹模圆角形状，利用椭圆弧形状的凹模圆角增大圆角处圆弧曲率，控制成形过程中板料流动和塑性变形量，使板料发生充分塑性变形，以减少回弹，从而提高冲压件整体成形质量。
文档编号B21D37/10GK102601193SQ20121006632
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者张琨, 徐虹, 谷诤巍, 赵海明, 郑生虎 申请人:吉林大学