基于拉深的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)裝置以及調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于拉深的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)裝置以及調(diào)節(jié)方法，裝置包括拉深凸模、壓邊圈、拉深凹模和局部拉深凸模，拉深凹模位于板料下方，拉深凸模、壓邊圈位于板料上方，局部拉深凸模安裝在拉深凸模內(nèi)部，局部拉深凸模在拉深凸模的位置取決于板料需要調(diào)節(jié)的部位。調(diào)節(jié)方法包括以下步驟：（1）放置板料；（2）施加壓邊力；（3）局部拉深成形；（4）局部拉深凸模復(fù)位；（5）拉深凸模下行，完成拉深成形；（6）取件。本發(fā)明通過增加局部拉深凸模，實(shí)現(xiàn)了零件變形局部調(diào)節(jié)的拉深成形，該方法突破了反脹拉深和正脹拉深中變形調(diào)節(jié)單一的限制，并能較大范圍的調(diào)節(jié)變形量。
【專利說明】基于拉深的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)裝置以及調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于模具加工制作【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于拉深的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)裝置以及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]輕量化是汽車實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、降低排放，應(yīng)對(duì)能源危機(jī)和環(huán)保壓力的重要措施。采用雙相鋼等先進(jìn)高強(qiáng)鋼板材零件是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化主要途徑之一。由于雙相鋼等先進(jìn)高強(qiáng)鋼板材屈強(qiáng)比低，屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度差值大，必須具有充分的變形量，才能通過加工硬化使零件成形后獲得足夠的強(qiáng)度。但是，普通拉深模具零件存在變形不充分且不均勻的問題，影響了雙相鋼等先進(jìn)高強(qiáng)鋼板材零件整體承載能力。充液拉深是一種利用流體作為傳力介質(zhì)代替剛性凹模使金屬板材成為所需形狀曲面零件的柔性化成形工藝。相對(duì)于傳統(tǒng)拉深成形，充液拉深成形零件具有成形極限高、回彈小、尺寸精度高和表面質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，因此充液拉深較適合結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的零件及雙相鋼等高強(qiáng)度難變形材料的成形。為解決零件變形不充分、變形分布不均的問題，提出了反脹充液拉深和正脹充液拉深工藝，反脹充液拉深由于預(yù)脹變形和充液拉深成形方向相反，較大的預(yù)脹量易導(dǎo)致凹?？诟浇牧险郫B，導(dǎo)致零件成形失敗，從而不能有效的提高零件變形量和性能；正脹充液拉深雖然能夠在較大范圍內(nèi)提高零件變形量，但由于正脹試件變形量唯一，且由中心向凹?？谥饾u減小，因此難以實(shí)現(xiàn)按需改變零件的變形分布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種通過增加局部拉深凸模，實(shí)現(xiàn)了零件變形局部調(diào)節(jié)的基于拉深(包含充液拉深)的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)裝置以及調(diào)節(jié)方法。
[0004]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:一種基于拉深的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)裝置，所述裝置包括拉深凸模、壓邊圈、拉深凹模和局部拉深凸模，拉深凹模位于需要加工的板料下方，拉深凸模、壓邊圈位于需要加工的板料的上方，拉深凸模內(nèi)部設(shè)置有槽，局部拉深凸模安裝在拉深凸模內(nèi)部設(shè)置的槽內(nèi)。
[0005]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例子中，所述局部拉深凸模對(duì)著板料一側(cè)設(shè)置有倒角。
[0006]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例子中，所述拉深凹模在靠近板料的一側(cè)設(shè)置有倒角。
[0007]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例子中，所述拉深凸模在靠近壓邊圈的一側(cè)的下部設(shè)置有倒角。
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例子中，所述壓邊圈在靠近拉深凸模的一側(cè)的下部設(shè)置有倒角。
[0009]一種基于拉深的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)方法:所述方法包括如下步驟:
[0010](I).放置板料:首先在拉深凹模的上表面放置板料；
[0011](2).施加壓邊力:然后壓邊圈下行至與板料接觸時(shí)停止，并對(duì)壓邊圈施加壓邊力
Fq；[0012](3).局部拉深成形:局部拉深凸模下行，下行的位移量由板料局部變形量決定；
[0013](4).局部拉深凸模復(fù)位:當(dāng)步驟(3)中的局部拉深成形結(jié)束后，局部拉深凸模上行至原始位置；
[0014](5).拉深成形:拉深凸模和局部拉深凸模一起下行，與板料接觸后繼續(xù)下壓，按照工藝標(biāo)準(zhǔn)，直至板料部分或全部壓入拉深凹模，加工過程結(jié)束；
[0015](6).取件:拉深凸模、局部拉深凸模和壓邊圈上移，取出成形零件即可。
[0016]本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:本發(fā)明提供的基于拉深(包含充液拉深)的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)裝置以及方法具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明通過增加局部拉深凸模，實(shí)現(xiàn)了零件變形局部調(diào)節(jié)的拉深成形，該方法突破了反脹充液拉深和正脹充液拉深中變形調(diào)節(jié)單一的限制，并能較大范圍的調(diào)節(jié)變形量。采用本發(fā)明所述方法可在現(xiàn)有拉深凸?；A(chǔ)上增加局部拉深凸模，結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)械加工量較小，因此實(shí)現(xiàn)方便。本發(fā)明所述方法對(duì)材料種類、板料厚度、材料強(qiáng)度以及零件強(qiáng)度均無限制。采用本發(fā)明所述方法獲得的零件，變形均勻，可實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)材料性能的最大化利用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為基于拉深的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為板料在加工過程中的初始位置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為板料在加工過程中的局部拉深成形時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為板料在加工過程中的局部拉深凸模復(fù)位后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5為板料在加工過程中的拉深成形時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0023]圖1為基于拉深的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明提供的裝置包括拉深凸模1、壓邊圈2、拉深凹模3和局部拉深凸模4，拉深凹模3位于板料5下方，拉深凸模1、壓邊圈2位于板料5上方，局部拉深凸模4安裝在拉深凸模I內(nèi)部，局部拉深凸模4在拉深凸模I的位置取決于板料5需要調(diào)節(jié)的部位；拉深凹模3在靠近板料5的一側(cè)設(shè)置有倒角301 ;局部拉深凸模4對(duì)著板料一側(cè)設(shè)置有倒角401。
[0024]在具體的實(shí)施過程中，拉深凸模I在靠近壓邊圈2的一側(cè)的下部設(shè)置有倒角101(參見圖1)。壓邊圈2在靠近拉深凸模I的一側(cè)的下部設(shè)置有倒角201 (參見圖1)。
[0025]利用上述裝置對(duì)板材零件進(jìn)行拉深成形的加工過程依次包括以下步驟:
[0026](I).放置板料5:首先在拉深凹模3的上表面放置板料5 ；
[0027](2).施加壓邊力:然后壓邊圈2下行至與板料5接觸時(shí)停止，并對(duì)壓邊圈施加壓邊力Fq ;在具體的安裝實(shí)施過程中，F(xiàn)q的值根據(jù)需要加工的板料5的硬度強(qiáng)度和需要成型的形狀來決定；
[0028](3).局部拉深成形:局部拉深凸模4下行，下行的位移量由板料局部變形量決定；下行的位移量根據(jù)板料5所需的局部變形量來決定。
[0029](4).局部拉深凸模復(fù)位:當(dāng)步驟(3)中的局部拉深成形結(jié)束后，局部拉深凸模4上行至原始位置；[0030](5).拉深成形:拉深凸模I和局部拉深凸模4 一起下行，與板料5接觸后繼續(xù)下壓，按照成形零件的工藝標(biāo)準(zhǔn)，直至板料5部分或全部壓入拉深凹模3，加工過程結(jié)束；
[0031](6).取件:拉深凸模1、局部拉深凸模4和壓邊圈2上移，取出成形零件即可。
[0032]本發(fā)明通過增加局部拉深凸模，實(shí)現(xiàn)了零件變形局部調(diào)節(jié)的拉深成形，該方法突破了反脹拉深和正脹拉深中變形調(diào)節(jié)單一的限制，并能較大范圍的調(diào)節(jié)變形量。
[0033]采用本發(fā)明所述方法可在現(xiàn)有拉深模具基礎(chǔ)上增加局部拉深凸模，局部拉深凸模結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)械加工量小，因此改造成本小、實(shí)現(xiàn)方便。本發(fā)明所述方法對(duì)材料種類、板料厚度、材料強(qiáng)度以及零件強(qiáng)度均無限制。
[0034]采用本發(fā)明所述方法獲得的零件，變形均勻，可實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)材料性能的最大化利用。
[0035]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于拉深的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述裝置包括拉深凸模、壓邊圈、拉深凹模和局部拉深凸模，拉深凹模位于需要加工的板料下方，拉深凸模、壓邊圈位于需要加工的板料的上方，拉深凸模內(nèi)部設(shè)置有槽，局部拉深凸模安裝在拉深凸模內(nèi)部設(shè)置的槽內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉深的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述局部拉深凸模對(duì)著板料一側(cè)設(shè)置有倒角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉深的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述拉深凹模在靠近板料的一側(cè)設(shè)置有倒角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉深的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述拉深凸模在靠近壓邊圈的一側(cè)的下部設(shè)置有倒角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉深的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述壓邊圈在靠近拉深凸模的一側(cè)的下部設(shè)置有倒角。
6.一種基于拉深的鈑金件局部變形調(diào)節(jié)方法:其特征在于:所述方法包括如下步驟: (0.放置板料:首先在拉深凹模的上表面放置板料； (2).施加壓邊力:然后壓邊圈下行至與板料接觸時(shí)停止，并對(duì)壓邊圈施加壓邊力Fq; (3).局部拉深成形:局部拉深凸模下行，下行的位移量由板料局部變形量決定； (4).局部拉深凸模復(fù)位:當(dāng)步驟(3)中的局部拉深成形結(jié)束后，局部拉深凸模上行至原始位置； (5).拉深成形:拉深凸模和局部拉深凸模一起下行，與板料接觸后繼續(xù)下壓，按照工藝標(biāo)準(zhǔn)，直至板料部分或全部壓入拉深凹模，加工過程結(jié)束； (6).取件:拉深凸模、局部拉深凸模和壓邊圈上移，取出成形零件即可。
【文檔編號(hào)】B21D37/10GK103658290SQ201310739058
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】苑文婧, 田浩彬, 劉曉航, 陳保國 申請人:上海第二工業(yè)大學(xué)