[发明专利]超高强度钢冲压件回弹控制方法

说明书

技术领域：

本发明运用模具凸模底面和顶板表面结构进行超高强度钢板冲压成形的回弹控制，属于冲压成形技术领域。

背景技术：

提高汽车的安全性能和降低油耗减少排放是目前汽车制造业关注的焦点问题。数据显示，车重减轻10％，可节省燃油3％～7％，因此，减轻车身重量是实现汽车车身轻量化的重要手段。超刚强度钢板冲压件由于其具有减轻重量和提高安全性能的双重优势，近年来发展迅速，应用广泛。但是随着钢板强度的提高，其成形性能随之下降，回弹严重。

帽形冲压件是很多行业都广泛使用的一种冲压件，尤其是在车身结构件中，用量大，成形质量和精度要求高，其成形精度直接影响到车体制造的质量。但帽形冲压件成形质量和精度一直不好，主要是由于帽形截面这种特殊的开口结构使其的成形难度很大，加之超高强度钢板的成形性能不佳，回弹问题很难控制，致使成形件存在开口量过大、整体形状扭曲等诸多缺陷，产品质量一直受到很大影响，是冲压成形生产制造领域中长期以来一直期待解决的问题。

基于上述原因，在经过系统理论分析和大量实验基础上，本发明提出了一种超高强度钢板冲压件截面回弹控制方法，可以有效控制零件侧壁回弹，大幅度提超高强度钢板冲压件的成形精度和质量。

发明内容：

本发明提供一种超高强度钢冲压件回弹控制方法，目的在于减小超高强度钢板在成形过程中回弹严重的问题。下面以冲压件中最为常见、最为典型的帽形件为例，结合附图对本发明原理进行说明。

所述方法中模具结构主要包括凸模1，凹模4，顶板3等组成，将模具凸模底面和顶板上表面做成双圆弧表面，成形时，凸模向下运动，板料被顶板压紧在凸模圆弧底面上，使板料2沿凸模圆弧发生弹性变形，卸载时，被弯曲的双圆弧面产生的反向回弹变形，可以补偿冲压件两侧壁的回弹变形，通过对圆弧弧度的控制减小甚至消除回弹。

本发明中所述凸模底面和顶板上表面的圆弧位置相对应，方向相反，凸模表面圆弧为内凹，顶板表面圆弧为外凸。

所述板料为超高强度钢板，钢板底部与凸模及顶板双圆弧部分接触的位置在冲压时发生的变形为弹性变形。

本发明所述超高强度钢冲压件回弹控制方法，运用具有双圆弧底面的凸模和压料顶板实现板料反变形，卸载后补偿截面两侧壁的回弹变形，从而大幅减小截面开口量，提高成形精度。另外，这种双圆弧底面形状可以使板料有效定位，防止成形过程中板料在模具中的串动，并能使成形件两侧壁各自独立地进行回弹补偿，不会因相互牵连产生整体变形，且易于调整。

附图说明：

附图为本发明的成形模具结构原理图。

其中：1.凸模，2.板料，3.顶板，4.凹模。

具体实施方式：

现结合附图对本发明所述方法进行进一步说明。

如附图所示，本发明所述模具包括凸模1，凹模4，顶板3等主要部件，模具凸模底面和顶板上表面设置为双圆弧表面，凸模底面和顶板上表面的圆弧位置相对应，方向相反，凸模表面圆弧为内凹，顶板表面圆弧为外凸，当冲压成形时，在凸模与顶板的共同作用下板料紧贴在圆弧表面，发生弹性变形，冲压结束后，这部分变形回复，补偿两侧壁的回弹，使板料得到更高的成形精度，圆弧的弧度视板料侧壁正常情况下的回弹程度而定，回弹越严重，圆弧弧度越大；板材侧壁的回弹方向均为向外侧张开，因此圆弧部分变形方向应为与其反向的变形，即凸模表面为内凹，顶板表面外凸。凸模底面和顶板上表面设置为双圆弧的原因在于，单圆弧虽能通过弹性变形补偿回弹，但是对板料的定位效果不理想，双圆弧能够实现对板料的定位，并且能够对两侧壁独立进行补偿，二者不互相影响，防止最终成形件形状的扭曲变形。该结构与传统高强钢件冲压成形相比，成形件截面开口量可以缩减90％以上。

本发明所述超高强度钢冲压件回弹控制方法，能够有效解决超高强度钢板成形中的重大难题，提高钢板的成形精度，减小回弹，模具结构简单，制造成本低，对实际生产实践具有重大的意义。