[发明专利]一种薄壁钣金件冲压成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄壁钣金件的冲压成形技术方案设计和应用技术领域，特别提供了一种薄壁钣金件冲压成形方法。

背景技术

一种薄壁钣金件为新材料0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢板材为原材料的冲压件，属于功能构件，对零件的制造质量和使用可靠性有较高要求。0Cr17Ni4Cu4Nb是一种马氏体沉淀硬化不锈钢，室温冲压性能较差，室温延伸率不大于20％，根据试验，厚度1mm的0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢板材普通冲压拉深成形最大拉深比1.25-1.3。该零件成形变形量较大，通过计算其拉深比超过1.5，再加上零件最小成形转接半径仅为R1。因此，采用普通冲压成形工艺无法直接冲压成形出零件，见图1。

目前这种薄壁钣金件的成形制造工艺为：将零件分成两个简单的钣金件，即件1和件2(见图2、3)，分别单独进行拉深成形；然后车加工出焊接配合面，通过氩弧焊接连接在一起成形零件毛坯；经过热处理消除成形和焊接应力后，再用普通拉深模具冲压校正获得零件的全部形状和尺寸，见图4。

目前的制造工艺存在的主要问题有：一是零件为拼焊结构，零件表面存在的焊缝影响零件的外表质量和使用可靠性，零件在使用中有时出现焊缝裂纹问题，影响到产品的使用安全；二是拼焊结构造成零件的制造工艺流程长，零件制造成本高。

人们迫切希望获得一种技术效果优良的薄壁钣金件冲压成形方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种技术效果优良的薄壁钣金件冲压成形方法。关键是解决一种薄壁钣金件制造中存在的焊缝影响零件使用可靠性问题，目的是实现该类零件的整体冲压成形，取消环形焊缝，从而消除焊缝带来的使用安全隐患，同时缩短零件的制造流程，降低制造成本。

本发明提供了一种薄壁钣金件冲压成形方法，作为被加工件的薄壁钣金件2材料为0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢板材；薄壁钣金件2的最小成形转接半径为R1mm；其特征在于：首先使用前置工序将薄壁钣金件整体毛坯预加工出大概轮廓，预加工后的半成品尺寸未到量，尤其是小曲率弯曲变形处仍需重点处理；0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢板材，材料室温冲压性能较差，室温延伸率不大于20％，根据试验，厚度1mm的0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢板材普通冲压拉深成形最大拉深比1.25-1.3。该零件成形变形量较大，通过计算其拉深比超过1.5，再加上零件最小成形转接半径仅为R1；因此，采用普通冲压成形工艺无法直接冲压成形出零件，薄壁钣金件2见图1；

然后使用专用的整体冲压成形校正模具对待加工的薄壁钣金件半成品进行冲压成形处理得到合格品；所述整体冲压成形校正模具构成如下：凹模1、凸模3、压边圈4、下模板5、连接螺栓6；其中：下模板5位于整个模具的下部，下模板5通过连接螺栓6和凸模1固定连接为一体；凸模1的上部设置有向上方凸出且与凹模1下部向内凹陷的部分相配合的结构；凸模3外部设置有环状且能套装整个凸模3的压边圈4，压边圈4能与凹模1下部下表面近边沿处配合构成分别紧贴薄壁钣金件2。参见图9.

所述薄壁钣金件冲压成形方法，其特征在于：压边圈4下方还设置有能调整压边圈4高度的压边顶杆7，以便保证压边圈4能与凹模1下部下表面近边沿处配合构成分别紧贴薄壁钣金件2形成密封结构。

所述薄壁钣金件冲压成形方法，其特征在于：凸模3被粘性介质填充的腔室替换，下模板5中央处设置有能容纳粘性介质的空腔9，被粘性介质填充腔室即能容纳粘性介质的空腔9；空腔9上设置有用于向粘性介质世通过加力活塞10施加压力以便帮助薄壁钣金件2实现冲压成形的孔道；所述粘性介质具体是半固态、能流动、具有一定应变速率敏感性的高分子聚合物。类似充液成形。

所述薄壁钣金件冲压成形方法，其特征在于：所述薄壁钣金件冲压成形方法具体要求是：首先按照整体冲压成形工艺，是一种新的板料软模成形技术；应用冲压成形等面积原理，通过冲压成形模拟软件计算并经过实际试验，以便确定零件毛料尺寸，见图5；零件毛料直径在满足零件成形后尺寸的前提下应尽量小，以减小冲压成形变形量，利于零件的成形；