[发明专利]在多个坯料中加工开口的方法

说明书

本公开涉及一种在多个坯料中加工开口的方法。公开了用于从限定有内部开口的坯料制造制品的方法和系统。将坯料堆对齐，并且通过旋转切削工具将坯料堆中的坯料的内部开口加工至精加工尺寸。在数控机床加工中进行之前，将坯料夹紧在一起。随后在钣金成形操作中单独地成形坯料，在所述钣金成形操作中内部开口的内周在成形坯料时膨胀。

技术领域

本公开涉及一种制造钣金坯料的方法，所述钣金坯料包括在拉延(drawing)操作或其他类型的成形操作中后续形成的开口。

背景技术

制造钣金部件通常从冲裁(blanking)操作开始，在该操作中由轧制的钢或铝的卷料切割出坯料。可以修剪外周和大的开口以形成坯料，然后在后续的拉延、翻边、冲压、冲孔和卷边工艺中使坯料成形。被冲裁有大的开口的部件的一个示例是车身侧面板，车身侧面板跨越车辆一侧并且限定以嵌套关系容纳车门的开口。在坯料中形成预切开口的一个问题是：在后续的成形操作中，开口周围的材料必须从开口的内部和开口外部的区域流动。当坯料成形时，预切开口扩张(expand)并且可能在开口周围的材料中形成裂缝。

在减轻车辆的重量以满足燃料经济性标准的需求下，正在加大对由铝或高强度合金制成的钣金部件的开发。铝和高强度钢的韧性比低碳钢低，并且与较大开口的内周处的裂缝有关的问题更为普遍。由于从开口内部拉延其他金属，所以当切割铝质坯料时在切割边缘处形成的小裂纹或小缺陷在后续的成形操作中扩大而形成裂缝。

在后续的成形操作中，在拉延模具扩张期间坯料内边缘处产生裂缝的根本原因源自由于粗糙的断裂表面、微裂纹、毛刺和卡咬痕迹(gall mark)而引起的过度的应变硬化和小缺陷。过度的应变硬化和缺陷严重限制了金属的扩张能力。避免与铝面板中的预切开口的缺陷引起的裂缝相关的问题限制了使用铝质钣金部件的机会。由于需要废弃在关键区域具有裂缝的部件，所以在冲压工艺中面板裂缝会导致明显的成品率损失。此外，与面板裂缝有关的问题导致成本超支、供应短缺、潜在质量问题以及生产线可用性下降。

本公开旨在解决上述问题和如下概括的其他问题。

发明内容

根据本公开的一方面，公开了一种用于制造钣金部件的方法。该方法包括以下步骤：从多个钣金段切割限定有内部开口的多个坯料的步骤，堆叠所述多个坯料并且使内部开口对齐，使用旋转切削工具将内部开口的内周加工至精加工尺寸。

根据该方法的其他方面，该方法还可以包括在加工之前将所述多个坯料夹紧在一起。坯料可以在数控机床中被夹紧在一起。该方法还可以包括在钣金成形操作中单独地成形坯料，其中，坯料中的内部开口的内周在成形坯料时膨胀。旋转切削工具可以是铣削工具。钣金部件可以是车辆的限定有车门开口或车窗开口的车身侧面板，或者可以是具有在后续的成形操作中膨胀的开口或关键边缘区域的另一类型的面板。

根据本公开的另一方面，公开了一种用于从限定有开口的坯料制造钣金部件的系统。该系统包括堆叠在基座上的坯料堆，其中所述开口大致对准。包括旋转刀具的机床从坯料堆中的开口去除材料以形成被加工的坯料边缘。随后，成形工具使每个被加工的坯料中的被加工的坯料边缘成形并膨胀。

该系统还可以包括夹紧装置，该夹紧装置在机床从开口切削材料时夹紧基座上的坯料堆。基座可以包括设置在坯料堆下方的间隔件，从而为机床提供间隙以从堆叠在基座上的所有坯料切割材料。

根据本公开的另一方面，公开了一种用于从限定有开口的坯料制造钣金部件的系统，坯料堆叠在基座上形成坯料堆，并且所述开口彼此对准，所述系统包括：机床，包括旋转刀具，所述旋转刀具从坯料堆中的开口切削材料以形成被加工的坯料；至少一个成形工具，单独地使每个被加工的坯料的开口成形和膨胀。

根据本公开的另一方面，公开了一种制品，其包括起初从钣金段冲压而成的限定有内部开口的坯料。内部开口的内周被成形为被加工的表面。被加工的表面可以是铣削表面。制品可以是车辆的车身侧面板，并且内部开口可以是车门开口、车窗开口或排气开口。