专利名称：高强度双相钢板成形局部凸台螺母板的制造方法
技术领域：
本发明涉及高强度双相钢板局部高凸台螺母板多步复合成形方法，该方法具体涉及在该类板料上冷锻压、冷挤压、冷冲压复合成形局部高凸台螺母板的制造方法。
背景技术：
高强度高凸台螺母板是汽车制造行业实现各个部件之间固定连接的关键零件，目前大部分采用焊接、切削加工、塑性加工等多种工艺方法生产。由于塑性加工生产效率高， 节约材料，且加工的螺母板综合力学性能好，因此，大部分高凸台螺母板的批量生产均采用塑性加工的工艺方法。相比之下，采用焊接、切削加工等方法来生产高凸台螺母板，工序较多，生产效率低，材料利用率低。
由于高凸台螺母板的凸台高度及其制造材料的不同，其塑性加工方法也不相同， 一般可以采用冷锻压、冷挤压、冷冲压等工艺。高强度双相钢高凸台螺母板与其它的螺母板相比，采用塑性加工方法生产的难点在于(I)凸台较高，金属流动量大；(2)高强度双相钢板在成形过程中析出的二相粒子阻碍位错运动，使得该种材料硬化指数极高。因此该种材料的高凸台螺母板成形难度大，需要多道次成形和退火处理。发明内容
本发明所要解决的技术问题是将提供一种适用于高强度双相钢高凸台螺母板的复合成形方法。
本发明所述的复合成形高强度双相钢高凸台螺母板制造方法，具体成形过程特征在于包括如下步骤O毛坯首次压凹预成形将毛坯板料放置在凹模上并用压料板压住，使用台阶冲头对母板上表面进行压凹预成形。具体过程为将台阶冲头插入压料板的通孔内，且冲头位于凹模型腔的正上方，背压顶杆一端位于凹模型腔内。背压顶杆在一定的背压力作用下压紧板料，台阶冲头在冲锻压力下带着背压顶杆一起向下运动，使台阶冲头下方的板料的材料流入凹模型腔内；当台阶冲头下行到一定位置时，此时由于材料的硬化作用使台阶形冲头载荷激增，需要停止台阶形冲头的下行；2)平板台阶冲头对板料的首次锻挤压成形将预成形的凸台板料放置于凹模上。此时， 使位于板料正上方的平板台阶冲头(此时无需压料板)下行，对板料锻压，同时对凹模型腔孔的平头背压顶杆施加一定背压力作用，对板料挤压。当平板台阶冲头行程达到预设值时， 停止平板台阶冲头下行；3)预成形凸台板料的退火处理；4)在母板上再次压凹预成形将母板放置在凹模上并用压料板压住，使用锥形冲头对母板进行第二次压凹预成形。具体过程与步骤I)相同；5)平板锥形冲头对板料再次锻挤压成形将预成形的凸台板料放置于凹模上，此时使位于板料正上方的平板锥形冲头下行，对板料锻压，同时凹模型腔孔的台阶背压顶杆需要施加一定背压力，对板料挤压，达到平板锥形冲头预设行程时，停止下行；6)预成形凸台板料的冲孔位于预成形凸台下方的冲孔凸模向上运动，将凸台底部的连皮冲掉，得到光洁的通孔，得以成形凸台的板料。
本发明的有益效果为有效结合板料冷锻压、冷挤压冷冲压，三个过程，充分发挥了金属流动特点，该复合成形方法综合发挥冷锻压、冷挤压、冷冲压各自的优势，有利于成形高强高硬化指数材料的高凸台零件，使零件组织性能好，材料利用率高。
下面结合附图和实例对本发明进一步说明。
图I是本发明的板料毛坯截面示意图。
图2是本发明的高凸台螺母板零件示意图。
图3本发明工件成形工序示意图。
图4本发明的台阶冲头首次压凹成形示意图。
图5本发明的平板台阶冲头首次锻挤压成形示意图。
图6本发明的锥形冲头再次压凹成形示意图。
图7本发明的平板锥形冲头再次锻挤压成形示意图。
I 一台阶冲头，2 —待加工母板(板料、坯料)，3 —压料板，4 一凹模，5 —平头背压杆，6 —平板台阶冲头，7 —锥形冲头，8 —平板锥形冲头，9 一台阶背压杆。
具体实施方式
为了更好的理解本方法，下面结合具体数据进行说明，应理解具体的实施例不构成对本发明所保护范围的限制。
一个具体的高凸台螺母板制造实例如下a.根据零件的尺寸要求，采用冲裁方式对原材料冲压成如图I所示的矩形毛坯(尺寸 长X宽为42. 5 X 38mm，厚度为6mm)，材料为B340/590 DP冷轧双相钢板。
b.如图4，坯料2放入凹模4定位好以后，压料板3先接触板料毛坯2并压紧，接下来台阶冲头I在1000KN压力机作用力(Fit)下运动并与坯料2接触，使得坯料2流入凹模 4型腔内并与平板背压顶杆5相接触，当台阶冲头I行程达到6_ (图4中轴线[点划线] 右侧的1、2、5所在位置)时，台阶冲头I停止向下运动，坯料2预成形的剖面如图3 (a)。
c.如图5，将b步预成形的坯料2放入凹模4定位好以后，平板台阶冲头6在 1000KN压力机作用力(Fit)下运动，对板料2锻压，同时平头背压杆5在作用力(Fff)下运动，对板料2挤压。当平板台阶冲头6向下行程达到Imm(图5中轴线[点划线]右侧的2、5、6所在位置)时，平板台阶冲头6停止向下运动，得到成形好的坯料，剖面结构如图3 (b)。
d.将c步成形好的坯料2，进行退火处理。(具体工艺将工件加热到640Π20 保温2 3小时后进行空冷)e.如图6，将d步退火好的坯料2放入凹模4定位好以后，压料板3先接触板料毛坯2 并压紧，接下来锥形冲头7在1000KN压力机作用力(Fit)下运动并与坯料2接触，使得坯料 2流入凹模4型腔内并与平板背压顶杆5相接触，当锥形冲头7行程达到5mm (图6中轴线 [点划线]右侧的2、5、7所在位置)时，锥形冲头7停止向下运动，得到的坏料剖面形状如图 3 (C)。
g.如图7，将e步成形好的坯料2放入凹模4定位好以后，平板锥形冲头8在 1000KN压力机作用向(Fit)下运动，对板料2锻压，同时台阶背压杆9在作用力(Fff)下运动，对板料2挤压。当平板锥形冲头8向下行程达到Imm(图7中轴线[点划线]右侧的2、8、9所在位置)时，平板锥形冲头9停止向下运动，得到的坏料剖面形状如图3 (d)。
h.将g步压好的毛坯进行冲孔，并加工出螺纹得到局部高凸台螺母板，形状如图 3 Ce)及图2所示。
本发明的板材坯料通过多步复合成形高强度双相钢高凸台螺母板的方法，可以使在塑性加工过程中有二相粒子析出、加工硬化显著的材料成形，多步复合使得模具载荷小， 材料利用率高，节省了大量的材料。组织性能好，特别适合高载荷零件的生产。
权利要求
1.一种矩形板材坯料多步复合成形高强度双相钢板局部高凸台螺母板的方法，其特征在于采用高强度双相钢板坯料为毛坯，通过阶梯凸模、不同高度的锥形凸模、平头凸模，背压凸模进行压凹、冷冲锻、冷挤压、冷冲压、退火的工序多步复合成形。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于包括以下步骤O毛坯首次压凹预成形将毛坯板料放置在凹模上并用压料板压住，使用台阶冲头对母板上表面进行压凹预成形；2)平板台阶冲头对板料的首次锻挤压成形将预成形的凸台板料放置于凹模上，使位于板料正上方的平板台阶冲头下行，对板料锻压，同时对凹模型腔孔的平头背压顶杆施加一定背压力作用，对板料挤压；当平板台阶冲头行程达到预设值时，停止平板台阶冲头下3)预成形凸台板料的退火处理；4)在母板上再次压凹预成形将步骤3)退火处理的母板放置在凹模上并用压料板压住，使用锥形冲头对母板进行第二次压凹预成形，具体过程与步骤I)相同；5)平板锥形冲头对板料再次锻挤压成形将预成形的凸台板料放置于凹模上，此时使位于板料正上方的平板锥形冲头下行，对板料锻压，同时凹模型腔孔的台阶背压顶杆需要施加一定背压力，对板料挤压，达到平板锥形冲头预设行程时，停止下行；6)预成形凸台板料的冲孔位于预成形凸台下方的冲孔凸模向上运动，将凸台底部的连皮冲掉，得到光洁的通孔，得以成形凸台的板料。
全文摘要
本发明公开了高强度双相钢板局部高凸台螺母板多步复合成形方法。采用高强度双相钢板坯料为毛坯，通过阶梯凸模、不同高度的锥形凸模、平头凸模，背压凸模进行压凹、冷冲锻、冷挤压、冷冲压、退火的工序多步复合成形。板料为毛坯，通过多步复合成形。该方法可以使在塑性加工过程中有二相粒子析出、加工硬化显著的板材局部高凸台成形，多步复合使得模具载荷小，同时塑性加工使得材料利用率高，节省了大量的材料，组织性能好，特别适合高载荷连接用零件的生产。
文档编号B23P15/00GK102935578SQ201210398550
公开日2013年2月20日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者王雷刚, 黄瑶, 贺佳阳, 王楚翘 申请人:江苏大学