专利名称：钢板冲压后扭曲回弹特性实验模具的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属板材性能测量领域，尤其涉及一种钢板冲压后扭曲回弹实验
模具。
背景技术：
随着汽车工业的快速发展，汽车行业的竞争愈来愈激烈，舒适、安全和节能型的汽 车已为消费者接受，高强度钢板得到了广泛应用。高强度钢冲压成型时常出现开裂、起皱、 回弹等问题。回弹问题目前普遍划分为角度回弹、巻曲回弹和扭曲回弹三种形式，其中前两 种回弹形式已经得到了国内外学者的广泛研究，而扭曲回弹由于形式比较复杂、扭曲形式 多样，目前没有形成较完整的研究方法。产生扭曲回弹的零件严重影响了车身的焊接、装配 质量。目前，对扭曲回弹还没有出现有效的克服方法。目前对扭曲回弹的评价还没有形成 较完整的方案。 产生扭曲回弹的零件型面，表现为相对初始型面发生扭转，可以用角度来衡量扭 曲角度。为实现对扭曲回弹的控制，必须准确了解零件冲压后产生的扭转角度，根据测量结 果对扭曲回弹进行控制。为此，需要制造出准确、快速、方便的测量零件不同型面产生的扭 转角度的检具。 经对现有技术的检索发现， 1)专利号为W0 2008026777 Al，发明名称为回弹角测量方法、装置及流程，该专
利对梁类零件的回弹进行了测量分析，提出了采用回弹前后零件截面的夹角评价回弹。该
方法能够评价零件的回弹情况，但没有具体提出测量零件的扭曲回弹方法。 2)专利号为KR 804962 Bl，发明名称为梁类零件的回弹测量装置，该专利对一
具体的梁类零件的回弹进行了测量，提出了采用回弹前后零件截面的夹角评价回弹、采用
侧壁翘曲的高度评价巻曲。该方法能够评价零件的回弹、巻曲情况，但没有具体提出评价零
件的扭曲回弹的方法。 3)专利号为JP 2008272781 A，发明名称为薄板冲压模具装置，该专利对产生回 弹的模具进行了调整，对减小回弹的措施进行了研究，通过改进措施实现了控制零件的回 弹。该专利并没有描述如何对零件的回弹进行测量。 4)专利号为JP 2009012044 A，发明名称为薄板冲压模具装置与方法，该专利对 产生回弹的零件进行了调整，在零件的型面上增加了加强筋控制回弹，改善了零件的回弹。 该专利并没有描述如何对零件的扭曲回弹进行测量。 综合以上专利分析可知，现有技术没有针对零件的扭曲回弹的测量装置和评价扭 曲回弹的标准。 根据发明人研究表明，不平衡的残余应力常常会出现在非对称的零件中，如很宽 的法兰边或纵向较长的侧壁，以及板件纵向或横截面有明显突变特征。通过对冲压件产生 扭曲回弹的分析和归纳，得出变截面形状和变拐角特征是诱发扭曲回弹的基本特征，如图1 所示，a为冲压件的夹角，通过改变a角度，研究变拐角特征对扭曲回弹的影响；D1、D2分别表示冲压件两段的截面宽度，通过改变D1/D2的比值，研究变截面形状对扭曲回弹的影 响规律。所以需要一种能灵活改变冲压件截面比和拐角大小的模具，来进行材料扭曲回弹 特性试验，试验时通过测定冲压件a、 b、 c三个截面的扭曲回弹角度来确定改材料的扭曲回 弹特性。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种钢板冲压后扭曲回弹特性实验模 具，通过可拆卸的镶块组合，自由调整冲压件的截面比和拐角，使材料的扭曲回弹特性试验 更加方便。 本实用新型是这样实现的一种钢板冲压后扭曲回弹特性实验模具，包括凸模、凹 模和压边模，所述的凸模底部固定在模具下模板上，凸模顶部由变截面段和变拐角段组成， 可拆卸安装在凸模底部上；所述的压边模底部固定，压边模顶部由若干压边镶块组合构成， 可拆卸安装在压边模底部上；所述的凹模由与压边模顶部的压边镶块相对应的凹模镶块 组合构成，可拆卸安装在模具上模板上，凹模的内腔与凸模顶部相配合，凹模上安装有拉延 筋。 所述的拉延筋包括凸筋和垫片，垫片放置在凸筋的底部，凸筋和垫片通过螺栓安 装在凹模上。 所述的压边模顶部由九块压边镶块组合构成，其中八块压边镶块绕压边模顶部的 零件槽环形布置，第九块压边镶块为补偿块，使压边模顶部构成一个完整的长方形，压边镶 块上开有定位孔和固定孔，用螺栓把压边镶块固定在压边模底部上；压边镶块的正面布置 有拉延筋槽，反面开有并开有横向的定位槽，位于压边模顶部中间位置的压边镶块的反面 还开有竖向的固定槽；环形布置的八块压边镶块为楔形，相邻的两个压边镶块的侧边倾斜 交错布置。 所述的凹模由与压边模顶部压边镶块相对应的十块凹模镶块组合构成，其中八块 凹模镶块由和压边镶块一一对应，另两块凹模镶块为补偿块，使凹模顶部构成一个完整的 长方形。 所述的凸模顶部的变截面段和变拐角段上都开有定位槽和固定槽，并用螺栓把凸 模顶部安装在凸模底部上，变截面段和变拐角段相接处的定位槽贯通相连组合成一体。 本实用新型的钢板冲压后扭曲回弹特性实验模具通过可拆卸的镶块组合，自由调 整冲压件的截面比和拐角，降低了试验所需要的模具成本，使材料的扭曲回弹特性试验更 加方便；拉延筋中凸筋的高度可以用垫片调节，可以更好的得到拉延筋对扭曲回弹造成的 影响；模具中镶块设置成楔形相邻边倾斜交错布置并通过定位槽和固定槽配合，是镶块的 固定更加牢固；本实用新型提高了钢板冲压后扭曲回弹特性的实验能力，降低了试验成本， 为得到冲压件生产中的扭曲回弹数据提供的很好的帮助。
图1为待测扭曲回弹特性冲压件的结构示意图； 图2为本实用新型钢板冲压后扭曲回弹特性实验模具立体结构示意爆炸图； 图3为凸模顶部结构示意4[0021] 图4为凹模结构示意图； 图5为凹模上的拉延筋结构示意图； 图6为压边模正面示意图； 图7为压边模反面示意图。 图中1凸模、2凹模、3压边模、4下模板、5上模板、6定位槽、7固定槽、8定位孔、 9固定孔、11变截面段、12边拐角段、21凹模镶块、22内腔、23拉延筋、24凸筋、25垫片、31 压边模镶块、32零件槽、33拉延筋槽。
具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本 实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型表述的内容 之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申 请所附权利要求书所限定的范围。 如图2所示，一种钢板冲压后扭曲回弹特性实验模具，包括凸模1、凹模2和压边 模3，所述的凸模1底部固定在模具下模板4上，如图3所示，凸模1顶部由变截面段11和 变拐角段12组成，变截面段11和变拐角段12上都开有定位槽6、固定槽7和固定孔9，用 螺栓通过固定孔9把变截面段11和变拐角段12可拆卸安装在凸模1底部上，变截面段11 和变拐角段12相接处的定位槽6贯通相连组合成一体；所述的压边模3底部固定，压边模 3顶部由若干压边镶块31组合构成，可拆卸安装在压边模3底部上；所述的凹模2由与压 边模3顶部的压边镶块31相对应的凹模镶块21组合构成，可拆卸安装在模具上模板5上， 凹模2的内腔22与凸模1顶部相配合，凹模2上安装有拉延筋23。 为了测试成形工艺中拉延筋23对扭曲回弹的影响，在本实施例中拉延筋23为可 调节的形式，包括凸筋24和垫片25，垫片25放置在凸筋24的底部，凸筋24和垫片25通过 螺栓安装在凹模2上，通过更换垫片25改变凸筋24的高度，方便测试。 另外，因为凸模1顶部的变截面段11和变拐角段12会根据实验的需要不断的更 换，调整数据，所以凹模2和压边模3就要根据凸模1顶部的形状不断调整，所以凹模2和 压边模3顶部都采用相对应的镶块组合而成，根据实验的需要对形状发生改变的部位的镶 块进行更换，实现变截面或变拐角的需要，这样的镶块设计大大减少了模具需要的成本。 在本实施例中，如图6、7所示，所述的压边模3顶部由九块压边镶块31组合构成， 其中八块压边镶块31绕压边模3顶部的零件槽32环形布置，第九块压边镶块31为补偿 块，使压边模3顶部构成一个完整的长方形，压边镶块31上开有定位孔8和固定孔9，用螺 栓穿过固定孔9把压边镶块31固定在压边模3底部上；压边镶块31的正面布置有拉延筋 槽33，反面开有并开有横向的定位槽6，位于压边模3顶部中间位置的压边镶块31的反面 还开有竖向的固定槽7 ;环形布置的八块压边镶块31为楔形，相邻的两个压边镶块31的侧 边倾斜交错布置，使得压边镶块31的固定更加紧密牢固。 与压边模相对应，如图4、5所示，所述的凹模2由与压边模3顶部压边镶块31相 对应的十块凹模镶块21组合构成，其中八块凹模镶块21由和压边镶块31 —一对应，另两 块凹模镶块21为补偿块，使凹模2构成一个完整的长方形。
权利要求一种钢板冲压后扭曲回弹特性实验模具，包括凸模、凹模和压边模，其特征是所述的凸模底部固定在模具下模板上，凸模顶部由变截面段和变拐角段组成，可拆卸安装在凸模底部上；所述的压边模底部固定，压边模顶部由若干压边镶块组合构成，可拆卸安装在压边模底部上；所述的凹模由与压边模顶部的压边镶块相对应的凹模镶块组合构成，可拆卸安装在模具上模板上，凹模的内腔与凸模顶部相配合，凹模上安装有拉延筋。
2. 如权利要求1所述的钢板冲压后扭曲回弹特性实验模具，其特征是所述的拉延筋 包括凸筋和垫片，垫片放置在凸筋的底部，凸筋和垫片通过螺栓安装在凹模上。
3. 如权利要求1或2所述的钢板冲压后扭曲回弹特性实验模具，其特征是所述的压 边模顶部由九块压边镶块组合构成，其中八块压边镶块绕压边模顶部的零件槽环形布置， 第九块压边镶块为补偿块，使压边模顶部构成一个完整的长方形，压边镶块上开有定位孔 和固定孔，通过螺栓把，压边镶块固定在压边模底部上；压边镶块的正面布置有拉延筋槽， 反面开有并开有横向的定位槽，位于压边模顶部中间位置的压边镶块的反面还开有竖向的 固定槽；环形布置的八块压边镶块为楔形，相邻的两个压边镶块的侧边倾斜交错布置。
4. 如权利要求3所述的钢板冲压后扭曲回弹特性实验模具，其特征是所述的凹模由 与压边模顶部压边镶块相对应的十块凹模镶块组合构成，其中八块凹模镶块由和压边镶块 一一对应，另两块凹模镶块为补偿块，使凹模顶部构成一个完整的长方形。
5. 如权利要求1所述的钢板冲压后扭曲回弹特性实验模具，其特征是所述的凸模顶 部的变截面段和变拐角段上都开有定位槽和固定槽，并用螺栓把凸模顶部安装在凸模底部 上，变截面段和变拐角段相接处的定位槽贯通相连组合成一体。
专利摘要本实用新型属于金属板材性能测量领域，尤其涉及一种钢板冲压后扭曲回弹实验模具。一种钢板冲压后扭曲回弹特性实验模具，包括凸模、凹模和压边模，所述的凸模底部固定在模具下模板上，凸模顶部由变截面段和变拐角段组成可拆卸安装在凸模底部上；所述的压边模底部固定，压边模顶部由若干压边镶块组合构成可拆卸安装在压边模底部上；所述的凹模由与压边模顶部的压边镶块相对应的凹模镶块组合构成，可拆卸安装在模具上模板上，凹模的内腔与凸模顶部相配合，凹模上安装有拉延筋。本实用新型降低了试验所需要的模具成本，提高了钢板冲压后扭曲回弹特性的实验能力，为得到冲压件生产中的扭曲回弹数据提供的很好的帮助。
文档编号G01N3/02GK201548449SQ20092021141
公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月28日 优先权日2009年10月28日
发明者吴磊, 汪晨, 蒋浩民 申请人:宝山钢铁股份有限公司