基于拉深的钣金件局部变形调节装置以及调节方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于拉深的钣金件局部变形调节装置以及调节方法，装置包括拉深凸模、压边圈、拉深凹模和局部拉深凸模，拉深凹模位于板料下方，拉深凸模、压边圈位于板料上方，局部拉深凸模安装在拉深凸模内部，局部拉深凸模在拉深凸模的位置取决于板料需要调节的部位。调节方法包括以下步骤：（1）放置板料；（2）施加压边力；（3）局部拉深成形；（4）局部拉深凸模复位；（5）拉深凸模下行，完成拉深成形；（6）取件。本发明通过增加局部拉深凸模，实现了零件变形局部调节的拉深成形，该方法突破了反胀拉深和正胀拉深中变形调节单一的限制，并能较大范围的调节变形量。
【专利说明】基于拉深的钣金件局部变形调节装置以及调节方法
【技术领域】
[0001]本发明属于模具加工制作【技术领域】，具体涉及一种基于拉深的钣金件局部变形调节装置以及方法。
【背景技术】
[0002]轻量化是汽车实现节约能源、降低排放，应对能源危机和环保压力的重要措施。采用双相钢等先进高强钢板材零件是实现汽车轻量化主要途径之一。由于双相钢等先进高强钢板材屈强比低，屈服强度与抗拉强度差值大，必须具有充分的变形量，才能通过加工硬化使零件成形后获得足够的强度。但是，普通拉深模具零件存在变形不充分且不均匀的问题，影响了双相钢等先进高强钢板材零件整体承载能力。充液拉深是一种利用流体作为传力介质代替刚性凹模使金属板材成为所需形状曲面零件的柔性化成形工艺。相对于传统拉深成形，充液拉深成形零件具有成形极限高、回弹小、尺寸精度高和表面质量好等优点，因此充液拉深较适合结构形状复杂的零件及双相钢等高强度难变形材料的成形。为解决零件变形不充分、变形分布不均的问题，提出了反胀充液拉深和正胀充液拉深工艺，反胀充液拉深由于预胀变形和充液拉深成形方向相反，较大的预胀量易导致凹模口附近材料折叠，导致零件成形失败，从而不能有效的提高零件变形量和性能；正胀充液拉深虽然能够在较大范围内提高零件变形量，但由于正胀试件变形量唯一，且由中心向凹模口逐渐减小，因此难以实现按需改变零件的变形分布。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种通过增加局部拉深凸模，实现了零件变形局部调节的基于拉深(包含充液拉深)的钣金件局部变形调节装置以及调节方法。
[0004]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种基于拉深的钣金件局部变形调节装置，所述装置包括拉深凸模、压边圈、拉深凹模和局部拉深凸模，拉深凹模位于需要加工的板料下方，拉深凸模、压边圈位于需要加工的板料的上方，拉深凸模内部设置有槽，局部拉深凸模安装在拉深凸模内部设置的槽内。
[0005]在本发明的一个优选实施例子中，所述局部拉深凸模对着板料一侧设置有倒角。
[0006]在本发明的一个优选实施例子中，所述拉深凹模在靠近板料的一侧设置有倒角。
[0007]在本发明的一个优选实施例子中，所述拉深凸模在靠近压边圈的一侧的下部设置有倒角。
[0008]在本发明的一个优选实施例子中，所述压边圈在靠近拉深凸模的一侧的下部设置有倒角。
[0009]一种基于拉深的钣金件局部变形调节方法:所述方法包括如下步骤:
[0010](I).放置板料:首先在拉深凹模的上表面放置板料；
[0011](2).施加压边力:然后压边圈下行至与板料接触时停止，并对压边圈施加压边力
Fq；[0012](3).局部拉深成形:局部拉深凸模下行，下行的位移量由板料局部变形量决定；
[0013](4).局部拉深凸模复位:当步骤(3)中的局部拉深成形结束后，局部拉深凸模上行至原始位置；
[0014](5).拉深成形:拉深凸模和局部拉深凸模一起下行，与板料接触后继续下压，按照工艺标准，直至板料部分或全部压入拉深凹模，加工过程结束；
[0015](6).取件:拉深凸模、局部拉深凸模和压边圈上移，取出成形零件即可。
[0016]本发明的积极进步效果在于:本发明提供的基于拉深(包含充液拉深)的钣金件局部变形调节装置以及方法具有以下优点:本发明通过增加局部拉深凸模，实现了零件变形局部调节的拉深成形，该方法突破了反胀充液拉深和正胀充液拉深中变形调节单一的限制，并能较大范围的调节变形量。采用本发明所述方法可在现有拉深凸模基础上增加局部拉深凸模，结构简单、机械加工量较小，因此实现方便。本发明所述方法对材料种类、板料厚度、材料强度以及零件强度均无限制。采用本发明所述方法获得的零件，变形均匀，可实现高强材料性能的最大化利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为基于拉深的钣金件局部变形调节装置的结构示意图。
[0018]图2为板料在加工过程中的初始位置的结构示意图。
[0019]图3为板料在加工过程中的局部拉深成形时的结构示意图。
[0020]图4为板料在加工过程中的局部拉深凸模复位后的结构示意图。
[0021]图5为板料在加工过程中的拉深成形时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
[0023]图1为基于拉深的钣金件局部变形调节装置的结构示意图。如图1所示，本发明提供的装置包括拉深凸模1、压边圈2、拉深凹模3和局部拉深凸模4，拉深凹模3位于板料5下方，拉深凸模1、压边圈2位于板料5上方，局部拉深凸模4安装在拉深凸模I内部，局部拉深凸模4在拉深凸模I的位置取决于板料5需要调节的部位；拉深凹模3在靠近板料5的一侧设置有倒角301 ;局部拉深凸模4对着板料一侧设置有倒角401。
[0024]在具体的实施过程中，拉深凸模I在靠近压边圈2的一侧的下部设置有倒角101(参见图1)。压边圈2在靠近拉深凸模I的一侧的下部设置有倒角201 (参见图1)。
[0025]利用上述装置对板材零件进行拉深成形的加工过程依次包括以下步骤:
[0026](I).放置板料5:首先在拉深凹模3的上表面放置板料5 ；
[0027](2).施加压边力:然后压边圈2下行至与板料5接触时停止，并对压边圈施加压边力Fq ;在具体的安装实施过程中，Fq的值根据需要加工的板料5的硬度强度和需要成型的形状来决定；
[0028](3).局部拉深成形:局部拉深凸模4下行，下行的位移量由板料局部变形量决定；下行的位移量根据板料5所需的局部变形量来决定。
[0029](4).局部拉深凸模复位:当步骤(3)中的局部拉深成形结束后，局部拉深凸模4上行至原始位置；[0030](5).拉深成形:拉深凸模I和局部拉深凸模4 一起下行，与板料5接触后继续下压，按照成形零件的工艺标准，直至板料5部分或全部压入拉深凹模3，加工过程结束；
[0031](6).取件:拉深凸模1、局部拉深凸模4和压边圈2上移，取出成形零件即可。
[0032]本发明通过增加局部拉深凸模，实现了零件变形局部调节的拉深成形，该方法突破了反胀拉深和正胀拉深中变形调节单一的限制，并能较大范围的调节变形量。
[0033]采用本发明所述方法可在现有拉深模具基础上增加局部拉深凸模，局部拉深凸模结构简单、机械加工量小，因此改造成本小、实现方便。本发明所述方法对材料种类、板料厚度、材料强度以及零件强度均无限制。
[0034]采用本发明所述方法获得的零件，变形均匀，可实现高强材料性能的最大化利用。
[0035]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种基于拉深的钣金件局部变形调节装置，其特征在于:所述装置包括拉深凸模、压边圈、拉深凹模和局部拉深凸模，拉深凹模位于需要加工的板料下方，拉深凸模、压边圈位于需要加工的板料的上方，拉深凸模内部设置有槽，局部拉深凸模安装在拉深凸模内部设置的槽内。
2.根据权利要求1所述的基于拉深的钣金件局部变形调节方法，其特征在于:所述局部拉深凸模对着板料一侧设置有倒角。
3.根据权利要求1所述的基于拉深的钣金件局部变形调节方法，其特征在于:所述拉深凹模在靠近板料的一侧设置有倒角。
4.根据权利要求1所述的基于拉深的钣金件局部变形调节方法，其特征在于:所述拉深凸模在靠近压边圈的一侧的下部设置有倒角。
5.根据权利要求1所述的基于拉深的钣金件局部变形调节方法，其特征在于:所述压边圈在靠近拉深凸模的一侧的下部设置有倒角。
6.一种基于拉深的钣金件局部变形调节方法:其特征在于:所述方法包括如下步骤: (0.放置板料:首先在拉深凹模的上表面放置板料； (2).施加压边力:然后压边圈下行至与板料接触时停止，并对压边圈施加压边力Fq; (3).局部拉深成形:局部拉深凸模下行，下行的位移量由板料局部变形量决定； (4).局部拉深凸模复位:当步骤(3)中的局部拉深成形结束后，局部拉深凸模上行至原始位置； (5).拉深成形:拉深凸模和局部拉深凸模一起下行，与板料接触后继续下压，按照工艺标准，直至板料部分或全部压入拉深凹模，加工过程结束； (6).取件:拉深凸模、局部拉深凸模和压边圈上移，取出成形零件即可。
【文档编号】B21D37/10GK103658290SQ201310739058
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】苑文婧, 田浩彬, 刘晓航, 陈保国 申请人:上海第二工业大学