汽车座椅靠背边板成型工艺的制作方法
【专利摘要】汽车座椅靠背边板成型工艺，涉及五金件成型技术。其中向下翻边工序包括以下步骤：第一步，建立料片之拉延圆角部位的拉延圆角与下翻边工序中料片上起皱区域的数学模型，该数学模型中，拉延圆角的大小为自变量，起皱区域的面积为因变量，起皱区域的面积为多个子起皱区面积之和；该数学模型通过现场试验获得的数据来建立。第二步，通过所述数学模型确定使起皱区域的面积最小的拉延圆角大小的范围和最佳值。第三步，按第二步确定的拉延圆角大小的最佳值拉延圆角。第四步，沿拉延圆角部位向下翻边。本发明通过试验建立起拉延圆角与起皱区域的数学模型，确定使起皱区域的面积最小的拉延圆角大小的范围和最佳值，消除产品起皱问题，使产品质量大大提高。
【专利说明】汽车座椅靠背边板成型工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及五金件成型技术，尤指一种汽车座椅靠背边板成型工艺。
【背景技术】
[0002]众所周知，CAE软件分析融合了世界范围内众多的汽车制造商和模具供应商广泛的经验，CAE软件分析具有成形模拟技术的创新性，方便地求解工艺及模具设计所涉及的复杂板料成形问题，为优化工艺参数和模具结构提供了极为有力的理论依据。然而，实践生产过程中有很多因素导致生产结果并不像CAE分析的那么完美。现实生产中有环境、温度、阻力等各种因素的制约。正是基于这样一种分析软件无法完全模拟现实生产中各种相关因素。例如汽车座椅靠背边板生产过程中，并未达到CAE分析的结果。在CAE分析过程中汽车靠背边板在翻边工序中并为出现起皱现象。然而，在现实生产过程中翻边工序所生产出来的零件起皱回弹严重，未达到CAE所分析指导的结果。
[0003]从起皱的力学原因来分，起皱可以分为压应力起皱、不均匀拉应力起皱和切应力起皱等。压应力起皱是板料在压应力作用下失稳，皱纹的长度方向与压应力方向垂直。不均匀拉应力起皱主要特点是板料所受的外力是同轴平衡力，但是由于拉应力不均匀而引起的不均匀变形。切应力起皱的特点是起皱区域的外力是非同轴平衡力，在其作用下产生剪切应力而导致起皱。
[0004]利用连续模成型汽车座椅靠背边板实际生产过程中，翻边工序中起皱厉害，主要是在切应力作用下产生的。板料在塑性变形过程中，处于复杂的应力状态下，由于料厚方向的尺寸和其他两个方向相比较很小，因此板料在厚度方向上的状态最不稳定。当板料受到一定的压应力作用时，板料厚度方向容易因受压而不能维持稳定的塑性变形产生受压失稳，导致出现起皱现象。
[0005]利用连续模成型汽车座椅靠背边板实际生产过程中翻边工序中起皱，严重影响产品质量。一般情况下起皱的优化方法有:工艺补充的优化；分模线的优化；压料面的选择；拉延筋的优化；吸皱筋的应用。这些优化方法都未能解决汽车座椅靠背边板实际生产过程中翻边工序中翻边工序的起皱问题。
[0006]利用连续模成型汽车座椅靠背边板实际生产工艺中，迫切需要找到一种克服其翻边工序起皱问题的方法，以提高汽车座椅靠背边板的质量。
【发明内容】
[0007]本发明需要解决的技术问题是为了克服目前利用连续模成型汽车座椅靠背边板工艺中其翻边工序起皱的问题，提供汽车座椅靠背边板成型工艺。采用该成型工艺，通过连续模成型汽车座椅靠背边板工艺中其翻边工序起皱的问题迎刃而解。
[0008]为此，本发明汽车座椅靠背边板成型工艺采用下述技术方案。
[0009]汽车座椅靠背边板成型工艺，包括依次设置的第一冲孔工序、切口工序、切边工序、拉延工序、第一空工位、向下翻边工序、第二空工位、侧整形工序、第三空工位、第二冲孔工序、第一翻孔工序、侧冲孔工序、第四空工位、第五空工位、第六空工位、第一侧翻边工序、第七空工位、第二侧翻边工序、第八空工位、第二翻孔工序、第九空工位、整形工序及切断工序，每一工序通过连续模具上与该工序位置对应的模具单元及与之配套的工作装置来实现，第一空工位、第二空工位、第三空工位、第四空工位、第五空工位、第六空工位、第七空工位、第八空工位、第九空工位皆无具体工序任务，用于腾出空间安装所述工作装置；在所述连续模具上设置按恒定步距移动的制作汽车座椅靠背边板的料带；第一冲孔工序在料带上冲制每个步长内预定的定位孔，用于后续工位板件的定位；切口工序为得到成型所需的料片在料带上切口，并切制托料连接边及系带；切边工序制得成型所需的料片；拉延工序进行板料成形；向下翻边工序将翻边部位垂直向下翻折；侧整形工序整形向下翻边的垂直部位；第二冲孔工序冲出产品上的孔；第一翻孔工序将第二冲孔工序冲制的小孔按照产品要求翻孔成形；侧冲孔工序冲出产品侧壁部位的孔；第一侧翻边工序，将产品左侧的立壁部位向水平方向翻边，达到产品要求；第二侧翻边工序，将产品右侧的立壁部位向水平方向翻边，达到产品要求；第二翻孔工序，翻孔成形，达到产品要求；整形工序，整形第一侧翻边工序和第二侧翻边工序的部位，防止变形；切断工序将产品与托料连接边切断，获得产品；所述向下翻边工序包括以下步骤:
第一步，建立所述料片之拉延圆角部位的拉延圆角与下翻边工序中料片上起皱区域的数学模型，该数学模型中，拉延圆角的大小为自变量，起皱区域的面积为因变量，起皱区域的面积为多个子起皱区面积之和；该数学模型通过现场试验获得的数据来建立；
第二步，通过所述数学模型确定使起皱区域的面积最小的拉延圆角大小的范围和最佳
值；
第三步，按第二步确定的拉延圆角大小的最佳值拉延圆角；
第四步，沿拉延圆角部位向下翻边。
[0010]对上述技术方案进行进一步阐述:
切边工序所制得的所述料片的最大轮廓宽135毫米，长510毫米，所述料片的厚度1.5毫米。
[0011]使起皱区域的面积最小的所述拉延圆角大小的范围为3.5-4.2。
[0012]使起皱区域的面积最小的所述拉延圆角大小最佳值为3.9990。
[0013]拉延圆角及向下翻边通过压力机和所述向下翻边工序之模具单元实现。
[0014]本发明的有益效果是:
现有技术中，向下翻边工序中翻边部位的最小圆角半径约为5.8768，翻边后不少部位明显起皱。本发明通过试验建立起所述料片之拉延圆角部位的拉延圆角与下翻边工序中料片上起皱区域的数学模型，该数学模型主要与料片材质、尺寸及拉延圆角部位有关。在所述数学模型上确定使起皱区域的面积最小的拉延圆角大小的范围和最佳值。将拉延圆角由
5.8768调整到3.9990，起皱得以消除。这是由于拉延深度明显增加的结果，将拉延圆角调小，相应的拉延深度增加，增大压料力，使得在翻边时减小剪切应力，进一步减小由剪切应力产生起皱的可能性。从而解决了通过连续模成型汽车座椅靠背边板工艺中向下翻边工序使产品严重起皱的难题，从而使产品质量大大提高。
【专利附图】
【附图说明】[0015]图1为本发明工艺布局示意图(俯视图)；
图2为汽车座椅靠背边板立体示意图；
图3为下翻边工序的工位示意图之一；
图4为下翻边工序的工位示意图之二；
图5为本发明拉延圆角部位的拉延圆角与下翻边工序中料片上起皱区域的数学模型。
[0016]图中:100、汽车座椅靠背边板产品；10、料带；20、托料连接边；30、定位孔；40、料片；50、系带；60、翻边部位；61、拉延圆角部位；
001、第一冲孔工序；002、切口工序；003、切边工序；004、拉延工序；005、第一空工位；
006、向下翻边工序；007、第二空工位；008、侧整形工序；009、第三空工位；010、第二冲孔工；011、第一翻孔工序；012、侧冲孔工序；013、第四空工位；014、第五空工位；015、第六空工位；016、第一侧翻边工序；017、第七空工位；018、第二侧翻边工序；019、第八空工位；020、第二翻孔工序；021、第九空工位；022、整形工序；023、切断工序。
【具体实施方式】
[0017]下面，结合附图介绍本发明的【具体实施方式】。
[0018]如图1至图4所示，汽车座椅靠背边板成型工艺，包括依次设置的第一冲孔工序
001、切口工序002、切边工序003、拉延工序004、第一空工位005、向下翻边工序006、第二空工位007、侧整形工序008、第三空工位009、第二冲孔工序010、第一翻孔工序011、侧冲孔工序012、第四空工位013、第五空工位014、第六空工位015、第一侧翻边工序016、第七空工位017、第二侧翻边工序018、第八空工位019、第二翻孔工序020、第九空工位021、整形工序022及切断工序023，每一工序通过连续模具上与该工序位置对应的模具单元及与之配套的工作装置来实现，第一空工位005、第二空工位007、第三空工位009、第四空工位013、第五空工位014、第六空工位015、第七空工位017、第八空工位019、第九空工位021皆无具体工序任务，用于腾出空间安装所述工作装置；在所述连续模具上设置按恒定步距移动的制作汽车座椅靠背边板100的料带10 ;第一冲孔工序001在料带10上冲制每个步长内预定的定位孔30，用于后续工位板件的定位；切口工序002为得到成型所需的料片40在料带10上切口，并切制托料连接边20及系带50 ;切边工序003制得成型所需的料片40 ;拉延工序004进行板料成形；向下翻边工序006将翻边部位垂直向下翻折；侧整形工序008整形向下翻边的垂直部位；第二冲孔工序010冲出产品上的孔；第一翻孔工序011将第二冲孔工序010冲制的小孔按照产品要求翻孔成形；侧冲孔工序012冲出产品侧壁部位的孔；第一侧翻边工序16将产品左侧的立壁部位向水平方向翻边，达到产品要求；第二侧翻边工序018将产品右侧的立壁部位向水平方向翻边，达到产品要求；第二翻孔工序020翻孔成形，达到产品要求；整形工序022整形第一侧翻边工序和第二侧翻边工序的部位，防止变形；切断工序023将产品与托料连接边切断，获得产品；所述向下翻边工序006包括以下步骤:
第一步，建立所述料片之拉延圆角部位61的拉延圆角与下翻边工序006中料片40上起皱区域的数学模型，该数学模型中，拉延圆角的大小为自变量，起皱区域的面积为因变量，起皱区域的面积为多个子起皱区面积之和；该数学模型通过现场试验获得的数据来建立。该数学模型主要与料片材质、尺寸及拉延圆角部位有关。
[0019]第二步，通过所述数学模型确定使起皱区域的面积最小的拉延圆角大小的范围和最佳值。
[0020]第三步，按第二步确定的拉延圆角大小的最佳值拉延圆角。
[0021]第四步，沿拉延圆角部位向下翻边。
[0022]切边工序003所制得的所述料片的最大轮廓宽135毫米，长510毫米，所述料片的厚度1.5毫米。
[0023]使起皱区域的面积最小的所述拉延圆角大小的范围为3.5-4.2。
[0024]使起皱区域的面积最小的所述拉延圆角大小最佳值为3.9990。
[0025]拉延圆角及向下翻边通过压力机和所述向下翻边工序之模具单元实现，压力机800T，压边圈的压力8T-10T。
[0026]下面，介绍建立所述料片之拉延圆角部位的拉延圆角与下翻边工序中料片上起皱区域的数学模型的具体试验及数据。
[0027]拉延圆角大小每调整一次，分模线的位置发生变化，按照新的工艺造型重新加工压边圈及凸模，同时将压边圈的压力从8T调整到10T，在800T压力机作用下进行压件试模。根据生产出来的产品起皱状况，不断地调整圆角大小。记载每调整一次大小的拉延圆角R的数据，通过压件试模测出起皱区域宽度W(毫米)及起皱区域长度L(毫米)的数据，每一子起皱区域面积S (平方毫米)等于各子起皱区域宽度W(毫米)与其子起皱区域长度L(毫米)的乘积，各子起皱区域的面积之和，为总起皱区域的面积S。由此建立R与S的数学模型，如下表及图5。
[0028]
【权利要求】
1.汽车座椅靠背边板成型工艺，包括依次设置的第一冲孔工序、切口工序、拉延工序、第一空工位、向下翻边工序、第二空工位、侧整形工序、第三空工位、第二冲孔工序、第一翻孔工序、侧冲孔工序、第四空工位、第五空工位、第六空工位、第一侧翻边工序、第七空工位、第二侧翻边工序、第八空工位、第二翻孔工序、第九空工位、整形工序及切断工序，每一工序通过连续模具上与该工序位置对应的模具单元及与之配套的工作装置来实现，第一空工位、第二空工位、第三空工位、第四空工位、第五空工位、第六空工位、第七空工位、第八空工位、第九空工位皆无具体工序任务，用于腾出空间安装所述工作装置；在所述连续模具上设置按恒定步距移动的制作汽车座椅靠背边板的料带；第一冲孔工序在料带上冲制每个步长内预定的定位孔，用于后续工位板件的定位；切口工序为得到成型所需的料片在料带上切口，并切制托料连接边及系带；切边工序制得成型所需的料片；拉延工序进行板料成形；向下翻边工序将翻边部位垂直向下翻折；侧整形工序整形向下翻边的垂直部位；第二冲孔工序冲出产品上的孔；第一翻孔工序将第二冲孔工序冲制的小孔按照产品要求翻孔成形；侧冲孔工序冲出产品侧壁部位的孔；第一侧翻边工序，将产品左侧的立壁部位向水平方向翻边，达到产品要求；第二侧翻边工序，将产品右侧的立壁部位向水平方向翻边，达到产品要求；第二翻孔工序，翻孔成形，达到产品要求；整形工序，整形第一侧翻边工序和第二侧翻边工序的部位，防止变形；切断工序将产品与托料连接边切断，获得产品；其特征在于，所述向下翻边工序包括以下步骤: 第一步，建立所述料片之拉延圆角部位的拉延圆角与下翻边工序中料片上起皱区域的数学模型，该数学模型中，拉延圆角的大小为自变量，起皱区域的面积为因变量，起皱区域的面积为多个子起皱区面积之和；该数学模型通过现场试验获得的数据来建立； 第二步，通过所述数学模型确定使起皱区域的面积最小的拉延圆角大小的范围和最佳值； 第三步，按第二步确定的拉延圆角大小的最佳值拉延圆角； 第四步，沿拉延圆角部位向下翻边。
2.根据权利要求1所述的汽车座椅靠背边板成型工艺，其特征在于，切边工序所制得的所述料片的最大轮廓宽135毫米，长510毫米，所述料片的厚度1.5毫米。
3.根据权利要求1所述的汽车座椅靠背边板成型工艺，其特征在于，使起皱区域的面积最小的所述拉延圆角大小的范围为3.5-4.2。
4.根据权利要求3所述的汽车座椅靠背边板成型工艺，其特征在于，使起皱区域的面积最小的所述拉延圆角大小最佳值为3.9990。
5.根据权利要求1所述的汽车座椅靠背边板成型工艺，其特征在于，拉延圆角及向下翻边通过压力机和所述向下翻边工序之模具单元实现。
【文档编号】B21D35/00GK103736842SQ201410013723
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】倪虹杰, 李江飞 申请人:东莞虹日金属科技有限公司