D字形截面高强钢保险杠弯曲成形方法_2

文档序号:9775067阅读:来源:国知局
发明的产品处于加工中的弯曲模具结构图。
[0035]附图标记说明:动夹模1、内芯2、静夹模3、型板轮模4、送料小车料抓6、直条型7、拉杆8、辅推模9、直条形1、条形11
【具体实施方式】
[0036]下面举出较佳实施例,并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
[0037]实施例
[0038]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:如图1?图4所示,本实施例提供的一种D字形截面高强钢保险杠弯曲成形方法,其主要是利用弯管机一次上料、连续2次弯曲成形制得的(又称:D字形截面两点弯曲形式的高强钢保险杠弯曲成形方法)。
[0039]如【背景技术】所述,由于目前常见的钢制保险杠成形工艺有:在线辊弧工艺(一般是等曲率产品)、冲压工艺(一般材料强度低于lOOOMPa,对材料延伸率要求高,另外冲压后产品内表面褶皱大以及外表面开裂,造成产品质量和废品率无法控制)。因此,本发明所采用的弯管工艺绝非只是弯管设备的普通采用。其实际是在研发过程中,经无数次的传统的冲压试制验证不可行之后,又经过了数年的大量试制与摸索,才最终得出来一种弯制新工艺。
[0040]而且,本发明在采用弯管工艺弯制高强钢保险杠时发现,试制该产品采用弯管工艺其实存在以下诸多的难题:
[0041 ] I)手工上料穿芯困难;
[0042]2)内芯材料磨损快;
[0043]3)生产效率低。
[0044]为此,本发明在多次的试验后进行了以下研发:
[0045]1、设计了自动上料装置,用于直条形的自动穿芯。即采用气缸驱动将直条形自动穿在内芯上并推到送料小车内的指定的加工位置。这是因为,内芯外形尺寸与D字形型腔之间间隙小,只有0.3mm,因此人工上料很困难。
[0046]2、内芯的材料选择其实非常困难,其要求内芯材料有相当的硬度以及与直条形内表面之间的摩擦系数低。最后经多次研制得出采用铜合金材料的内芯。
[0047]3、另外,即使想到采用普通的液压弯管机,但由于需要两次上料分别弯制,需两次上料定位,因此也存在产品生产后两个弯角中心距难于保证,并且由于反复上下料导致生产节拍长,效率低的难题。
[0048]为此,经反复研制后得出本发明的弯制方案:采用数控弯管机并配合自动上料装置,同时改造了数控弯管机的液压系统,因此大大提高了运行的速度。尤其适用于弯制抗拉强度在600MPa以下的产品。通过对弯管工艺的分析与类比,为确保加工时的弯曲精确性,本发明产品选择单轴全自动数控弯管机,送料轴采用伺服电机控制。即采用单轴伺服的全自动数控弯管机,完成一次上料,中间不用卸料,将两个弯逐次弯制而成的。
[0049]图1所示是已加工成型的产品的外形轮廓图,该产品材料特性为:D0C0L1000DP,屈服强度在700?950MPa,抗拉强度在1000?1200MPa,延伸率大于等于7 %。用于加工具有此性能产品的直条形待加工件,是通过辊压成形后在线采用激光焊接而成的。
[0050]下面以图1所示的已加工成型的D字形截面高强钢保险杠产品为例,结合图2?图4来详细说明本发明的成形方法及主要工装。
[0051 ] 一):弯制工艺流程
[0052]本发明采用单轴伺服的全自动数控弯管机,可以完成一次上料,中间不用卸料,将两个弯逐次弯制而成。具体弯制工艺流程如下:
[0053]进行第一次弯曲:①将直条形10(待加工的直条形D字形截面高强钢保险杠)放置在指定的初加工位区域后启动按钮;②通过自动上料装置中的上料气缸(图中未示出)将直条形10自动地推入到送料小车内(同时穿在内芯2上);③送料小车料抓6夹紧直条形10的尾端;④送料小车后退至指定位置;⑤动夹t吴I和辅推t吴9夹紧;⑥型板轮t吴4和动夹t吴1、静夹模3旋转同时辅推模9送进,完成第一次弯曲;⑦退出内芯2至初始位置;⑧动夹模I和辅推模9松开;⑨送料小车送料到指定位置后,型板轮模4复位,完成第一次弯曲后得到的条形11(半成品);⑩动夹模I夹紧、送料小车松开送料小车料抓后回退到初始位置后,辅推模9夹紧;
[0054]继续第二次弯曲:①再次送芯;②动夹模I和辅推模9继续夹紧;③型板轮模4和动夹模1、静夹模3旋转同时辅推模9送进;④退出内芯2;⑤动夹模I和辅推模9松开;⑥取料完毕后启动;⑦型板轮模4、动夹模1、辅推模9和送料小车退回到初始位置(等待下一轮新的上料启动加工)。
[0055]在两次弯折的加工过程中,插入直条形10或条形11中的内芯2均不动,而是随着直条形10或条形11弯曲。
[0056]另外型板轮模、动夹模、静夹模的旋转均是由全自动数控弯管机上自带的齿轮、齿条旋转机构带动旋转的,该部分可采用现有技术中市售可得的全自动弯管机中相应的结构来实现。该全自动数控弯管机的弯折加工部分及弯管机部件之间的配合本身非本发明点所在,故在此不作赘述。
[0057]其中,第一次弯曲前,送料小车料抓夹紧料后,之所以需回退到指定位置,是为了上料方便,因送料小车离操作者越近上料越方便。第一次弯曲过程中送料小车是通过条形被动牵引移动,也就是说送料小车是被动前进的。
[0058]二):弯曲模具工装的结构和作用
[0059]见图2和图3所示的弯曲模具结构图,本发明通过计算和类比选定全自动数控弯曲设备(例如全自动数控弯管机)后进行如下弯曲工装设计,各工装部件的作用如下:
[0060]I)动夹模I和静夹模3的作用是:在直条形10弯曲过程中,夹紧条形11防止“跑料”。
[0061]优选地,动夹模、静夹模与条形11相接触的表面机加工出网纹,这样可增大摩擦力,材料可选用表面淬火钢。
[0062]2)型板轮模4的作用是:条形11(加工中处于半弯折状态的半成品)靠紧,以助于形成设定的弯曲半径。
[0063]型板轮模设计上除要考虑一定的反弹外,还要考虑由于材料的不易延展而形成的褶皱。因此,为提高弯制产品的内弧面的表面质量,型板轮模表面要设计出适当高度的凸台。例如3mm?5mm高的凸台。
[0064]3)内芯2的作用是防止弯制过程中出现褶皱。本发明的内芯是由多块可相对转动的扇形块组成,每块的厚度不宜过大,否者弯制过程中会出现褶皱。
[0065]本实施例中,采用特殊设计的蛇形节联接结构的扇形块内芯,保证了联接时的强度,和退芯时所需的灵活度。
[0066]示例性的,蛇形节联接结构的内芯可以是:8块可相对转动的扇形块组(串接的8块扇形的芯块单元)呈线性横向排成一排,且彼此之间均通过销轴可转动连接。其中,处于首端的芯块单元与拉杆固接,其它扇形芯块单元则能相对按联接轴心旋转很小的角度。这样,本实施例中的内芯便不仅能随着两次弯折而与条形同步弯曲,而且,当弯折结束后,还可以回复退出条形。
[0067]进一步地,本发明的扇形块的材质为铜材。这样,既保证了钢度,又具有需要的定型度。由于铜材特有的内外表面高清洁、超光亮、组织均匀致密、尺寸精度高的特质,因此,可使得本产品经本发明的内芯定型弯曲时,不仅钢度好,且成型效果非常好。另外,该特殊铜材属于耐磨自润滑铜合金,表面硬度高达HRC48以上,摩察系数低,因此使用寿命长。
[0068]4)辅推
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