專利名稱：一種新型高強度鋼板沖壓成形后扭曲回彈特性試驗?zāi)＞叩闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于金屬板材沖壓成形性能測量領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼板沖壓成形 后扭曲回彈特性試驗?zāi)＞摺?br> 背景技術(shù)：
為了提高汽車的安全性能，降低汽車自重以降低能耗從而降低汽車使用成本、提 高汽車的環(huán)保性能，汽車制造領(lǐng)域大量采用高強度鋼板沖壓成形技術(shù)制造汽車的零部件。 為了提高汽車零部件的加工制造精度及效率，有必要對高強度鋼板沖壓成形特性進(jìn)行深入 的研究。但目前針對高強度鋼板的回彈試驗，多數(shù)只能進(jìn)行彎曲成形回彈試驗、不能進(jìn)行拉 延成形試驗，因此不能對板料拉延后的扭曲回彈變形情況作很好的研究。于2010年11月10日8公開，公開號為CN 201548449U、名稱為“鋼板沖壓后扭曲 回彈特性實驗?zāi)＞摺钡闹袊鴮＠募_了一種鋼板沖壓后扭曲回彈特性試驗?zāi)＞撸?括凸模、凹模和壓邊模，所述的凸模底部固定在模具下模板上，凸模頂部由變截面段和變拐 角段組成可拆卸安裝在凸模底部上；所述的壓邊模底部固定，壓邊模頂部由若干壓邊鑲塊 組合構(gòu)成可拆卸安裝在壓邊模底部上；所述的凹模由與壓邊模頂部的壓邊鑲塊相對應(yīng)的凹 模鑲塊組合構(gòu)成，可拆卸安裝在模具上模板上，凹模的內(nèi)腔與凸模頂部相配合，凹模上安 裝有拉延筋。由于其凸模含有變截面段和變拐角段、且采用鑲塊組合結(jié)構(gòu)制造模具，模具制 造加工和安裝困難、強度低可靠性差，且試驗數(shù)據(jù)測量困難精度差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的模具制造加工和安裝困難、強度低可靠 性差，且數(shù)據(jù)測量困難測量精度差的技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，制造加工容易、強度高 可靠性好、試驗數(shù)據(jù)測量容易且測量精度高的新型高強度鋼板沖壓成形后扭曲回彈特性試 驗?zāi)＞?。本實用新型所用的技術(shù)方案是一種新型高強度鋼板沖壓成形后扭曲回彈特性試 驗?zāi)＞撸ㄉ夏０?、下模板、設(shè)有拉延筋的凹模、凸模、壓邊模、壓邊模彈簧；所述凸模和凹 模分別由模具材料一體制成；其中所述凸模為等截面柱體模，所述凸模的水平橫斷面由兩 端為半圓形、中間為兩段同心圓弧總共四段圓弧相切連接構(gòu)成；所述凹模模腔的水平橫斷 面由兩端為半圓形、中間為兩段同心圓弧共四段圓弧相切連接構(gòu)成且與所述凸模適配，所 述凹模頂部設(shè)有與凹模模腔水平橫斷面中間兩段圓弧同心的第一弧形拉延筋和第二弧形 拉延筋，兩段弧形拉延筋分別位于所述凹模模腔的兩側(cè)；所述壓邊模包括第一壓邊模和第 二壓邊模，其中第一壓邊模設(shè)有與第一弧形拉延筋適配的第一拉延筋槽，第二壓邊模設(shè)有 與第二弧形拉延筋適配的第二拉延筋槽。本實用新型，所述凸模和凹模均由模具材料一體制成，且凸模、凹模結(jié)構(gòu)簡單強度 高，壓邊結(jié)構(gòu)合理效果好，因此模具加工容易制造成本低、強度高、可靠性好。又測量時只需 量出自模具中取出的成形樣品中間兩段同心圓弧的間距及弦長，就可以很容易的計算確定出樣品的回彈與扭曲值，數(shù)據(jù)測量容易且精度高。作為優(yōu)選，所述凹模與上模板固定連接在一起，所述凸模與下模板固定連接在一 起，所述第一壓邊模和第二壓邊模與所述下模板之間置有相應(yīng)的壓邊模彈簧，所述壓邊模 彈簧下端與下模板固定相連，所述第一壓邊模和所述第二壓邊模分別支撐固定于相應(yīng)的壓 邊模彈簧的上端。本優(yōu)選方案，模具整體結(jié)構(gòu)簡單、安裝容易、工作可靠。作為優(yōu)選，所述第一壓邊模和第二壓邊模與所述下模板之間還置有拉延深度限定 塊。本優(yōu)選方案，通過置換拉延深度限定塊，方便研究拉延深度不同時鋼板回彈和扭曲特性 的變化。作為優(yōu)選，所述凸模水平橫斷面兩端的半圓的半徑為125mm到175mm，且半圓的圓 心距離所述凸模水平橫斷面中間兩段圓弧的圓心的距離為200mm到250mm，所述凸模水平 橫斷面中間兩段圓弧的圓心角為60°到120°。凸模尺寸大小，影響到模具整體結(jié)構(gòu)尺寸大 小、強度高低及加工難易度，即影響到模具制造加工性，也關(guān)系到鋼板沖壓成型后回彈扭曲 量的大小，進(jìn)而關(guān)系到試驗數(shù)據(jù)測量的難易程度和測量精度，即關(guān)系到試驗數(shù)據(jù)的可測性。 本優(yōu)選方案，模具制造加工性和試驗數(shù)據(jù)可測性得到良好平衡。作為優(yōu)選，所述凸模水平橫斷面兩端的半圓的半徑為150mm，且半圓的圓心距離所 述凸模水平橫斷面中間兩段圓弧的圓心的距離為200mm，所述凸模水平橫斷面中間兩段圓 弧的圓心角為90°。本優(yōu)選方案，模具制造加工性和試驗數(shù)據(jù)可測性得到很好的優(yōu)化平衡。作為優(yōu)選，所述第一弧形拉延筋和第二弧形拉延筋的弧形的圓心角大于相應(yīng)的所 述凹模模腔水平橫斷面中間兩段圓弧的圓心角。本優(yōu)選方案，拉延筋整段一體制成，加工制 造容易，且壓邊效果可靠。本實用新型帶來的有益效果是凸模和凹模由模具材料一體制成，且凸模和凹模 模腔結(jié)構(gòu)簡單，因此模具整體加工制造容易、強度高。凸模為水平橫斷面由兩端為半圓形、 中間為兩段同心圓弧總共四段圓弧相切連接構(gòu)成的等截面柱體模，鋼板成形后的扭曲回彈 變形量易于測量、試驗數(shù)據(jù)可測性好，設(shè)計參考價值大。

圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)主視剖視示意圖；圖2是圖1所示結(jié)構(gòu)凹模和上模板結(jié)構(gòu)的仰視示意圖。圖中上模板1上模固定螺釘2凹模3上模定位銷4第一壓邊模51第二壓 邊模52 壓邊模彈簧6下模定位銷7下模固定螺釘8凸模9下模板10拉延深度 限定塊11扇形板料1具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。圖1中凹凸模處于合模工作狀態(tài)。如圖1、圖2所示，本實用新型主要由上模板1、下模板10、凹模3、凸模9、第一壓 邊模51、第二壓邊模52和壓邊模彈簧6組成；上模板1、下模板10、凹模3、凸模9、第一壓 邊模51、第二壓邊模52均由模具材料一體制成。凸模9為等截面柱體模，其水平橫斷面由 兩端為半圓形、中間為兩段同心圓弧總共四段圓弧相切連接構(gòu)成，其中兩端半圓的半徑為 150mm ；中間兩段同心圓弧的圓心角為90°、半徑分別為125mm和275mm ；凸模9的頂部和其四個弧形側(cè)面圓角過渡，凸模9用六顆下模固定螺釘8與下模板10固定連接，凸模9和下 模板10之間用下模定位銷7定位。凹模3開有與凸模9適配的模腔，凹模3的頂部和凹模 模腔的四個弧形側(cè)面圓角過渡；凹模3用八顆上模固定螺釘2與上模板1固定連接，凹模3 和上模板1之間用上模定位銷4定位；凹模3的左端設(shè)有橫斷面為半圓的第一弧形拉延筋 31、凹模3的右端設(shè)有橫斷面為半圓的第二弧形拉延筋32 ；第一弧形拉延筋31和第二弧形 拉延筋32的弧形圓心與凹模模腔橫斷面中間兩段同心圓弧同心，且弧形的圓心角為120°。 第一壓邊模51位于凸模9的左側(cè)，第二壓邊模52位于凸模9的右側(cè)，第一壓邊模51和第 二壓邊模52的上面分別開有與第一弧形拉延筋31和第二弧形拉延筋32適配的拉延筋槽； 第一壓邊模51和第二壓邊模52的下面固定支撐在壓邊模彈簧6的上端上，壓邊模彈簧6 的下端固定連接在下模板10上。在第一壓邊模51及第二壓邊模52與下模板10之間、壓 邊模彈簧6的兩側(cè)，置有拉延深度限定塊11。合模前扇形板料12置于凸模9和第一壓邊模 51及第二壓邊模52上，圖中扇形板料12的圓心角Q為90°。工作時，凹模下行，壓邊模隨著凹模一起向下運動而凸模保持不動，進(jìn)而使置于凸 模和壓邊模上的板料流入凹模模腔內(nèi)成形。退模后取出已成形的板料，置放穩(wěn)定一定時間 后測出相關(guān)數(shù)據(jù)就可以計算得到所要的扭曲回彈特性。變換板料的圓心角Q的大小，就可 以獲得不同尺寸參數(shù)板料的扭曲回彈變形情況；變換不同高度的拉延深度限定塊，就可以 研究拉延深度變化對板料的扭曲回彈變形情況的影響。如上所述，本實用新型凸模和凹模用模具材料一體制成、試驗?zāi)＞哒w結(jié)構(gòu)簡單， 強度高，易于加工和安裝，且工藝參數(shù)變化容易，板料成形后變形參數(shù)容易測量和計算。因 此，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單合理，加工容易制造成本低，研究數(shù)據(jù)精度高的特點。以上所述之具體實施例僅為本實用新型較佳的實施方式，并非以此限定本實用 新型的具體實施范圍。凡依照本實用新型之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化理應(yīng)均包含在本實 用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種新型高強度鋼板沖壓成形后扭曲回彈特性試驗?zāi)＞?，包括上模板、下模板、設(shè) 有拉延筋的凹模、凸模、壓邊模、壓邊模彈簧，其特征是所述凸模和凹模分別由模具材料一 體制成；其中所述凸模為等截面柱體模，所述凸模的水平橫斷面由兩端為半圓形、中間為兩 段同心圓弧總共四段圓弧相切連接構(gòu)成；所述凹模模腔的水平橫斷面由兩端為半圓形、中 間為兩段同心圓弧共四段圓弧相切連接構(gòu)成且與所述凸模適配，所述凹模頂部設(shè)有與凹模 模腔水平橫斷面中間兩段圓弧同心的第一弧形拉延筋和第二弧形拉延筋，兩段弧形拉延筋 分別位于所述凹模模腔的兩側(cè)；所述壓邊模包括第一壓邊模和第二壓邊模，其中第一壓邊 模設(shè)有與第一弧形拉延筋適配的第一拉延筋槽，第二壓邊模設(shè)有與第二弧形拉延筋適配的 第二拉延筋槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型高強度鋼板沖壓成形后扭曲回彈特性試驗?zāi)＞?，?特征是所述凹模與上模板固定連接在一起，所述凸模與下模板固定連接在一起，所述第一 壓邊模和第二壓邊模與所述下模板之間置有相應(yīng)的壓邊模彈簧，所述壓邊模彈簧下端與下 模板固定相連，所述第一壓邊模和所述第二壓邊模分別支撐固定于相應(yīng)的壓邊模彈簧的上端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型高強度鋼板沖壓成形后扭曲回彈特性試驗?zāi)＞?，?特征是所述第一壓邊模和第二壓邊模與所述下模板之間還置有拉延深度限定塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種新型高強度鋼板沖壓成形后扭曲回彈特性試驗 模具，其特征是所述凸模水平橫斷面兩端的半圓的半徑為125mm到175mm，且半圓的圓心 距離所述凸模水平橫斷面中間兩段圓弧的圓心的距離為200mm到250mm，所述凸模水平橫 斷面中間兩段圓弧的圓心角為60°到120°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型高強度鋼板沖壓成形后扭曲回彈特性試驗?zāi)＞?，?特征是所述凸模水平橫斷面兩端的半圓的半徑為150mm，且半圓的圓心距離所述凸模水 平橫斷面中間兩段圓弧的圓心的距離為200mm，所述凸模水平橫斷面中間兩段圓弧的圓心 角為90°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種新型高強度鋼板沖壓成形后扭曲回彈特性試驗 模具，其特征是所述第一弧形拉延筋和第二弧形拉延筋的弧形的圓心角大于相應(yīng)的所述 凹模模腔水平橫斷面中間兩段圓弧的圓心角。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型高強度鋼板沖壓成形后扭曲回彈特性試驗?zāi)＞撸?特征是所述第一弧形拉延筋和第二弧形拉延筋的弧形的圓心角大于相應(yīng)的所述凹模模腔 水平橫斷面中間兩段圓弧的圓心角。
專利摘要本實用新型屬于金屬板材沖壓成形性能測量領(lǐng)域,尤其涉及一種鋼板沖壓成形后扭曲回彈特性試驗?zāi)＞?，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的模具制造加工和安裝困難、強度低可靠性差，數(shù)據(jù)測量困難精度差的技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，制造加工容易、強度高可靠性好、試驗數(shù)據(jù)測量容易測量精度高的新型高強度鋼板沖壓成形后扭曲回彈特性試驗?zāi)＞?。本實用新型包括上模板、下模板、設(shè)有拉延筋的凹模、凸模、壓邊模、壓邊模彈簧，凸模和凹模由模具材料一體制成，凸模為等截面柱體模，其水平橫斷面由兩端為半圓形、中間為兩段同心圓弧總共四段圓弧相切連接構(gòu)成。
文檔編號G01N3/28GK201897552SQ20102062036
公開日2011年7月13日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者吳成明, 回金楷, 李書福, 楊健, 譚文娟, 趙福全, 鄧勁松 申請人:浙江吉利控股集團(tuán)有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司