R角修正钣金模具及其用途及钣金成型方法

摘要

本发明属于钣金成型控制技术领域，具体提供了R角修正钣金模具及其用途及钣金成型方法。本发明的技术方案核心是对现有技术中施压模和产品之间的空隙区域进行按压，以阻止其形变恢复。达到减少产品品熟改修次数，较高产品控制精度的目的。达到的技术效果是：提供了一种全新的钣金成型控制方法、R角修正钣金模具及其用途；显著降低了品熟改修次数；提高了成型后的产品控制精度；应用简便快捷，节省人力物力。

说明书

技术领域

本发明属于钣金成型控制技术领域，具体涉及一种R角修正钣金模具及其 用途及钣金成型方法。

背景技术

随着全球各国对节能、环保要求的不断加严，近年来强度高、重量轻的高 张力材料被越来越广泛地利用在汽车钣金部品上。由于590MPa以上的高张力 材料回弹量大，非常不容易被控制，致使此类部品的模具需要花费大量的时间 与成本进行品熟改修。目前行业内的高张力部品成型模具，上模施压模到下模 支撑模之间的间隙是处处均等的，且下模支撑模的支撑面与上模施压模的施压 面之间的最小按压距离等于目标产品厚度。此种结构在进行模具品熟时，形面 的尺寸只能通过形面的过渡变形量的改变来控制面精度，其量值无法把握，因 此需要多次的试验之后才能达到理想状态。具体的成型过程是通过产品形状面 的过渡扭曲变形，使产品达到合格的形面精度。在此过程中由于产品的形面是 通过过渡变形后，再使其弹回所需的形面位置，此回弹控制的量无法准确把握， 通常需要经过8到12次的试作检证才能达到预期的效果。而且此过程中R角 (即折弯线)处是处于没有被帖合的自由状态，因此此部位的材料无法达到真 正的塑性变形。待施加此产品上的外力去除后，此产品的形面又会回弹到另外 一个不受控制的位置。

针对前述技术问题，公布号为CN104307939A的中国发明专利申请公开了 一种“大相对弯曲半径薄壁冲压件回弹补偿方法”。该方法通过对每次的回弹 量加以计算，对下次的过度形变量进行适当调整，进而减少品熟改修次数。该 种方法一定程度上能够减少改修次数，但是仍然无法对产品的准确适位形变作 精确控制。且该方法适用受限，产品的材料、厚度、折弯角大小均对其有显著 影响，必须得依据不同的情况具体分析调整，相对繁琐。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了R角修正钣金模具及其 用途。

本发明人发现，现有设计采用均等间隙的模具，钣金成型产品在实际折弯 过程中，由于R角处会发生塑性变形，而使其局部变薄，因此在R角处将会出 现一个上模施压模与产品间不能接触的空隙区域，导致空隙区域内的产品不能 被施压。上模施压模上升离开产品后，原空隙区域内的产品会由于弹性变形而 反弹一定角度，从而造成产品不能达到所期望的正规尺寸位置，进而增加改修 次数。

基于上述技术问题原因的发现，本发明提出以下解决方案：首先，发明提 供了一种590Mpa以上高张力材料钣金成型方法，该方法通过对施压模施压部 位的R角长度进行减小修正，进而使得钣金成型过程中，修正后的施压模能够 按压前述空隙区域的产品。减少其反弹，进而减少品熟改修次数，提高成型精 度。

依照前述本发明钣金成型方法的指导思想，本发明还提供了R角修正钣金 模具，包括定位支撑模和与之配合的施压模，所述定位支撑模的弯折支撑部R 角长度R_d等于目标产品内R角长度R_a，所述施压模的施压部位R角长度 R_c＝R_b×k；其中R_b＝R_a+T，T为目标产品厚度；所述系数k根据R_b和T的大小， 对应选用下表中的数值：

虽然如前述本发明的钣金成型方法所述，只要通过减小施压模R角的大小 即可达到一定的技术效果。但是，如何能够取得最好的技术效果，施压模R角 的大小如何调整尤为重要。前述本发明提供的R角修正钣金模具的各项参数是 本发明人反复总结实践总结出的经验数据。使用本发明的R角修正钣金模具进 行钣金成型，可以显著降低品熟改修的次数，并且成型结束后的目标产品能够 达到很高的控制精度。一般情况下，使用本发明的R角修正钣金模具进行钣金 成型，品熟改修2～3次即可获得符合标准要求的产品。

优化的方案，所述施压模到达最大按压距离时，所述施压部位R角的起始 点和终止点对应到所述弯折支撑部R角的起始点和终止点的距离等于目标产品 厚度。

基于本发明中前述技术问题原因的发现，在本发明对所述空隙区域中产品 按压的指导思想下，本发明还提供了另一种R角修正钣金模具，它包括定位支 撑模和与之配合的施压模，所述定位支撑模的弯折支撑部R角长度R_d等于目标 产品内R角长度R_a，所述定位支撑模弯折支撑部的支撑面与所述施压模施压部 位的施压面之间的最小按压距离为目标产品厚度的84％～86％。进一步优选的 是，所述定位支撑模弯折支撑部的支撑面与所述施压模施压部位的施压面之间 的最小按压距离为目标产品厚度的85％。本段技术方案中所提供的R角修正钣 金模具通过减小最大按压距离，也能够达到按压前述空隙区域的产品的效果， 进而降低品熟改修次数，提高成型后的产品控制精度。一般情况下，使用本段 技术方案所述R角修正钣金模具进行钣金成型，可以将品熟改修次数降低至5 次以内。唯一的不足之处在于，会在产品直线面和产品R角弧线面交界处产生 一个明显的压痕，如果对产品表面质量要求不高的话，可以选用此种模具，该 模具使用起来更为简便快捷。

基于前述技术问题原因的发现以及本发明的技术指导思想，本发明的技术 方案还尤其适用于590Mpa以上高张力材料的钣金成型。即本发明还提供了本 发明中所有R角修正钣金模具在590Mpa以上高张力材料的钣金成型中的用途。

综上所述，本发明的有益效果为：提供了一种全新的钣金成型控制方法、R 角修正钣金模具及其用途；显著降低了品熟改修次数；提高了成型后的产品控 制精度；应用简便快捷，节省人力物力；等等。

附图说明

图1是实施例1中现有技术钣金成型过程中模具按压产品状态的结构示意 图；

图2是图1中上模施压模3离开产品后的状态示意图；

图3是实施例2中本发明的R角修正钣金模具按压产品状态的结构示意图；

图4是图3中A区域的局部放大图；

图5是图3中第一R角修正施压模31离开产品后的状态示意图；

图6是实施例3中本发明的R角修正钣金模具按压产品状态的结构示意图；

图7是图6中B区域的局部放大图；

图8是图6中第二R角修正施压模32离开产品后的状态示意图。

图中：1为下模支撑模；2为产品；3为上模施压模；31为第一R角修正施 压模；32为第二R角修正施压模；4为空隙区域；现有技术钣金成型时产品折 弯部外R角为R₁；产品折弯部内R角为R_a；第一R角修正施压模施压部位R 角为R_c；第二R角修正施压模到达最大按压位置时与下模支撑模支撑部位之间 的间距为d。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐释。

以下所有实施例均选用规格HC550/980DP的高弹力钢材作为钣金成型处理 对象。

实施例1：现有技术的钣金成型方法及模具

如图1～图2所示，现有技术的钣金成型模具包括下模支撑模1和上模施压 模3，下模支撑模1的支撑部位对应上模施压模3的施压部位的间距处处相等， 均等于产品2的厚度。在具体的钣金成型过程中，上模施压模3到达最大按压 部位时，其施压部位与产品2的R₁之间仍存在空隙区域4。空隙区域4内的产 品完全未受到上模施压模3的按压。在上模施压模3离开产品后，在空隙区域 4内产品的形变恢复力作用下，产品会回弹一定距离，导致需要重复多次品熟 改修，且即使经过多次品熟改修，仍无法达到较高的控制精度。具体到本实施 例1中，选用板厚1mm、5mm、10mm的钢材进行钣金成型，成型部位的R_a的R角长度为10mm，分别需要10、10、12次品熟改修，方才达到勉强合格的 产品精度。

实施例2：第一种进行了R角修正的钣金成型方法及R角修正钣金模具

本实施例采用对施压模施压部位的R角长度进行减小修正的方法进行钣金 成型。

本实施例的R角修正钣金模具包括下模支撑模1和与之配合的第一R角修 正施压模31，R_c的R角长度＝R_b×k，R_b＝R_a+T，T为选用钢材的厚度。第一R 角修正施压模31到达最大按压距离时，其施压部位R角的起始点和终止点对应 到下模支撑模1支撑部位R角的起始点和终止点的距离等于目标产品厚度。

为了便于比较，目标钢材产品的成型部位R_a的R角长度均设定为10mm。

在具体的3个案例中，分别选用板厚1mm、5mm、10mm的钢材进行钣金 成型。经过前述公式计算，R_b依次分别为11mm、15mm、20mm。对应本发明 发明内容中的表格数据，k应当分别依次选用1.03、1.25、1.19。经过前述公式 计算，R_c的R角长度应当分别依次为11.33mm、18.75mm、23.8mm。通过以上 参数设置，选用本实施例的方法及模具进行钣金成型，依次分别品熟改修2、3、 3次即可获得达到目标控制精度的产品。

实施例3：第二种进行了R角修正的钣金成型方法及R角修正钣金模具

本实施例采用减小施压模到达最大按压部位时与支撑模的间距的方法进行 钣金成型。

本实施例的R角修正钣金模具包括下模支撑模1和与之配合的第二R角修 正施压模32，所述下模支撑模1的弯折支撑部R角长度R_d等于目标产品内R 角长度R_a，所述下模支撑模1弯折支撑部的支撑面与所述第二R角修正施压模 32施压部位的施压面之间的最小按压距离d为目标产品厚度的84％～86％。

在具体的3个案例中，分别选用板厚1mm、5mm、10mm的钢材进行钣金 成型。对应的，依次将下模支撑模1弯折支撑部的支撑面与所述第二R角修正 施压模32施压部位的施压面之间的最小按压距离d分别设定为目标产品厚度 84％、85％、86％。通过以上参数设置，选用本实施例的方法及模具进行钣金成 型，依次分别品熟改修4、4、5次即可获得达到目标控制精度的产品。但是， 产品直线面和产品R角弧线面交界处均会产生一个明显的压痕。

通过以上实施例的陈述，显然的，本发明也相应提供了本发明所述R角修 正钣金模具在590Mpa以上高张力材料钣金成型中的用途。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其 他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请 相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。