加工高张力材料不对称零件拉延过程中使用平衡顶杆的方法.pdf

本发明涉及一种在加工高张力材料不对称零件的拉延过程中使用平衡顶杆的方法，其是在将模具安装锁定在机台上的同时，将平衡顶杆安装在模具成型时受力小的一端；将上模与机台的滑块锁定并向下运动，使上模与压边圈上的板料接触时，此时调整平衡顶杆高度恰好与机台的滑块同时接触；在上模接触压边圈向下压的同时，顶杆随着上压力的作用下行，此时平衡顶杆支撑着平衡力的作用一起下行；上模继续下行，使模具运行到下死点的同时，平衡顶杆下降到最低，将板材压死完成零件形状固化。本方法主要适用于抗拉强度600MPa以上的高张力左右不对称的钣件成型，可使板材充分塑性变形，减小零件反弹和扭曲的趋势，从而达到零件尺寸固化的目的。

1、  一种加工高张力材料不对称零件的拉延过程中使用平衡顶杆的方法，所述方法采用的成型装置包括有上模(1)、压边圈(2)、凸模(3)、顶杆(4)、机台(5)和平衡顶杆(6)，包括以下成型步骤：
第一步：模具安装锁定在机台(5)上的同时，将平衡顶杆(6)安装在模具成型时受力小的一端，一并安装好平衡顶杆；
第二步：将上模(1)与机台(5)的滑块锁定并向下运动，使上模(1)与压边圈上的板料接触时，此时调整平衡顶杆(6)高度恰好与机台(5)的滑块同时接触；
第三步：在上模(1)接触压边圈(2)向下压的同时，顶杆(4)随着上压力的作用下行，此时平衡顶杆(6)受力后跟着一起下行；
第四步：当上模(1)继续下行，使模具运行到下死点的同时，平衡顶杆(6)下降到最低，将板材压死完成零件形状固化；
第五步：模具开模，顶杆(4)在机台气压垫力的作用下将零件推出，拉延成型特征过程完毕。

2、  一种实现权利要求1所述方法的成型装置，所述装置包括有上模(1)、压边圈(2)、凸模(3)、滑块(7)、顶杆(4)和机台(5)，上模(1)与机台(5)通过滑块锁定，压边圈(2)设置在凸模(3)外，其特征在于，还包括有平衡顶杆(6)，所述平衡顶杆(6)安装在模具成型时受力小的一端，上端顶住机台的滑块，下端安装在机台(5)上。

3、  根据权利要求2所述具有平衡顶杆的加工高张力材料不对称零件的成型装置，其特征在于，所述平衡顶杆(6)设置有多根。

加工高张力材料不对称零件拉延过程中使用平衡顶杆的方法
【技术领域】
本发明涉及一种拉延方法，具体是在偏心冲压中采用平衡顶杆起平衡力拉延工艺。
【背景技术】
根据冲压工艺学的要求，模具在生产中所受机床压力应在模具的中心位置，而把压力中心不在模具中心位置的冲压，叫偏心冲压。根据受力中心位置的不同分为常规冲压和偏心冲压。不对称高张力材料零件成型目前存在以下四个难点：1、成型压力大，普通压机不能满足成型力的要求；2、成型模拟不准确，零件最容易出现的反弹和扭曲现象，用一般的模拟软件提供的结果实用性差。3、成型极限受到严格限制，高张力材料一般俗称“双高”，抗拉极限高(抗拉强度在600Mpa以上)、屈服极限高。因此制作封闭式拉延的零件，其拉延深度受限。4、零件精度难以控制，由于零件反弹和扭曲造成精度很难达到理想值。增加平衡顶杆，为了使模具在生产过程中达到平衡力的作用，提高了机床的使用寿命，同时保证生产的安全性能。鉴于此，模具在生产中受力不平衡对增加平衡顶杆很有必要。
【发明内容】
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提出一种用于加工高张力材料不对称零件的拉延方法，使其在高张力材料拉延过程中，防止和克服材料受力不均的反弹和扭曲。
本发明采用的技术方案如下：
本拉延方法采用平衡顶杆成型装置包括有上模、压边圈、凸模、顶杆、机台和平衡顶杆，包括以下成型步骤：
第一步：模具安装锁定在机台上的同时，将平衡顶杆安装在模具成型时受力小的一端。
第二步：将上模与机台的滑块锁定并向下运动，使上模与压边圈上的板料接触时，此时调整平衡顶杆高度恰好与机台的滑块同时接触。
第三步：上模接触压边圈向下压的同时，顶杆随着上压力的作用下行。此时平衡顶杆支撑着平衡力的作用一起下行。
第四步：上模继续下行，使模具运行到下死点的同时，平衡顶杆下降到最低，将板材压死完成零件形状固化。
第五步：模具开模，顶杆在机台气压垫力的作用下将零件推出，拉延成型特征过程完毕。
本发明的优点表现在以下几个方面：
①将普通左右不对称的成型模改为使用顶杆达到平衡力作用的结构，随着压边圈的下行，平衡顶杆对机床滑块施加反向的力越大，使模具下行过程中受力平稳达到一致，并且在下死点的时候由平衡顶杆的平衡作用使零件不产生扭曲、变形，从而达到零件尺寸固化的目的。
②平衡顶杆太多，易导致模具不平衡；太矮，不能起到平衡力的作用。因此可根据零件形状来确定使用平衡顶杆的数量和在机床上安装的位置，在生产时可以通过调整平衡顶杆数量和位置使模具成型过程中平衡度达到最优值。高张力钣件拉延模试模，一般工作量很大，因此平衡顶杆的使用可以大大降低试模时的难度和周期，在试模时可通过快速调整平衡顶杆的数量，从而调整顶杆的高度，最终可对比各种高度下的零件品质，从而达到快速优选的结果。
③本发明主要适用于抗拉强度600Mpa以上的高张力左右不对称的钣件成型，可使板材充分塑性变形，减小零件反弹和扭曲的趋势，从而达到零件尺寸固化的目的。
【附图说明】
图1a、图1b、图1c是实现本成型方法的成型装置各步骤的状态图；
图2为加工高张力板材左右不对称零件的拉延模具使用平衡顶杆的简图；
图3为一种高张力板材制作的汽车前大梁内板(左右不对称零件)的简图；
【具体实施方式】
本方法采用的成型装置如图1a所示：它由上模(1)、压边圈(2)、凸模(3)、顶杆(4)、机台(5)和图2所示的平衡顶杆(6)组成。
图3所示的高张力板材制作的汽车前大梁内板就是左右不对称零件，箭头A是进料方向，箭头B是冲压方向。以下结合图1a、图1b、图1c和图2，本方法实施过程如下：
第一步：模具(9)安装锁定在机台上的同时，将平衡顶杆安装在模具成型时受力小的一端。
第二步：将上模(1)与机台(5)的滑块(7)锁定并向下运动，使上模(1)与压边圈上的板料(8)接触时，此时调整平衡顶杆(6)高度恰好与机台(5)的滑块同时接触。
第三步：上模(1)接触压边圈(2)向下压的同时，顶杆(4)随着上压力的作用下行。此时平衡顶杆支撑着平衡力的作用一起下行。
第四步：上模继续下行，使模具运行到下死点的同时，平衡顶杆下降到最低，将板材压死完成零件形状固化。
第五步：模具开模，顶杆(4)在机台气压垫力的作用下将零件推出，拉延成型特征过程完毕。