一种梁类零件辊冲复合成型装备及其辊冲复合成型工序制造技术

本发明专利技术公开了一种梁类零件辊冲复合成型装备及其复合成型工序包括：成型时作连续回转运动的辊冲模具，所述辊冲模具包括：上模结构和与其相对应的下模结构；上模结构，包括上动力齿轮、上导轨和上模具，上导轨设置呈回转形，上模具具有若干个，依次排列设于上导轨上，上动力齿轮上还连有电机；下模结构，包括下动力齿轮、下导轨和下模具，下导轨设置呈回转形，下模具具有若干个，依次排列设于下导轨上，下动力齿轮上还连有电机；上导轨、下导轨均划分有合模区、分离区、返程区和接触区，所述上模具、下模具分别沿上导轨、下导轨运动至合模区时进行辊冲成型。本发明专利技术以解决超高强钢梁类零件尤其是变截面梁的高效低成本制造问题。

【技术实现步骤摘要】
一种梁类零件辊冲复合成型装备及其辊冲复合成型工序
本专利技术涉及加工成型技术，更具体地说，涉及一种梁类零件辊冲复合成型装备及其辊冲复合成型工序。
技术介绍
梁类零件作为车身最为普遍也是最主要的结构件，对于整车服役性能具有重要影响。随着安全与排放要求不断提升，采用更高强度材料是进一步提高安全性能及实现轻量化的有效途径。但随着材料强度的提高，现有的零件制造工艺受到很大挑战。车身梁类零件目前最主要的成型工艺为冷冲压，但冷冲压成型高强尤其超高强零件时，由于材料的超高强度及有限的塑性，零件极易开裂及起皱，同时回弹、扭曲及模具磨损也难以克服，导致产品尺寸难以满足要求，模具维修间隔显著缩短及成本大幅上升，目前冷冲压高强钢零件的强度仍主要在800MPa及以下材料，对1000MPa及以上强度级别材料，冷冲压成型难度及成本急剧上升，仅局限应用在形状较为简单零件上。热冲压工艺可以实现超高强度及复杂梁零件的成型，但由于热冲压工艺是加热后的冲压成型，成型过程需要高能耗、生产效率低，热成型后尚需要激光加工孔位，甚至需要进行表面氧化铁皮的处理，因此热冲压的高能耗、低效率及高成本致使其车身梁类零件无法大规模推广应用，同时其材料也仅局限在硼钢，目前应用主要集中在B柱加强版、A柱加强版等几个主要的安全结构件。常规辊压成型也非常适合超高强钢零件的成型，其成本、效率极具竞争力，但其成型过程存在冗余变形，从而致使存在残余应力并影响零件精度、并可能导致延迟开裂，而延迟开裂目前是超高强钢应用最大的潜在危机，并且由于成型机理及装备限制，常规辊压成型仅能局限于等截面零件的成型，而应用超高强钢的车身骨架零件中90％以上都为变截面零件，这也极大的限制了超高强钢辊压零件的应用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种梁类零件辊冲复合成型装备及其辊冲复合成型工序，以解决超高强钢梁类零件尤其是变截面梁的高效低成本制造问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，一种梁类零件辊冲复合成型装备，包括：成型时作连续回转运动的辊冲模具，所述辊冲模具，包括：上模结构和与其相对应的下模结构；所述上模结构，包括：上动力齿轮、上导轨和上模具，上导轨设置呈回转形，上模具具有若干个，依次排列设于上导轨上，上动力齿轮上还连有电机，电机驱动上动力齿轮，上动力齿轮用以推动上模具在上导轨上连续回转；所述下模结构，包括：下动力齿轮、下导轨和下模具，下导轨设置呈回转形，下模具具有若干个，依次排列设于下导轨上，下动力齿轮上还连有电机，电机驱动下动力齿轮，下动力齿轮用以推动下模具在下导轨上连续回转；所述上导轨、下导轨均划分有合模区、分离区、返程区和接触区，所述上模具、下模具分别沿上导轨、下导轨运动至合模区时进行辊冲成型。所述上模具，均包括：上模具滑块、上模具安装板、上模具块和上模具导向板，上模具滑块通过上导轨挡块固定于上导轨上，上模具安装板连于上模具滑块上，上模具块连于上模具安装板上，上模具导向板也连于上模具安装板上，并分别位于上模具块的两侧边；所述下模具，均包括：下模具滑块、下模具安装板、下模具块和下模具导向板，下模具滑块通过下导轨挡块固定于下导轨上，下模具安装板连于下模具滑块上，下模具块连于下模具安装板上，下模具导向板也连于下模具安装板上，并分别位于下模具块的两侧边。所述上模具，均包括：上模具滑块、上模具安装板、上连接板和上模具块，上模具滑块连于上导轨上，上模具安装板连于上模具滑块上，上模具块连于上模具安装板上；上连接板用以连接相邻两块上模具滑块；所述下模具，均包括：下模具滑块、下模具安装板、下连接板和下模具块，下模具滑块连于下导轨上，下模具安装板连于下模具滑块上，下模具块连于下模具安装板上；下连接板用以连接相邻两块下模具滑块。所述上模具，均包括：上履带和上模具块，上履带连于上导轨上，上模具块连于上履带上；所述下模具，均包括：下履带和下模具块，下履带连于下导轨上，下模具块连于下履带上。所述上连接板、下连接板上均开设有一对腰型孔，腰型孔内均设有柱销。所述上履带、下履带均为滚轴结构或皮质结构，所述滚轴结构，包括：滚轴和连于滚轴上的履带板。所述合模区的直线长度≥80mm，分离区轨迹最小曲率半径≥1000mm，接触区轨迹最小曲率半径≥5000mm。所述上模具、下模具的截面均为等截面。所述上模具、下模具的截面均为变截面。另一方面，一种梁类零件辊冲复合成型工序，所述梁类零件辊冲复合成型工序具有所述梁类零件辊冲复合成型装备，工序依次为：开卷、矫平、活套、落料/预冲孔、第一次辊冲成型、辊压精整、第二次辊冲成型、第三次辊冲成型、整形、后冲孔/切边。在上述的技术方案中，本专利技术所提供的一种梁类零件辊冲复合成型装备及其辊冲复合成型工序，其变形和缓、冗余变形小，兼具辊压和冲压成型特点，特别适应于超高强钢梁零件尤其是变截面梁零件的生产。本专利技术采用离散的模具块来模拟超大半径轧辊的工作面，相当于将等效辊压半径放大近百倍，获得了更长的变形区域，变形更和缓、更充分，从而可获得较低的残余应力，提高超高强钢材料成型后零件的尺寸精度，减少延迟开裂可能性，因此，辊冲成型特钢适合成型塑性差、回弹控制难、残余应力敏感的超高强钢零件，同时由于成型可更充分，常规辊压成型多个道次可缩减为一个辊冲成型道次，辊冲工艺流程及产线能更短。由于辊冲成形区域足够长，其模具与板料的接触面积增大，接触形式由辊压中的线接触变为了面接触，即模具与板料通过型面接触而成形，则其成形过程接近冲压成形，相当于一个道次内的实现多步冲压成形且该多步为渐进连续，因此辊冲成形具备冲压成形的特性，也因此具备了加工变截面梁类零件的可能，可将其中轧辊分解出模具部分，并参照冲压成形方式，将模具按照零件型面进行设计，则可应用于成形变截面梁类零件。本专利技术为车身超高强安全结构件提供了低成本、高效率的新制造方法，为高强钢、超高强钢的应用提供了新的可能，从而将推动汽车进一步实现轻量化、及性能提升、成本降低。附图说明图1是本专利技术成型装备的结构示意图；图2是本专利技术成型装备的运动示意图；图3是图1中A-A方向的第一种连接关系示意图；图4是图1中A-A方向的第二种连接关系示意图；图5是图4中B方向的示意图；图6是图1中A-A方向的第三种连接关系示意图；图7是图6中C方向的示意图；图8是本专利技术辊冲复合成型工序的生产流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。请结合图1所示，本专利技术所提供的一种梁类零件辊冲复合成型装备，包括：成型时作连续回转运动的辊冲模具，所述辊冲模具，包括：上模结构100和与其相对应的下模结构200。较佳的，所述上模结构100，包括：上动力齿轮1、上导轨2和上模具3，上导轨2设置呈回转形，上模具3具有若干个，依次排列设于上导轨2上，形成离散的独立分块，上动力齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梁类零件辊冲复合成型装备，包括：成型时作连续回转运动的辊冲模具，其特征在于：所述辊冲模具，包括：上模结构和与其相对应的下模结构；/n所述上模结构，包括：上动力齿轮、上导轨和上模具，上导轨设置呈回转形，上模具具有若干个，依次排列设于上导轨上，上动力齿轮上还连有电机，电机驱动上动力齿轮，上动力齿轮用以推动上模具在上导轨上连续回转；/n所述下模结构，包括：下动力齿轮、下导轨和下模具，下导轨设置呈回转形，下模具具有若干个，依次排列设于下导轨上，下动力齿轮上还连有电机，电机驱动下动力齿轮，下动力齿轮用以推动下模具在下导轨上连续回转；/n所述上导轨、下导轨均划分有合模区、分离区、返程区和接触区，所述上模具、下模具分别沿上导轨、下导轨运动至合模区时进行辊冲成型。/n

【技术特征摘要】
1.一种梁类零件辊冲复合成型装备，包括：成型时作连续回转运动的辊冲模具，其特征在于：所述辊冲模具，包括：上模结构和与其相对应的下模结构；
所述上模结构，包括：上动力齿轮、上导轨和上模具，上导轨设置呈回转形，上模具具有若干个，依次排列设于上导轨上，上动力齿轮上还连有电机，电机驱动上动力齿轮，上动力齿轮用以推动上模具在上导轨上连续回转；
所述下模结构，包括：下动力齿轮、下导轨和下模具，下导轨设置呈回转形，下模具具有若干个，依次排列设于下导轨上，下动力齿轮上还连有电机，电机驱动下动力齿轮，下动力齿轮用以推动下模具在下导轨上连续回转；
所述上导轨、下导轨均划分有合模区、分离区、返程区和接触区，所述上模具、下模具分别沿上导轨、下导轨运动至合模区时进行辊冲成型。


2.如权利要求1所述的一种梁类零件辊冲复合成型装备，其特征在于：所述上模具，均包括：上模具滑块、上模具安装板、上模具块和上模具导向板，上模具滑块通过上导轨挡块固定于上导轨上，上模具安装板连于上模具滑块上，上模具块连于上模具安装板上，上模具导向板也连于上模具安装板上，并分别位于上模具块的两侧边；
所述下模具，均包括：下模具滑块、下模具安装板、下模具块和下模具导向板，下模具滑块通过下导轨挡块固定于下导轨上，下模具安装板连于下模具滑块上，下模具块连于下模具安装板上，下模具导向板也连于下模具安装板上，并分别位于下模具块的两侧边。


3.如权利要求1所述的一种梁类零件辊冲复合成型装备，其特征在于：所述上模具，均包括：上模具滑块、上模具安装板、上连接板和上模具块，上模具滑块连于上导轨上，上模具安装板连于上模具滑块上，上模具块连于上模具安装板上；上连接板用以连接相邻两块上模具滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，肖华，张骥超，徐栋恺，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31