一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法和矫正模具技术

一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法，以成形到底卸载时刻部件

【技术实现步骤摘要】
一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法和矫正模具


[0001]本专利技术属于金属板材冷冲压成形领域，具体涉及一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法和矫正模具
。

技术介绍

[0002]金属板材成形过程中，由于弹性变形的存在，当卸载或从模具中取出部件时，会存在一定的弹性恢复即冲压反弹，是决定冲压件成形精度最为主要的影响因素
。
部件的反弹与所用材料的强度
、
弹性模量
、
部件的结构设计等密切相关
。
近年来，随着汽车工业对汽车安全性能以及节能环保要求的提高，高强钢乃至超高强度钢板由于其具有减轻重量和提高安全性能的双重优势，越来越受到汽车企业的青睐，应用日益广泛
。
但是，由于超高强钢其强度明显提高，冲压成形后的部件反弹问题也日益突出，反弹控制问题迫在眉睫
。
[0003]车身结构件尤其高强部件多是梁类零件，采用传统冲压形式反弹问题特别是侧壁卷曲反弹较为普遍，反弹控制的方向包括调整冲压工艺参数
、
多轮次的模面补偿/>、
部件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法，其特征在于：以成形到底卸载时刻板料
(1)
处于屈服阶段为约束条件，基于材料受力变形时组织间力的相互传导，通过对模具结构优化形成的施力方式实现控制该时刻部件侧壁最外层与最内层的应力同号，据此以实现侧壁区域
(2)
厚向应力差减小的方式完成侧壁卷曲反弹的矫正
。2.
根据权利要求1所述的一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法，其特征在于：所述的对模具结构优化，通过于凸模上的法兰部位
(3)
对称设置的一对凸起
(4)
，并于凹模上对应的位置设置凹槽实现
。3.
根据权利要求2所述的一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法，其特征在于：所述凸起的顶角均倒圆角，相应地凹槽顶部倒圆角
。4.
根据权利要求3所述的一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法，其特征在于：所述凸起的设置位置根据下式确定：
Δ
L≥(1/2W)+t+R+a
，式中，
Δ
L
：凸起中心线位置与部件边界线位置的距离，单位：
mm
；
W
：凸起的宽度，单位：
mm
；
t
：板料原始厚度，单位：
mm
；
R
：圆角；
a
：调节参数，范围在5‑
7mm
之间
。5.
根据权利要求3所述的一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法，其特征在于：凸起顶角的圆角与相应的凹槽顶部圆角半径相同，且以大于等于3倍的板料厚度为限进行设置
。6.
根据权利要求1所述的一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法，其特征在于：所述的“通过对模具结构优化形成的施力方式
、
实现控制该时刻部件侧壁最外层与最内层的应力同号”，具体根据如下步骤实现：
S1
：基于数值求解法对经未优化结构的模具加载成形到底卸载时刻
、
部件侧壁最外层与最内层各自所受的应力进行计算，并根据计算确定相应的应变值，作为初始应变值；
S2
：基于应力
‑
应变曲线，以部件成形到底卸载时刻侧壁最外层与最内层的应力同号为目标，通过迭代计算确定出部件相应时刻经由结构优化设置的模具加载所产生的最外层应力值
、
最内层应力值及相应的应变值，将此应变值作为最终应变值；并将最终应变值与初始应变值的差值作为与目标对应的应变增量值；
S3
：根据应变增量值完成模具结构优化的最终设定
。7.
根据权利要求2所述的一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法，其特征在于：所述的“通过对模具结构优化形成的施力方式
、
实现控制该时刻部件侧壁最外层与最内层的应力同号”，具体根据如下步骤实现：
S1
：基于数值求解法对经未优化结构的模具加载成形到底卸载时刻
、
部件侧壁最外层与最内层各自所受的应力进行计算，并根据计算确定相应的应变值，作为初始应变值；
S2
：基于应力
‑
应变曲线，以部件成形到底卸载时刻侧壁最外层与最内层的应力同号为目标，通过迭代计算确定出部件相应时刻经由结构优化设置的模具加载所产生的最外层应
力值
、
最内层应力值及相应的应变值，将此应变值作为最终应变值；并将最终应变值与初始应变值的差值作为与目标对应的应变增量值；
S3
：根据应变增量值完成模具结构优化的最终设定
。8.
根据权利要求6或7所述的一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法，其特征在于：所述的数值求解法为有限元法，所述的迭代计算基于有限元法进行
。9.
根据权利要求6或7所述的一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法，其特征在于：步骤
S2
具体为：以步骤
S1
中计算出的初始应变值为初始值，通过不断增加应变值的方式进行逼近目标的计算，直至目标收敛，并根据此时的应变增量确定出相应的应变值及各自的应力值
。10.
根据权利要求7所述的一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法，其特征在于：步骤
S3
根据下式完成设定：
H
＝
Δε
×
L
，
1/2≤W/H≤1
，上式中，
H
：凸起的高度，单位：
mm
；
Δε
：与目标对应的应变增量；
L
：板料截面线长，单位：
mm
；
W
：凸起的宽度，单位：
mm。11.
根据权利要求6或7所述的一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法，其特征在于：侧壁的应力均以侧壁区域的应力均值表征
。12.
根据权利要求6或7所述的一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法，其特征在于：将侧壁区域沿部件长度方向进行区域的划分，步骤
S1
‑
S3
基于各个区域进行；所述区域的划分依据厚向应力差的分布确定
。13.
根据权利要求
12
所述的一种梁类部件侧壁卷曲反弹矫正方法，其特征在于：根据厚向应力差的分布确定区域的划分，具体为：
SS1
：计算每个位置的最外层应力值及最内层应力值，据此确定每个位置的厚向应力差；
SS2
：从侧壁区域任意一端的起始位置开始，将该位置之后的每个位置的厚向应力差与该起始位置的厚向应力差进行比较，直...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛超，张建，韩非，崔振祥，袁志鹏，陈东辉，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：