Способ штамповки кузовных панелей с фланцем

 

Использование: листовая штамповка панелей кузовов. Сущность изобретения заготовку зажимают и формируют на фланце технологический набор, производят вытяжку , предварительную обрезку, а затем правку с предварительным зажимом наружной кромки фланца и распрямлением набора в его плоскость 4 ил.

1754277 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ч)л В 21 D 22/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872593/27 (22) 11.10.90 (46) 15,08,92, Бюл. ¹ 30 (71) Нижегородский автомобильный завод (72) С,Б. Климычев, А.С. Кутырев и Ф.П, Михаленко (56) Справочник "Ковка и штамповка,/ Под ред. А.Д. Матвеева, М.: Машиностроение, 1987, т. 4, с. 527-529.

Изобретение относится к листовой штамповке, а именно к способам формообразования панелей кузовов.

Известен способ штамповки кузовных деталей с применением тормозных порогов и ребер, предусматривающий интенсификацию растяжения листовой заготовки с целью повышения точности деталей (см.

В.В. Серепьев "Опыт построения вытяжных переходов для облицовочных деталей автомобилей", 1958, с. 314-315, а также описание к а.с. N 1442292, кл, В 21 D 22/02, опубл.

15.10.1986 г,>.

Недостатком способа является относительно низкая точность штампованных деталей вследствие сохранения влияния упругих деформаций.

Известен также способ штамповки кузовных деталей с фланцем, включающий зажим заготовки с формированием технологических тормозных ребер, вытяжку, обрезку и последующую правку вытяжного радиуса и фланца, при котором точность штампованной детали достигается за счет корректирования формы рабочих частей вытяжного штампа относительно форма мас(54) СПОСОБ ШТАМПОВКИ КУЗОВНЫХ ПАНЕЛЕЙ С ФЛАНЦЕМ (57) Использование: листовая штамповка панелей кузовов. Сущность изобретения: заготовку зажимают и формируют на фланце технологический набор, производят вытяжку, предварительную обрезку, а затем правку с предварительным зажимом наружной кромки фланца и распрямлейием набора в его плоскость, 4 ил. тер-модели на величину упругой деформации (см„например, справочник "Ковка и штамповка" под редакцией А.Д. Матвеева, М,: Машиностроение, 1987, т. 4, с, 527 — 529).

Способ имеет следующие недостатки: — значительное увеличение трудоемкОсти изготовления и наладки вытяжного штампа, связанное с невозможностью точного расчетного определения величины кор- 4 рекции формы мастер-модели, что вйзы)вает (Л необходимость проведения большого обье- Д ма экспериментальных работ при наладке штампа; 4 — возможность появления следов перелома поверхности "бликов", особенно на лицевых деталях, что связано с отступлением формы отдельных зон рабочих частей штампа от мастер-модели; — последующее отклонение формы детали на операции правки вытяжного радиуса и фланца, обусловленное местнйм растяжением металла на радиусе при правке и вызывающее увеличенйе неравномерности деформаций в зоне фланца и стенки, что приводит к "короблению" детали.

1754277

10

30

45

50!

=Х -Xg+

g+ f, Целью предложенного способа является повышение качества и точности получаемых куэовных панелей.

Поставленная цель достигается тем, что правку производят с предварительным зажимом наружной кромки фланца и последующим распрямлением технологических наборов в его плоскость, при этом технологические наборы формируют с длиной образующей в поперечном сечении, определяемой из соотношения к(га — R а ) ! =Х!-Х2+ — ц+ 1, 180о где Х> и Х2 — соответственно величина прямолинейного участка стенки детали и дуги дна детали после операций предварительной обрезки и правки;

R u r — соответственно радиус между стенкой и фланцем детали после операций предварительной обрезки и правки; а1 и az — соответственно центральный угол между стенкой и фланцем детали после операций предварительной обрезки и правки, град;

g — ширина фланца детали между точками перехода радиуса R во фланец и фланца в технологический набор после вытяжки;

f — ширина фланца детали между точкой перехода радиуса r во фланец и наружной точкой распрямленного технологического набора после правки.

Формовку технологических наборов выполняют в непосредственной близости от вытяжного радиуса R, например на поверхности фланца панели, образованной перетяжным порогом.

Заявляемый способ отличается тем, что правку осуществляют с предварительным зажимом наружной кромки фланца и распрямлением технологических наборов в его плоскость, при этом необходимая длина образующей технологических наборов в поперечном сечении I определяется из вышеуказанного соотношения, Применение способа исключает необходимость изменения формы рабочих частей для компенсации упругих деформаций и достижения высокой точности панелей, Анализ известных способов штамповки кузовных панелей показал; что некоторые отдельно взятые приемы, используемые в заявляемом решении; известны, например формообразование технологических наборов, прижим фланца детали, расправление технологических наборов в плоскость, Одйако их применение в известных технических решениях не обеспечивает получения штампованных кузовных панелей с той точностью, которая достигается в заявляемом техническом решении благодаря новой совокупности приемов, а именно: — вытяжке с формообразованием технологических наборов во фланце детали, величина которых определяется по предложенной зависимости (см, выше); — предварительной обрезке фланца с целью более полного проявления упругих деформаций; — распрямлению технологических наборов с предварительным зажимом наружной кромки фланца, что обеспечивает поворот стенки панели до требуемого положения и ее фиксацию в этом положении; дополнительное упрочнение зоны проема детали и устранение наравномерности местных напряжений при переформовке вытяжного радиуса; дополнительное упрочнение металла в зоне фланца, возникающее при распрямлении технологических наборов в его пло-. скость.

Таким образом, выполнение названных приемов в предлагаемой совокупности обеспечивает получение нового свойства— высокой точности панели, На фиг. 1 показан процесс прижима фланца листовой заготовки с одновременной формсвкой вдоль проема матрицы технологических наборов; на фиг. 2 — процесс вытяжки кузовной панели; на фиг. 3, а,б,в— процесс правки вытяжного радиуса и фланца детали с распрямлением технологического набора по стадиям; на фиг. 4 — сечение штампованой детали после выполнения операций предварительной обрезки и правки, Способ реализуется следующим образом.

Листовую заготовку 1 помещают на поверхность матрицы 2 и при ходе наружного ползуна пресса двойного действия вниз прижимают прижимом 3 с формовкой вдоль проема матрицы выступом 4 (фиг, 1) технологических наборов 5, при этом необходимая длина образующей каждого из технологических наборов в поперечном сечении I определяется из соотношения:

180 где Х! и Хг — соответственно величина прямолинейного участка стенки детали и дуги дна детали после операций предварительной обрезки и правки;

R и г — соответственно радиус между стенкой и фланцем детали после операций предварительной обрезки и правки;

1754277 а1 и сг — соответственно центральный угол между стейкой и флан цем детали после операций предварительной обрезки и правки, град;

g — ширина фланца детали междуточка- 5 ми перехода радиуса R во фланец и фланца в технологический набор после вытяжки;

f — ширина фланца детали между точкой перехода радиуса r во фланец и"наружной точкой распрямленного технологического 10 набора после правки.

Затем при ходе внутреннего ползуна пуансоном 6 производят вытяжку "детали (фиг. 2), причем торможение фланца осуще- 15 ствляется за счет перетяжного порога, а также выступа 4.

После этого с целью более полного проявления упругих деформаций стенок производят предварительную обрезку детали, 20 которая позволяет исключить фиксирующее действие жесткого перегиба фланца на технологическом пороге и таким образом увеличить точность получаемых деталей после правки. 25

Затем заготовку помещают в правОчный штамп. Для при ходе ползуна пресса вниз наружную часть фланца зажимают посредством подпружиненного прижима 7 (фиг. 3, а). При дальнейшем ходе ползуна 30 матрицей 8 правочного штампа производят правку фланца Ф и переформовку радиуса

R вытяжного перехода в радиус г штампованной детали; при воздействии плоскости

П правочной матрицы 8 на технологические 35 наборы 5 происходит распрямление наборов в плоскость фланца Ф. Металл из техно. логического набора, распрямляясь в условиях зажатой наружной зоны фланца, движется (по направлению стрелки) в об- 40 ласть наименьшего сопротивления- в зону проема штампованной детали и разворачи вает стенку с радиусом R в положение до соприкосновения ее.с боковой поверхностью Б прэвочного пуансона 9 (фиг. 3, б). 45

При этом за счет поступления из технологи- ческих наборов переформовка радиуса R в радиус г (фиг. 3, б) происходит без дополнительного местного растяжения металла в зоне радиуса r и стенки панели,,а следбва - 50 тельно без увеличения неравномерности остаточных напряжений. приводящих к отклонению формы панели, Длина образующей 1 каждого из технологических наборов в поперечном сечении пропорциональнауп- 55 ругим деформациям стенок панели и соответствует разнице между длинами участков А ВгСг0гFzG и А 8»D1Е>Р161 штамповочных переходов, соответственно, после операций предварительной обрезки и правки (фиг. 4).

Значение величины 1 определяется из соотношения, 1-- Xl-Хг+ д+ f, 180 где1 — длина образующей технологического набора в поперечном сечении (участок

ElFlG<):

Х1 и Хг — соответственно величины прямолинейных участков стенки детали (В С и

ВгСг) и дуги дна детали (А В1 и А)Вг) после операций предварительной обрезки и правки;

R u r — соответственно радиус между стенкой и фланцем детали после операций предварительной обрезки и правки; а> и аг — соответствЕнно цеНтральный угол между стенкой и фланцем детали после операций предварительной обрезки и правки,град;

g — ширина фланца детали между точками перехода радиуса R во фланец (01) и фланца в технологический набор (Е ) после вытяжки;

f — ширина фланца детали между точкой перехода радиуса r во фланец (Эг) и наружной точкой распрямленного технологического набора после правки (Gl)

После возврата ползуна пресса в исх днов положение панель извлекают из праоочного штампа и выполняют последующие операции листовой штамповки.

После окончательной обрезки детали сохранение стенками полученного точного положения обеспечивается за счет увеличения жесткости фланца вследствие: — дополнительного упрочнения зоны проема детали и устранения неравномерности местных напряжений при перЕформов-. ке радиуса с R íà r; — дополнительного упрочнения металла в зоне фланца детали, возникающего при распрямлении технологического набора в его плоскость, По сравнению с базовым объектом предлагаемый способ обеспечивает:

Повышение точности кузовных панелей с фланцем;

Резкое снижение трудоемкости проектирования и наладки штамповой оснастки за счет применения техйологических наборов, распрямляемых при правке детали с исключением необходимости корректирования формы рабочих частей;

Высокое качество поверхности лйцевых деталей вследствие отсутствия следов пере1754277 ломов поверхностей, благодаря тому, что придание детали окончательной формы осуществляется через зону фланца, без прямого воздействия инструментом на стенку детали.

Реализация предлагаемого способа позволит значительно повысить качество и точность облицовочных деталей кузовов, обеспечить их собираемость на роботизированных линиях сборки-сварки.

Формула изобретения

Способ штамповки кузовных панелей с фланцем, включающий прижим заготовки с формированием технологических наборов металла на фланце, вытяжку, предварительную обрезку, правку и окончательную обрезку, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности изготовления панели, правку осуществляют с предварительным зажимом наружной кромки фланца и распрямлением технологических наборов в его плоскость, при этом технологические наборы формир ют с длиной I образ ще поперечном сечении, определяемой из соотношения;

Х Х Л(Га2-Ва1)

1= Х2 — Х1+ g+1, 1800 где Х1 и X2 — соответственно величина прямолинейного участка стенки детали и дуги дна детали после операций предварительной обрезки и правки;

R u r - соответственно радиус между стенкой и фланцем детали после операций предварительной обрезки и правки;

15 а1 и а2 — соответственно центральный угол между стенкой и фланцем детали после операций предварительной обрезки и правки, град;

g — ширина фланца детали между точками перехода радиуса R во фланце и фланца в технологический набор после вытяжки;

f — ширина фланца детали между точкой перехода радиуса r во фланец и наружной точкой расп ря мл е нного технологического набора после правки, 1754277

1754277

Составитель А.Кутырев

Техред М.Моргентал

Редактор В.Трубченко

Корректор Е,,Пгпп

Заказ 2845 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гага ина, 101, ул, агарина,