用于高强钢和拼焊板的旋压成型极限评估装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103175745103175745B(45)授权公告日2014.12.24(21)申请号201110434428.3CN201780237U,2011.03.30,CN201463811U,2010.05.12,(22)申请日2011.12.22杨坤等.基于有限元方法的TA2筒形件多道(73)专利权人宝山钢铁股份有限公司次旋压成形过程.《塑性工程学报》.2010,第17地址201900上海市宝山区富锦路885号卷(第2期),39-44.(72)发明人肖华石磊韩非谢晖叶卫东审查员丁丽君(74)专利代理机构上海东信专利商标事务所(普通合伙)31228代理人杨丹莉(51)Int.Cl.G01N3/28(2006.01)B21D22/14(2006.01)(56)对比文件US5507189A,1996.04.16,CN2676182Y,2005.02.02,CN201397274Y,2010.02.03,权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称用于高强钢和拼焊板的旋压成型极限评估装置及方法(57)摘要本发明公开了一种用于高强钢和拼焊板的旋压成型极限评估装置，其包括一旋压轮和一模具；模具为一芯轴，芯轴具有一位于芯轴一端端部的装配部分，一位于芯轴中部的轴身部分，以及一位于芯轴另一端端部的成型部分；其中，轴身部分为圆柱形；成型部分为椭球形，成型部分沿其轴向方向的切面外轮廓包括一直线段和分别连接于直线段两端的两椭圆曲线段，两椭圆曲线段以成型部分的中心轴线为对称轴对称设置。此外，本发明同时还公开了采用上述评估装置进行评估的方法。采用本发明所述的评估装置及方法能够对高强钢和拼焊板进行旋压成型极限评估，其评估结果准确可靠并具有连续性。CN103175745BCN103754BCN103175745B权利要求书1/1页1.一种用于高强钢和拼焊板的旋压成型极限评估装置，其包括一旋压轮和一模具，其特征在于：所述模具为一芯轴，所述芯轴具有一位于芯轴一端端部的装配部分，一位于芯轴中部的轴身部分，以及一位于芯轴另一端端部的成型部分；其中所述轴身部分为圆柱形；所述成型部分为椭球形，所述成型部分沿其轴向方向的切面外轮廓包括一直线段和分别连接于所述直线段两端的两椭圆曲线段，所述两椭圆曲线段以成型部分的中心轴线为对称轴对称设置；所述椭圆曲线段的曲线方程为：其中，a＝240-260mm，b＝120-130mm，离心率2.如权利要求1所述的用于高强钢和拼焊板的旋压成型极限评估装置，其特征在于，所述直线段的长度为110-130mm。3.一种采用如权利要求1或2所述的用于高强钢和拼焊板的旋压成型极限评估装置进行旋压成型极限评估的方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)将坯料放置于所述芯轴成型部分的端部，使坯料与所述直线段所在的平面贴合；(2)使所述芯轴绕其自身轴心转动，同时控制旋压轮按照所述椭圆曲线段进给，使坯料贴合所述成型部分；(3)继续保持芯轴绕其自身轴心转动，同时控制旋压轮自所述直线段与椭圆曲线段的交点处起进行直线进给，直至坯料发生旋裂；(4)测量开裂处的坯料厚度，按照下述模型计算极限减薄率式中，tmin为开裂处的坯料厚度，t0为坯料初始厚度。2CN103175745B说明书1/5页用于高强钢和拼焊板的旋压成型极限评估装置及方法技术领域[0001]本发明涉及一种金属板材成型极限评估装置及方法，尤其涉及一种金属板材旋压成型极限评估的装置及方法。背景技术[0002]随着对汽车轻量化需求的增加，高强钢及拼焊板的应用日益广泛。同时，由于旋压成型工艺能获得更为显著的加工强化效果，采用旋压工艺制造高强钢及拼焊板零件已经成为汽车轻量化的重要技术之一。[0003]但是，相对于传统软钢，高强钢在强度提升的同时，其成型性有所下降，在旋压成型过程中较软钢更易发生开裂；而对于拼焊板，由于焊缝的存在，其旋压成型性也将受到显著影响。因此需要一种评估方法来对高强钢及拼焊板的旋压成型极限进行评估，以及评估不同的旋压工艺对这些材料旋压极限的影响。[0004]公开号分别为CN1903474、CN2676182以及CN2702311的中国专利文件中均提到了测试成型极限的方法或装置，但均不是针对旋压成型工艺。由于旋压成型的应力、应变的复杂性，一般的测试成型极限试验应用于旋压中时，会产生较大误差，因此一般的测试成型极限试验不适用于测量旋压成型极限。[0005]目前，旋压成型极限的评估方法主要针对软钢，有锥形模试验和椭球模试验两种：[0006]1)锥形模试验[0007]锥形模试验是针对剪切旋压的特点，通过配置一组不同锥角的模具，对每组模具分别进行试验，以获得使材料开裂的最小锥角。