СПОСОБ ШТАМПОВКИ ЭЛЕМЕНТА ИЗ ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА, В ЧАСТНОСТИ РАМЫ АВТОМОБИЛЯ
STAMPING OF ELEMENT FROM METAL SHEET, PARTICULARLY, OF CAR FRAME

Настоящее изобретение относится к способу штамповки металлического листа с двумя поверхностями, разграниченными между собой двумя уступами, расположенными в поперечном направлении друг относительно друга и соединенными вместе.
Изобретение также относится к применению способа согласно изобретению для штамповки элемента из листового металла рамы автомобиля, в частности штамповки нижней области стойки стороны пассажирского отделения рамы автомобиля.
Фиг.1 является частичным видом сверху стороны пассажирского отделения рамы автомобиля.
На этом чертеже область 1, окруженная пунктирной линией, является более низкой областью стойки 2 ветрового стекла стороны 3 пассажирского отделения.
Фиг.2 является видом в разрезе в увеличенном масштабе, следуя плоскости II-II с фиг.1.
Область 1 с фиг.1 является штампованной областью на металлическом листе, которая имеет две поверхности 4, 5, разграниченные между собой двумя уступами 6 и 7.
Один 6 из двух уступов представлен на фиг.2.
Первая поверхность 4 соединена с верхним краем каждого из двух уступов 6, 7, а вторая поверхность 5 соединена с нижним краем каждого из двух уступов 6, 7.
Для того чтобы штамповать область 1, а также оставшуюся часть стороны 3 пассажирского отделения известным способом выполняют первую штамповку, в процессе которой уступы 6, 7 соединяют с поверхностью 5 посредством относительно большого радиуса R закругления (см. фиг.2).
Выполняют вторую штамповку обозначенного калибрования, в процессе которой упомянутый выше радиус закругления уменьшается, как представлено пунктирными линиями на фиг.2.
В процессе второй штамповки область соединения между двумя уступами 6, 7 и поверхностью 5 металлического листа вытягивают, так что металлический лист рискует прорваться.
Такой риск образования разрыва металлического листа возникает прежде всего в области, в которой два уступа 6, 7 соединены вместе.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение простого решения для устранения указанной проблемы.
Эта задача решается согласно изобретению посредством создания способа штамповки металлического листа с двумя поверхностями, разграниченными между собой двумя уступами, расположенными в поперечном направлении друг относительно друга и соединенными вместе, при этом первая поверхность металлического листа соединена с верхним краем каждого из двух уступов, а вторая поверхность металлического листа соединена с нижним краем каждого из указанных двух уступов, причем способ включает осуществление первой штамповки, а затем второй калибровочной штамповки для уменьшения радиуса закругления между каждым из двух уступов и второй поверхностью металлического листа, при этом в области соединения между двумя уступами в процессе первой штамповки штампуют выпуклость для локального уменьшения глубины штамповки на второй поверхности.
Было обнаружено, что упомянутая выше выпуклость позволяла избежать образования разрывов металлического листа в процессе второй операции штамповки.
Эта выпуклость предпочтительно имеет закругленную поверхность, выдающуюся на вторую поверхность металлического листа.
Также предпочтительно выпуклость распространяется на обе стороны плоскости биссектрисы двухгранного угла, образованного двумя уступами.
Предпочтительно, выпуклость соединена с каждым из уступов поднятой областью относительно области соединения между второй поверхностью металлического листа и каждым из указанных уступов.
Согласно предпочтительному варианту изобретения, выпуклость включает объем материала листового металла, который по существу компенсирует объем материала листового металла, который вытягивается вследствие уменьшения радиуса закругления, происходящего в процессе второй калибровочной штамповки.
Способ согласно изобретению может быть применен для штамповки элемента из листового металла рамы автомобиля и, в частности, для штамповки нижней области стойки стороны пассажирского отделения рамы автомобиля.
Другие отличительные признаки и преимущества изобретения станут дополнительно понятны с помощью следующего описания.
На приложенных чертежах, приведенных в качестве неограничивающих примеров:
фиг.3 - вид в перспективе, иллюстрирующий выпуклость, сделанную согласно изобретению в процессе первой штамповки металлического листа; и
фиг.4 - вид в перспективе в увеличенном масштабе выпуклости, показанной на фиг.2.
Фиг.3 показывает в увеличенном масштабе область 1 штамповки с фиг.1.
Штампованный металлический лист имеет, как на фиг.1, две поверхности 4, 5, разграниченные между собой двумя уступами 6, 7, расположенными в поперечном направлении по отношению друг к другу и соединенными вместе.
Первая поверхность 4 металлического листа соединена с верхним краем каждого из двух уступов 6, 7, а вторая поверхность 5 металлического листа соединена с нижним краем каждого из двух уступов 6, 7.
Способ согласно изобретению состоит в выполнении первой штамповки и затем второй калибровочной штамповки для уменьшения радиуса закругления между каждым из двух уступов 6, 7 и второй поверхностью 5 металлического листа.
В соответствии с изобретением, для локального уменьшения глубины штамповки в процессе первой штамповки на второй поверхности 5 в области соединения между двумя уступами 6, 7 штампуют выпуклость 8.
Выпуклость 8 имеет закругленную поверхность, выступающую над второй поверхностью 5 металлического листа.
В дополнение, выпуклость 8 распространяется на обе стороны плоскости Р биссектрисы двухгранного угла, образованного двумя уступами 6 и 7.
Кроме того, выпуклость 8 соединена с каждым из двух уступов 6, 7 посредством области 9 возвышения относительно области 6а, 7а соединения между второй поверхностью 5 металлического листа и каждым из уступов 6, 7.
Также на фиг.3 и 4 можно видеть, что выпуклость 8 имеет общую форму боба, контур которого имеет изгиб 8а, вогнутость которого направлена в сторону области соединения между двумя уступами 6, 7, и изгиб 8b, выпуклость которого направлена в сторону внешней части уступов 6, 7.
Фиг.4 представляет две линии L1 и L2, каждая из которых соответствует пересечению между внешней поверхностью металлического листа и плоскостью Р биссектрисы, определенной выше.
Линия L1, отображенная пунктирными линиями, представляет собой линию, которую получают в процессе первой штамповки.
Эта линия L1 показывает, благодаря присутствию выпуклости 8, что в области соединения между двумя уступами 6, 7 глубина штамповки меньше, чем в соседней области 6а, 7а.
Линия L2 показывает, что после второй штамповки выпуклость 8 исчезает, а глубина штамповки в области соединения между двумя уступами 6, 7 равняется глубине штамповки в соседних областях 6а, 7а.
Кроме того, уменьшается радиус закругления между уступами 6, 7 и поверхностью 5.
Следует отметить, что в процессе второй штамповки, обозначенной калибровочной штамповкой, не появляется никаких трещин, разрывов или других дефектов металлического листа, несмотря на вытягивание металлического листа вследствие уменьшения радиуса закругления.
Такой результат объясняется наличием выпуклости 8, создаваемой в процессе первой штамповки, которая формирует резерв материала, компенсирующий объем материала, который вытягивается вследствие уменьшения радиуса закругления, происходящего в процессе второй штамповки.
Величина выпуклости 8 является функцией резерва материала, который должен быть создан, чтобы избежать появления трещины или разрыва.
Это зависит от глубины штамповки и от уменьшения радиуса закругления, происходящего в процессе второй штамповки.
Конечно, изобретение может быть применено для штамповки любого другого элемента из листового металла, не являющегося элементом, приведенным в качестве примера в настоящем описании.