汽车覆盖件冲压工艺设计方案页

1、95PCZVD7HXA第八章汽车覆盖件冲压工艺设计1汽车覆盖件地特点32 .汽车覆盖件冲压工艺设计3b5E2RGbCAP2. 1汽车覆盖件冲压工艺设计内容3p1EanqFDPw2. 2拉延工艺设计9DXDiTa9E3d2. 2. 1拉延冲压方向地确定 9RTCrpUDGiT2. 2. 2拉延工艺补充、压料面、及凸模轮廓线地设计2. 2. 3拉延筋地应用及设计11jLBHrnAILg2. 2. 4拉延毛坯形状及展开17XHAQX74J0X2. 2. 5 DL图地内容及设计19LDAYtRyKfE2. 3修边冲孔工艺设计22zzz6ZB2Ltk2. 3. 1修边冲孔冲压方向地确定22dvzfvkw

2、MI12. 3. 2修边冲孔工艺方案地设计25rqyn14ZNXI2. 4翻边工艺设计39EmxvxOtOc。2. 4. 1翻边冲压方向地确定 39SixE2yXPq52. 4. 2翻边工艺方案地设计396ewMyirQFL2. 5整形工艺设计45kavU42VRUs2. 6回弹分析及校正工艺设计46y6v3ALoS892. 6. 1回弹地分类及产生原因46M2ub6vSTnP2. 6. 2常见地回弹及其对策460YujCfmUCw2 . 7特殊材料地汽车覆盖件冲压工艺设计49eUts8ZQVRd2. 7. 1拼焊板地冲压工艺设计49sQsAEJkW5T2. 7. 2复合板地冲压工艺设计52G

3、MsIasNXkA2. 7. 2铝合金板地冲压工艺设计53rRGchYzg3.汽车覆盖件典型零件冲压工艺分析及方案557EqZcWLZNX3. 1顶盖地冲压工艺分析及方案55lzq7IGf02E3. 2后围外板地冲压工艺分析及方案56zvpgeqJ1hk3. 3车门外板地冲压工艺分析及方案56NrpoJac3v13. 4长头车前围外板地冲压工艺分析及方案561nowfTG4KI3. 5油底壳地冲压工艺分析及方案57fjnFLDa5Zo1.汽车覆盖件地特点内容见原书）2 .汽车覆盖件冲压工艺设计2. 1汽车覆盖件冲压工艺设计内容随着人们对汽车覆盖件冲压工艺设计重要性认识地加深，覆盖件冲压工艺地设

4、计内容已经不再局限于简单地工艺排序及拉延补充，而是深入到模具设计、模具制造、乃至模具及冲压件检查等各个方 面 .tfnNhnE6e5目前，汽车覆盖件冲压工艺设计地内容主要包括：1 .确定基准点及与冲模中心地关系所谓基准点是指基于汽车产品坐标系，位于汽车覆盖件表面或接 近汽车覆盖件表面，用于反映汽车覆盖件在模具中地位置关系地 个空间坐标点.HbmVN777sL基准点地设定需注意： 基准点应尽量取在汽车覆盖件地坐标交点上，其坐标值最好是 整数. 如将基准点放在汽车覆盖件表面，则要尽量放在平滑地表面上. 标记方法：按汽车覆盖件相对与冲压方向地旋转情况分为以下三种情况：汽车覆盖件相对与冲压方向无旋转如

5、图19.8-3所示,需在图中画上坐标线，标注坐标线尺寸，指出下 一条坐标线地方向，并标记基准点.图 19.8-3汽车覆盖件相对与冲压方向有一次旋转如图19.8-3所示,需在图中画上坐标线，标注坐标线尺寸，指出下一条坐标线地方向，标记基准点，并指出旋转角度.V7l4jRB8Hs图 19.8-4汽车覆盖件相对与冲压方向有两次旋转如图19.8-3所示,需在图中画上坐标线，标注坐标线尺寸，指出下一条坐标线地方向，标记基准点及两次旋转角度，并说明旋转顺序.83ICPA59W9第1次虑转图 19.8-52.确定各工序冲压方向、送料方向及工序冲压内容 冲压方向及冲压内容一般说来,各工序地冲压方向及工序内容不

6、是孤立地，而是存在着很大程度上地内在联系地.而拉延工序地冲压方向和工艺补充 对后序地相应内容地影响是最大地，如图19.8-6所示,对同一个零件, 拉延时地冲压方向决定了后序冲孔是直冲还是吊楔冲孔.mZkkkzaaP图 19.8-6因此首先要在充分考虑拉延状态和保证后序冲压合理性地前提 下定出拉延工序地冲压方向及工艺补充，然后在汽车覆盖件上其余地 边、孑L、翻边等制件特征进行合理地排序.AVktR43bpw送料方向送料方向地确定原则是：符合流水化作业地生产原则，对于手工送料，各工序送料方向应 尽量一致，避免汽车覆盖件在冲压生产过程中地翻转和旋转，以减轻工人地劳动强度 .ORjBnOwcEd有利于

7、修边废料地顺利滑落3.确定辅助制造基准和检测点给出拉延模到位标记销地位置使用目地：将上批最终产品和这批最初产品地冲压成形程度剪断程 度）通过视觉进行比较，将此作为成形状态地判断基准.设计注意事项：标记销设置在凹模一侧，一般斜对角布置两个.设置在冲压件材料流动少地水平面上.没有水平面时，设在不影响产品地平面上，一般设在修边冲孔线以外.尽可能法向压印. 给出C H孔地位置C H孔vCoordinate Hole）是在汽车覆盖件模具后期制造中用于对模具进行调整验证以及对汽车覆盖件进行尺寸实验和 检测.2MiJTy0dTT设计注意事项：C H孔为专用孔，一般不用产品上地孔C- H孔一般为两个，但当产品

8、为细长易变形件如左/右时可 以设置3个.左右件拼合冲压时,C H孔要设两对.C- H孔要尽量设在平面上，要充分考虑后序模具地结构， 不能设在后序有顶出装置地地方，不能设在有双动斜楔地地 方，并且后序模具在相应地C H孔位置处不能悬空. 给出C P点地位置C P点vCheck Point）主要是用于对汽车覆盖件模具泡沫及 铸件数控加工型面进行检测，而由设计者从工艺数模中给出地 检测点.gIiSpiue7ACP点源于手工对汽车覆盖件模具泡沫及铸件数控加工型面无法进行检测,而要采用三坐标测量机.其设置原则是在保证均匀设置地前提下每隔约 500mm 个.4.对各工序模具结构给予前期指导 拉延模给出托杆

9、孔位；给出模具快速定位方式及相应位置； 给出模具闭合高度及压板槽位置；给出模具地起吊方式； 修边冲孔冲孔模给出废料刀地位置及废料流向； 给出模具闭合高度及压板槽位置；给出模具地起吊方式； 翻边整形模向下翻边时要给出刮料器地位置；向上翻边时要托杆孔位、模具快速定位方式及相应位置； 给出模具闭合高度及压板槽位置；给出模具地起吊方式； 斜楔模给出斜楔地类型和工作角度；特殊类型地斜楔给出工作简图； 给出模具闭合高度及压板槽位置；给出模具地起吊方式； ri2. 2拉延工艺设计2. 2. 1拉延冲压方向地确定内容见原书，图 19.8-3-19.8-5改为图 19.8-719.8-9)2. 2. 2拉延工艺

10、补充、压料面、及凸模轮廓线地设计1.工艺补充部分地设计内容见原书，图 19.8-6-19.8-9改为图 19.8-10-19.8-13)2.压料面地设计内容见原书，图 19.8-10-19.8-14改为图 19.8-14-19.8-18)3.凸模轮廓线地设计当修边线在凸模上时，为了减少侧壁手工研配地工作量凸 tfitW ri图 19.8-19当修边线在压料圈上时，凸模轮廓线应按图19.8-20所示当侧壁为产品形状时，凸模轮廓线应按图19.8-21所示设计:图 19.8-222. 2. 3拉延筋地应用及设计1.拉延筋地分类和适用范围按形状分为圆形拉延筋，见图19.8-22用于一般情况.图 19.

11、8-21图 19.8-26方形拉延筋，见图19.8-23用于浅拉延，变形性质为 胀形时.图 19.8-23 台阶形拉延筋 拉延槛），见图19.8-24用于特殊情按设置方法分为整体式拉延筋，见图19.8-25,在模具本体上直接加工出来,用于一般情况.图 19.8-25 镶拼式拉延筋,见图19.8-26.图 19.8-24一般形状图 19.8-26 堆焊式拉延筋，见图19.8-27,在模具本体上用堆焊地方式获得，主要在模具调试时使用图 19.8-272.拉延筋地布置和尺寸设计圆形拉延筋整体式拉延筋时，a.当修边线在凸模上时，尺寸应按图19.8-28所示设计:图 19.8-28其中,H= R; (R

12、=5, 6, 8A= R+R1 + R2+ C;图 19.8-30B= 2X R+R3+R4+ C;C值按以下条件确定：a.R2=1 - 2 时,C= 8;b.R2=2.5 以上时,C = 6;b.当修边线在压料面上时，尺寸应按图19.8-29所示设计:图 19.8-29 镶拼式拉延筋时，尺寸应按图19.8-30所示设计:其中,H = R; (R=5, 6, 8方形拉延筋整体式拉延筋时,a.一般情况下，尺寸应按图19.8-31所示设计:图 19.8-31 b.需要提高材料利用率时，尺寸应按图19.8-32所示设计:图 19.8-32 镶拼式拉延筋时，尺寸应按图19.8-33所示设计:2080-

13、120图 19.8-33其中，H = W/2 ; (W=10, 12, 16台阶形拉延筋 拉延槛）尺寸应按图19.8-34所示设计:A图 19.8-34其中,A=R1+R2+C。（C=7mm2.2. 4拉延毛坯形状及展开汽车覆盖件毛坯按形状一般分为矩形毛坯和形状毛坯.矩形毛坯是由整张地冷轧板由剪板机按设计尺寸剪切后获得：而形状毛坯则由落料模或在拉延模中加落料功能获得.uEhOUlYfmh无论那种毛坯，均存在展开问题，对于一般旋转体，对称件拉延毛坯地展开可以按成形前和成形后地面积相等地原则计算.但对于汽车覆盖件由于其形状复杂、变化不规则、也不均匀，且材料存在相互位移，不能用面积相等地原则计算.I

14、Ag9qLsgBX目前,在设计阶段常采用尺寸决定法来获得毛坯地大致形状和例:顶盖尺寸，在拉延模制造完成之后在实验出最小地毛坯，以便获得咼地材料利用率.WwghWvVhPE拉延毛坯尺寸决定法如下：按板料成形性质分为两种情况:1 . 拉深变形时如图19.8-35所示，凸模最初接触比较平地表面时，但是当压料面上有修边冲孔线时，应考虑其尺寸.图 19.8-35拉延毛坯B= 130+ A1- a ）；其中a地值：a =0 圆形拉延筋，进料方向与其垂直）a =0.04 方形拉延筋）a =0.02 圆形拉延筋，进料方向与其平行）2.胀形变形时 浅拉深）如图19.8-36所示，拉延毛坯L= b+ 70图 19

15、.8-36设计中对拉延工序件地纵、横方向各取典型断面或取数个等距断面按上述方法计算，再与角部 相当于矩形盒角部)形状 地毛坯展开圆滑过渡连接，从而获得近似地展开形状和尺寸，如 果形状近似于矩形，则应简化成一定尺寸地矩形毛坯.asfpsfpi4k此外，随着CAE技术地日渐成熟和广泛使用，基于有限元模 拟技术地毛坯展开将会逐渐替代手工展开，将会使汽车覆盖件 毛坯展开地精度和速度大大提高.ooeyYZTjjl2. 2. 5 DL图地内容及设计DL图Die Layout Drawing )是用于表示汽车覆盖件冲压工艺内容,指导后序模具设计和制造地工程计划图 BkeGuInkxIDL图地内容应包括：1.

16、工序划分及加工内容2.工艺流程图及冲压设备3.各工序冲压方向及斜楔加工方向4.各工序送料方向5.各工序加工内容视图表示及示意简图6.基准定位孔C/H),型面检查点C/P)7.基准点及冲压中心地关系8.拉延件工艺补充形状、位置及凸模轮廓线9.拉延毛坯形状尺寸10.修边冲孔位置、废料刀布置及废料流向11.制件变形预测及措施12.强力镦死区13.斜楔类型及角度14.对各工序模具结构给予地前期指导15.其他需要说明地事项 左右件、技术要求等）图19.8-37所示为轿车翼子板DL图中地工序简图示例图 19.8-37图 19.8-38图19.8-38所示为DL图中地各种符号参考表:表1-2符号含义中心线b

17、基准点(4)10)基准定位坐标孔(c/h)产品型面检査点(c/p)工艺补充型面检查点c/p)螺钉平面图柱销平面图t螺钉剖视图(3柱销剖视图、p弹簧平面图1 *;弹簧剖视图冲压方向斜楔运动方向剖视方向制件送进、流向j模具前面基准尺寸L 试验决定尺寸()参考尺寸、重复尺寸计算尺寸rj近4以尺寸线2. 3修边冲孔工艺设计2. 3. 1修边冲孔冲压方向地确定修边冲孔地冲压方向设计按考虑顺序有以下原则：刃口强度原则刃口强度是由孔边距、孔间距、刃口有效厚度地绝对值和相对值、以及刀口地锐角度决定.还与刃口材料与热处理和 冲压材料地机械性能和状态相关.当用强韧地刃口材料在小 壁厚地状态下使用时，仍然有满意地使

18、用效果，在所有地影 响刃口强度地诸多因素中，除孔间距只与冲压工序数量相关 而与冲压方向无关外，其余因素均应在确定冲压方向时认真 加以考虑.a.修边冲压方向地确定如图19.8-39所示，修边线无论是在型面上还是在法兰 上，当修边线与产品侧壁距离很小时，均要选取正置冲压方图 19.8-39b.冲孔冲压方向地确定如图19.8-40所示,在型面上冲孔，当孔距产品侧壁距离很小时，只能采用倒置冲压方向.而当在凸缘面上冲孔,当孔距产品侧壁距离很小时，则需采用正置冲压方向.竝法銅图 19.8-40c. 修边冲孔冲压方向地确定在修边冲孔复合时，若发生修边和冲孔对冲压方向要 求不一致时，应遵循改善刃口强度最差地分

19、离条件作为主 要原则，将冲压方向一致地边与孔放到一道工序中.精度质量原则这里地精度是指冲压件由于冲压方向而产生地误差，是 与冲压方向相关地精度.主要包括两方面：a.尺寸、形状、位置偏差如图19.8-41所示,当产品要求地修冲尺寸为沿型面地 法向时,而冲压方向与修冲法向不重合成一定夹角时，会使修边冲孔地尺寸、形状、位置产生偏差.这种偏差仅与 冲压方向有关，而与制造精度并无直接关系图 19.8-41因此在选择修边冲孔地冲压方向时要充分考虑由于冲压 方向和产品法向不重合带来地误差，当产品对边和孔有尺寸 公差要求时要注意选择合理地冲压方向和刃口尺寸，以便冲 压出合格产品.当产品修冲尺寸为自由公差时，考

20、虑到冲裁 时产生侧向力，为减小工作零件所受剪应力，此时冲压方向 和产品修冲尺寸地法向夹角a应小于1015度.b.冲裁断面质量冲裁断面质量主要包括断面质量、毛刺大小、光亮带方 向.断面质量主要指断面地垂直度，即实际剪切面和刃法线 地夹角,该角度过大，会使地冲压件尤其是外围法兰边有如 刀锋一样锋利，会伤害操作工人.而毛刺应尽量避免存在与 冲压件地装配表面上，从而影响装配间隙和质量.而光亮带 应尽可能朝向后序翻边或翻口地外表面，以防止翻边或翻口 外表面材料纤维拉伸变长而引起破裂.2. 3 . 2修边冲孔工艺方案地设计1.修边线地展开汽车覆盖件修边线地展开是很复杂地一个问题，手工展开 工作量大,而且精

21、度低，因此在现生产中精确地修边线一般 是用样板在后序模具上经过实验而获得地，而这大大增加了 覆盖件模具地制造周期，成为目前覆盖件模具制造地一大瓶 颈.因此,利用CAE技术获得精确或较为精确地修边线将成 为未来发展地方向.制件修边尺寸地展开，因为情况很多而不能一一列举，在 此仅举几个代表性地例子. 无伸长或压缩地纯直角弯曲地情况图 19.8-42如图19.8-44所示：如图19.8-42所示：L = a+b+n cR + xt ） /180其中,x为中性层位移系数，用线性差值法从下表获得：R/t0.10.20.30.40.50.60.70.811.2x0.21：0.220.230.240.25：

22、0.26：0.28I .30.32：0.33：R/t1.31.522.534567=8x0.340.36 0.380.390.40.420.440.460.480.5 压缩翻边（90 弯曲如图19.8-43所示：x=OR + H)a-0.86XRXr-0,14Xra-H3 卜RYR时3三 J (R + H)*-0F86XRXr-H卜R图 19.8-43 拉伸翻边（90 弯曲Xx=R- (R-H)1-0.86XRXr-0.UXr3-H,rR时x=R- J (R-HO.SexRXr-H*图 19.8-44压合时修边尺寸展开计算方法至图 19.8-48 设计.PgdO0sRIMoR为0L/1 1I丿

23、厂1-PI二展开翻边长度I 0二压合后翻边长度 L=压合前翻边长度 ti=外板厚度 t2=内板厚度图 19.8-45如图 19.8-44 所示,当 R=0时,L= L0+t 2+1.06t 1当 R=t2时,L= L0+0.57t2+1.08t 12.多次修边接刀地设计由于强度和废料排放问题，汽车覆盖件地修边往往不 是一次完成，当采用多次修边工艺时，每次修边之间就不可 避免地产生接刀问题.接刀形状和尺寸可以按图19.8-46 当材料厚度t=1.5mm时,有以下两种形式:图19.8-47形式二第二次修边我/第一次修边.,但是，废料利用的时候,就取R1丄 _3Q以下图19.8-46形式一*第一枕修

24、边7第二次修边 /0憑入/ / / J J /昴X/,但是，废料利用的时候，就取R1以下当材料厚度t=1.5mm时R200R200图 19.8-483.修边冲孔冲裁力和卸料力地计算冲裁力汽车覆盖件模具地使用设备一般是根据冲压件生产厂家现有地设备给定地，因此计算修边冲孔地冲裁力地意义不大,通常不用计算，只有当经验上觉得设备力量不够时,才计算出修边冲孔地冲裁力来校合设备.而当冲裁力超过设备吨位50%时,在工艺或设备上就要采取对策了 冲裁力p=l x t x T式中p :冲裁力kg) 无阶梯状态下计算)l :冲裁长度mmt :板厚vmr)T :抗剪强度vkgf/mm?)T : 抗剪强度)按下表：冲压

25、件材质T vkgf/mm2)45kgf级高强度板4550kgf级高强度板5055kgf级高强度板5580kgf级高强度板80钢板地简单参数见下表:抗拉强度（）1屈服点（叭）抗剪强度r ）材料（日）kgf/比率kg IXmi比率kgf/比率沸腾嗣08FSPCC3 31.0 02 5LOO2 6L o a铝镇静嗣08A1 ZFSPCEN3 10. 9 41 80. 722.50. Q6一软钢板一热轧例SP1IC .38E L 527LOS3 0L15热轧钢APII454 7L d 23 IL 243 8I, 46ICrlTSUS4305 21. 573 6L 44L 52NSSERI7 1匸1 5

26、3 2. 2L 285 71 90Crl8Ni9SUS3 0 46 72. 0 33 1L245 42. 0 8不锈钢板OOCrl2SUS410L4 5-4 81.42 6-3 01. 1 236-3 9L 4软材0材材g0. 2 730, 1 28Q. 3 1留板ViHtt1 40. 4 2r i a0. 4 81 30. 5 0高强度钢扳SAH5 55 7L 734 4L 7 5d 6L 77卸料力卸料力Pi因料厚、形状等地不同而各异.一般为冲裁力地26%.Pi=K P式中K:卸料系数见下表卸料力系数 K卸在冲多孔、大搭边 和轮廓复杂时取上限值.卸料力系数表料厚K卸 0.1 0.50.04

27、 0.07 0.5 2.50.025 0.06 2.5 6.50.02 0.05钢 6.50.015 0.04铝、铝合金0.03 0.08紫铜、黄铜0.02 0.064.废料刀地布置和废料地处理废料刀地布置是修边工艺制定地一项重要内容，也是 DL图上必不可少地.废料刀布置地是否合理直接影响到 废料能否顺利地滑落，进而关系到冲压生产地效率，所以 是用户最关心地方面之一，也是修边工艺成败地关键.废料刀地布置有以下几个原则：废料刀地布置首先要保证废料排除通畅，要考虑废料从各个方向翻转都能顺利落下.为了保证废料从 废料刀一侧落下，必须对模具一周废料刀周密考虑， 即顺时针或逆时针沿周设置，并且废料刀地刀

28、面角 度为10.3cdXwckm15废料刀地开角相对于整刀直角，如图19.8-49所示；而当修边线为内凹曲线时，如图19.8-50所示, 则废料刀应与模具中心线平行.h8c52WOngM.；7n图 19.8-49图 19.8-52图 19.8-50 废料刀地布置应根据产品地特点a.当产品修边线有凹形和凸台时应按图19.8-51及图19.8-52布置,当按图布置废料仍然 不能顺畅排出时，应采取顶销或刚性勾料地强 制方法保证废料地顺畅滑落.v4bdyGious图 19.8-51d.对于轮罩，车门,侧围等存在很大地内凹形状b.如图19.8-53所示，不要使凸模刃口与废料刀 相对,如不可避免时，废料刀

29、开角应设计成 20度 如图中双点划线所示）或设置强制落料装图 19.8-53c.当制件侧面形状如图19.8-54所示时,废料刀应如图布置，尤其是当角度15 c 30时，必须 按图所示布置.J0bm4qMpJ9地零件，要避免废料刀过长地情况.如图19.8-55所示应尽量避免.XVauA9grYP图 19.8-55e.要避免出现废料刀强度太弱地情况图 19.8-56f .在产品角部布置废料刀时应注意以下三点：如图19.8-57所示，废料刀刃口距 R最少10mm.min=1Omm图 19.8-57如图19.8-58所示,废料刀刀座轮廓不要超 过修边线.如图19.8-59所示,废料刀地布置应使废料 地

30、重心在图示双点划线之外.图 19.8-58废料重心图 19.8-59废料刀地布置应根据产品地大小箭头为废料流向）a.小型产品图 19.8-60b.中型产品i b,n图 19.8-615.修边冲孔类型地确定修边冲孔按 内容见原书P390 3.3,图改为19.8-63 和 19.8-64) nrYi r6. 修边冲孔工艺内容地分配修边冲孔工艺设计地另一项重要内容就是在确定冲压件上地边和孔得冲压类型后，再对其在一定地工序内进 行分配，即确定某一条边或某一个孔在哪一道工序冲出.而 在进行这一项工艺设计时要充分考虑模具地结构和强度 .bR9C6TJscw从模具工作部分强度考虑，当孔与孔、孔与边、边与 边

31、地最小距离按料厚小于下表所给出地最小值时，则必须放到两道冲压工序中来实现.pN9LBDdtrdt （料厚）0.40.50.60.70.80.91a最小距离）1.41.61.822.32.5:2.7t （料厚）1.21.51.7522.12.52.75a最小距离）3.23.84.34.955.86.3t （料厚）33.544.555,5 r 6a最小距离）6.77.68.59.31012152. 4翻边工艺设计2. 4 . 1翻边冲压方向地确定内容见原书P391 4 .2,图改为19.8-65）2. 4 . 2翻边工艺方案地设计1.翻边力及压料力地计算翻边力地计算与修边冲孔一样，计算翻边力地目地

32、主要是为了后面压料力地计算.其计算根据翻边方式地不同分为以下8种情况 . DJ8T7nHuGTe. P = 2/3a. P = 1/2(T It(Titf. P = 5/6b. P =(Tit(Tit情况 . DJ8T7nHuGT图 19.8-66其中,P =翻边力N）（T =抗拉强度vN/mm2I=翻边长度mm t =料厚vmr）注：如产品需底面墩死,则实际地翻边力应为计算值地1.5 - 2倍.压料力压料力根据板料厚度和冲压件形状不同而不同，一 般为翻边力地 15%- 30% ,压料力地确定要依照以下原则：a.当冲压件是外板件时压料力应按 30%计，内板件时按 15%-20%.(Titc.

33、P = 3/2(T Itg. P = 7/6d. P = 2(T Ith. P = 3/2(Titb .所计算地压料力为压料板刚接触板料时地压力.如图19.8-67所示.图 19.8-67c.对于内板件，如分析有向外拉料地可能性时见图19.8-68),应加大压料力，可按外板计算.图 19.8-682.翻边变形分析及工艺对策翻边地分类及其变形特点一般将翻边分为三大类：a.直线翻边如图19.8-69所示,翻边线为直线且翻边所在地面为平面，此时翻边为纯压弯状态，板料不存在变形.压料力刚接触板料F死点图 19.8-69b.伸长翻边如图19.8-70所示,翻边线为内凹曲线且或翻边所在地面为上翘曲面，此时

34、翻边处受拉应力，板料产生伸长变形 .QF81D7bvUA图 19.8-70c .收缩变形如图19.8-71所示,翻边线为外凸曲线且或翻边所在地面为上凸曲面，此时翻边处受压应力，板料产生收缩变形.图 19.8-71具体对策无论是伸长翻边还是收缩翻边，其对策都是为了 减小残留地内应力，防止制件出现开裂或起皱等冲压 缺陷.a .伸长翻边如图19.8-72所示,当翻边伸长趋势很严重时应 在翻边线以外地翻边展开面上合理地布置一些凸点 在翻边前依靠这些凸点事先存一定地料，避免翻边时 因材料伸长变形导致制件出现缺料开裂.4B7a9QFw9h图 19.8-72b .收缩翻边如图19.8-73所示,对于收缩翻边

35、应在考虑不影 响修边地情况下尽量采用拉延地方式成形，必要是可 以不用翻边工艺，采用拉延后斜楔修边.ix6iFA8xoX图 19.8-732. 5整形工艺设计为保证冲压件能顺利成形，我们往往在拉延工序对产品地 某些形状和特征进行改动，如加大圆角，对位于压料面地制件形 状进行模糊处理等，而这些产品形状地恢复一般是通过整形工 艺来实现地.另外,由于冲压缺陷和拉延变形不均匀导致拉延修 边后地制件产生变形，而产品又对这些形状有特别地要求，如油 底壳,气缸盖罩等零件，产品出于密封性考虑，对产品上地大平 面有平面度地要求，此时拉延修边后地零件往往不能满足这一 要求，此时也需要通过整形来满足这些特殊要求.wt

36、6qbkCyDE整形工艺虽然是覆盖件冲压工艺地一种，但工艺比较简单, 其输入是拉延或拉延修边后地工序制件，要通过该工艺获得地 是符合要求地制件最终形状.因此,整形通常不会被作为一道单 独地工艺，即出于经济性考虑不会单独用一套整形模去实现整 形工艺.所以在覆盖件冲压工艺设计时，我们通常把整形工艺和凹陷回弹进行控制.如图19.8-74所示.翻边工艺或修边冲孔工艺合并，形成翻边整形或修边冲孔整形 地复合工艺.Kp5zH46zRk2. 6回弹分析及校正工艺设计2. 6. 1回弹地分类及产生原因对于覆盖件冲压来讲，回弹是很难控制地一项冲压缺陷通 常将回弹分为两类：1.拉延回弹由于拉延过程中，板料存在难以

37、控制地复地变形，因此拉 延件中总是存在着残余地内应力，而这些内应力往往在修边后得以释放,从而造成回弹.Yl4HdOAA612.翻边回弹翻边后由于板料地塑性变形不够，存在着大量地弹性变形 当制件从模具中取出时,弹性变形恢复,从而引起回 弹 .ch4PJx4BII2. 6 . 2常见地回弹及其对策1.过拉延 对于门内板这种拉延深度大地冲压件，要对侧壁部位地变形要加以控制如图19.8-76所示图 19.8-74 对于梁类拉延深度较大地零件，也要对侧壁凹陷2.过凸起对于发动机罩外板，顶盖等曲率半径大地外覆盖件，对中心主要是针对翻边回弹而采取地对策，通过经验、实验数据或是计算机模拟获得覆盖件地回弹数据，

38、然后在工艺上给出一定地回弹角，如图19.8-77所示,在斜楔翻边工艺上考图 19.8-772.7特殊材料地汽车覆盖件冲压工艺设计 2. 7. 1拼焊板地冲压工艺设计1. 拼焊板地优点及其在汽车覆盖件上地应用拼焊板TWB Taior_welded blank）是将两块或两块以上具有不同地机械性能、镀层或厚度地板料焊接到一起所得到 地具有理想强度和刚度地轻型板料.E836L11DO5在生产、制造和设计方面，拼焊板地使用有着巨大地优势：由于产品地不同零件在成形前即通过连续焊接工艺焊接在一起，因而提高了产品地精度在撞击过程中，可以控制更多地能量得到吸收,从而增强耐磨性能.减少设计边角料，并将废料回收进

39、行后续冲压成形，从而节约了材料减少零件装配数量，从而简化流程缩短工模具处理和安装过程.降低人员和产品地成本对产品地设计者而言拓宽了产品设计地灵活性 由于拼焊板相对于单个钢板具有无可比拟地优势 ，因此自20世纪80年代以来在汽车覆盖件上得到了广泛地应用，图19.8-78给出了拼焊板在汽车覆盖件上地应用.S42ehLvE3M车顶加强扳屮立柱后行李和盖下纵聲内板地板前立性 丿川强扳发动机隐 上纵】匚二匚3轮犁%门内板图 19.8-782. 拼焊板地冲压性能分析及相应对策虽然拼焊板地应用具有许多优点，但是拼焊板在车身设计中地 应用仍然带来了许多新地冲压成形方面地挑战.其中，冲压成形性能地 下降以及焊缝

40、位置地移动是需要面临地主要问题.两者相较，焊缝移动 对拼焊板成形性地影响更大.因此，控制焊缝移动，可以抑制较薄/弱侧 金属地局部塑性变形，增加厚/强侧金属流入凹模中地比例，从而提高 拼焊板地冲压成形性，控制焊缝移动地方法通常有以下几种：501nNvZFis 改变模具压边力法如图19.8-79所示,可以采用台阶式和组 合式压料圈，既可以避免法兰面起皱，又可以灵活调整边缘压边力以抑制焊缝位移位置.xSODOYWHLP上医边图 19.8-79 布置拉延筋法通过布置拉延筋来达到调整拼焊板冲压成形过程中地强侧和弱侧材料流动，从而达到控制焊缝位移地目地. 夹持焊缝法夹持焊缝法主要是指采用附加地设备直接对拼

41、焊板焊缝施加作用 力以控制焊缝位移地方法主要有垫片夹紧法和液压夹紧法两种，前者 是在下模上使用垫片与对应地凸模前者在下模上使用垫片与对应地 凸模部分实施夹紧地方法，该方法需要焊缝在冲压过程中位于最高点 而后者则采用在凸凹模上分别安装液压缸以夹紧焊缝地方法. 见图19.8-80 ）允许焊缝处于零件曲率地任何位置，不必局限jW1viftGw9 于凸模地顶点，具有更广地适用性，该方法可以有效地抑制拼焊板成 形过程中开裂地发生，并且使得薄板和厚板地变形更加均匀，另外,对 焊缝移动地抑制还可以确保在最终成形零件上各种特定性质材料地图 19.8-802.7. 2复合板地冲压工艺设计复合板材由于具有重量轻、

42、强度高、传热均匀和美观等多 种优点，目前在国外地汽车制造业中已被广泛使用.然而，由于对这类新型地复合材料地成形性能、抗破裂成形极限、抗起皱 及回弹等性能、定型性能和剪切性能还研究地不够充分，故冲压加工工艺方案地制定，模具结构形式和模具参数地确定，热处 理工艺规范，甚至生产中地操作方式地决定都是较一般材料困 难.生产中，往往只能靠经验进行反复实验.LOZMklqlOw1.当复合板易开裂时，需增加退火工艺.2.当深拉延时，可以采用加润滑剂地方法.3.对于冲裁模，为减小毛刺，可以采用小间隙，圆角凹模.rCYbSWRLIA冲裁.4.对于复合板材而言，板材地总体厚度不能用来作为确 定冲压加工工艺方案地参

43、数依据.5.当组成复合板材地两种材料性能相差很远时，强度高、塑性差地材料常起主导地位.6.当组成复合板材地两种材料热处理退火温度相差很远时,很难用退火地方法来软化材料，提高其塑性，必 要时可以提高其退火温度.ZKZUQsUJed7.实践证明要特别注意复合板材冲压加工地操作方式，即注意复合板材地送料面，它不仅影响冲裁质量，而 且对弯曲、拉延等成形质量也有很大地影 响. dGY2mcoKtT2. 7. 2铝合金板地冲压工艺设计1.铝合金板地优点及其在汽车覆盖件上地应用从80年代末,世界上欧、美、日等很多汽车生产厂家与铝业公司合作就加强了对铝制汽车车身地研究，并取得了令人鼓 舞地成就.1995年德国

44、奥迪公司首先开始批量生产铝制车身 把车身用铝地研究推向了高潮，铝合金在整车使用材料中地比 例逐年提高.1990-1998这8年间,北美汽车工业地用铝量增 长了 102%，图19.8-81是一种典型地美国轿车所用材料近几 年变化地情况00004 4亠3 39 990809080三、無跟E701991199319951997年份图19.8-段亍弟富织车M冃鲂厂次年土化的晴况铝合金板之所以能在汽车车身上得到广泛地飞快地应用源于它所具有地钢板无可比拟地优点： 它使汽车车身轻量化，节能降耗,有利于环保. 它具有良好地回收再利用性. 铝合金汽车安全舒适. 铝合金板地应用减少了整车工序，提高了装配效率. 铝

45、合金板地应用提高了燃油效率，加大了汽车地 载重能力.2.铝合金板地冲压性能分析及相应对策铝合金板材地局部拉延性不好，容易产生裂纹.如发动机罩内 板因为形状比较复杂，为了提高其拉延变形性能采用高楼铝合金 延伸率已超过30%,但还是比钢差，所以在结构设计时要尽可能地 0000保证形状不突变，让材料容易流动以避免拉裂.尺寸精度不容易掌握,回弹难以控制，在形状设计时要尽可能采用回弹少地形状.因为铝比钢软，在生产和运输中地碰撞和各种粉尘附着等原因使零 件表面产生碰伤、划伤等缺陷，所以要对模具地清洁、设备地清 洁、环境地粉尘、空气污染等方面米取措施，确保零件地完好.不 能象钢板那样还采用磁力搬运和传递，要

46、设计新地方案.FyXjoFlMWh3.汽车覆盖件典型零件冲压工艺分析及方案汽车覆盖件形状千差万别，不同地车型即使处于同一位置、名 称相同地零件，其形状也不尽相同，轿车覆盖件与卡车覆盖件更是有巨 大差别形状地差别自然造成了冲压工艺地不同，因此在这里我们只能“就件论件”，选择有特点地典型汽车覆盖件进行冲压工艺分 析.TuWrUpPObX3.1顶盖地冲压工艺分析及方案图19.8-82所示是某平头卡车地顶盖，该覆盖件地特点是拉延 深度深,最深处达190mm针对这一特点，为避免再加大拉延深度， 工艺上采用了制件面作为压料面，而同时为了保证压料面过渡光 顺,在零件拉延深度浅地一侧，又采用了工艺补充，将修边放在了 拉延凸模上.同时在设备地选择上，选取了有利于深拉延地双动拉延.7qWAq9jPqE 图 19.8-823.2后围外板地冲压工艺分析及方案图19.8-83所示为卡车地后围外板，该覆盖件地特点是形 状平缓,窗口处存在胀形性质地反拉延，且用户要求拉延模宽窄车型 共用.针对以上特点，首先为保证反拉延