汽车覆盖件冲压的读书笔记(3)

2019-03-22 11:26

f) 覆盖件上的孔一般应在零件成形之后冲出。 g) 为了缩短制造周期,全套冲模的工序件在冲模中的位置应保持一致。避免工件在工序之间的回转和反转。 h) 覆盖件凸缘的圆角半径一般取8-10mm,当小于5mm时,应增加整形工序。 i) 对于形状对称的覆盖件,最好能选用成双冲压成形,然后再切成两件。 j) 对于特别浅的覆盖件,拉深时要注意回弹的控制。 3.2.4 覆盖件冲压工艺设计的流程

I. 召集有经验的工程师对产品数模工艺进行初步研讨。 拉延冲压方向 修边方向 冲压工序划分 压料面的大致形状 典型断面的工艺补充 孔径公差及其他技术要求 参考以前类似覆盖件工艺 II. 确定初步讨论结果,制作拉延模面。 III. 拉延CAE模拟分析 IV. 修改拉延模模面或调整各种模拟参数<========由CAE结果来分析 拉延方向是否合适,压料面是否需要修改,工艺补充是否需要修改,坯料大小是否需要调整,拉延筋的系数及数量,压边力是否需要调整。 V. 制作拉延模实体筋<===========还是CAE VI. 后续冲压工序设计 修边线展开,废料刀的布置等,特殊要求下进行翻边及回弹CAE模拟,以验证修边线的准确性,翻边有无开裂,工件回弹角大小,回弹补偿等。 Ⅶ.绘制冲压工艺过程图(Die Layout)——工艺流程图 3.3 汽车覆盖件冲压毛坯形状和尺寸的确定

3.3.1 冲压毛坯形状和尺寸的确定

①. 毛坯尺寸的平面展开 将零件的外形展开成平面性状,以此为依据计算零件的毛坯尺寸。 1) 在拉深件上取若干断面,计算各断面线长 基面展开法;基点展开法; 2) 按断面线长画平面图 3) 按面积相等原则进行毛坯轮廓光滑 ②. 试验修正毛坯形状和尺寸 3.3.2 合理选择毛坯材料

①. 满足覆盖件成形的工艺要求 ②. 保留一定变形余裕度 ③. 根据零件的变形状态图(SCV)和板材的成形极限图(FLD)选择毛坯材料。 3.4 汽车覆盖件拉深工艺

3.4.1 工艺特点

①. 目前主要是通过类比的方法,经过生产调整、试验来确定,一般采用双动压力机一次拉深成形; ②. 覆盖件形状复杂,深度不匀,又不对称,压力面积比其余面积小,因为需要采用拉深筋(槛)来加大进料阻力,或是利用拉深筋的合理布排,改善板料在压边圈下的流动条件,使各区段材料的流动趋于均匀,才能有效地防止起皱。 ③. 简单零件拉深时,导致破裂的主要原因是变形区的变形拉力超出传力区的(侧壁与底部过渡区)危险断面强度。而有些汽车覆盖件由于拉深深度浅(如车门外板)拉深时材料得不到应有的伸长变形,容易起皱,且刚性不够,需采用拉深筋(槛)来加大压边圈下板料的流动阻力,从而使其主要以胀形的方式变形,增大塑性变形程度,以保证零件在修边后弹性畸变小、刚性好,避免汽车在运动时零件发生颤抖和噪声。 ④. 为保证覆盖件在拉深时能经受最大限度的塑性变形而不致产生破裂,对原材料的力学性能,金相组织,化学成分,表面状况和厚度精度都有很高很严的要求。 ⑤. 覆盖件拉深时需要较大和较稳定的压边力,同时一般希望一次拉深成形,因此广泛采用双动压力机。 3.4.2 拉深方向

①. 保证凸模能够进入凹模 ②. 保证凸模开始拉深时与拉深毛坯的接触状态 1) 接触面要尽量大且平,接触面积过小或尖,易产生应力集中,引起引起毛坯接触处产生破裂 2) 接触位置应靠近中间,一方面可有效避免起皱和破裂,还有可以防止拉深毛坯可能经凸模顶部窜动而加快凸模顶部磨损,影响覆盖件表面质量。 3) 接触点要多,要分散,且同时接触。 ③. 压料面各部分进料阻力要均匀 为保证进料阻力均匀, i. 材料各处的拉深深度均匀; ii. 使凸模相对两侧的拉入角相等,材料流入凹模的速度相近,从而保证压料面各部分进料阻力趋于一致。 ④. 使压料面尽量为平面,以便于配料的定位和模具加工。 3.4.3 工艺补充

事先在工件以外增加部分材料,如封闭窗口、孔洞开口、补充拉深筋、压料面等在后续工序中又将其切除,这些增补的材料称为工艺补充部分。可以改善拉深条件,防止压料起皱,保证拉深深度均匀,是拉深件不可缺少的组成部分,但在后续修边工序中要被切除,成为工艺废料。所以保证覆盖件能顺利成形的前提下,应尽量减小工艺补充面,以提高板料利用率,若工艺补充面过大,不仅浪费材料,而且牵制了坯料的流动,增加了变形阻力,使得制件成形时破裂的可能性加大。 3.4.4 工艺切口(孔)

在覆盖件中间部位反拉成形时,出现局部深度较大的凸起窗口或鼓包时,采取加大过度圆角后期还原的方式不见效时,采用在局部凸起变形区的适当位置冲出工艺切口或工艺孔,改善材料的流动情况,使容易破裂的区域从变形区内部得到材料的补充。 I. 工艺切口(孔)必须开在拉深件修边线以外的多与材料上,以便在修边工序中切除,而不影响零件形状; II. 工艺切口应开在容易破裂的区域附近,其具体数量视情况而定; III. 工艺切口应保证不因为拉应力过大而产生径向裂口,也不能因为拉应力过小而形成波纹,开在拉应力最大的拐角处。 3.4.5 压边面

压边面是组成工艺补充面的一个部分,即凹模圆角半径以外的部分。一般来讲压边面有两种:一是覆盖件的凸缘,二是压边面全部是工艺补充面,需在后续工序中切除。其作用是在压边圈与凹模的作用下,保证坯料拉深时能合理流动,且不起皱破裂。 3.4.6 拉深筋(槛)

调节压边面各部位进料阻力的方法总结为: ①. 调节外滑块4个角的高低,造成压边面上各部位压边力不同(此方法应用广泛,但只能粗略调节压边力,有局限性) ②. 改变拉深坯料的局部性状,以增减压边面积(局部采用,辅助) ③. 拉深筋(槛)——最有效、最常用、且最灵活 其作用: a. 增加进料阻力 b. 调节材料的流动情况 c. 降低对压边面粗糙度的要求 d. 纠正坯料的不平整 (相当于辊压校平) 3.5 修边、冲孔、翻边其他

3.5.1 汽车覆盖件修边和冲孔工艺

修边即剪切分离,对于汽车覆盖件,修边轮廓多数是空间不规则形状。 冲孔工序合并在修边工序中。 3.5.2 汽车覆盖件翻边工艺

在覆盖件中,几乎每个零件都有翻边结构,除了焊接和装配的需要外,翻边结构还能增加覆盖件的刚性和强度,使其边缘光滑、整齐和美观,一般来说,翻边是对轮廓外形和配合尺寸的最后加工。 翻边和弯曲变形都有回弹现象发生,在确定变形量时,应将回弹量考虑进去,后续工序需卷边时,要估计到卷边的收缩量。 3.5.3 前门框冲压工艺设计

6道工序:落料工序→拉深工艺→切边、冲孔工艺→冲孔、切断工序→斜楔翻边工序→切断工序 第四章 汽车覆盖件冲压模具结构

4.1 拉伸模

根据冲压件的大小和所使用的冲压设备不同,可分为单动拉伸模和双动拉伸模两大类

4.1.1 单动拉深模 工作原理:

a. 将毛坯放在模具压料面(binder)上,并准确定位; b. 压力机上滑块下行,带动上模下行;

c. 上模和下模的压边部分首先与毛坯接触,将毛坯压住,使压边部分毛坯受到的变形阻力增加;

d. 上模继续下行,开始拉深成形过程; e. 变形

f. 压力机上滑块到达下死点时, 拉深成形过程结束; g. 压力机上滑块回程,带动上模上行; h. 顶出装置将拉深件顶出,取出拉深件。 典型结构:

4.1.2 双动拉深模

对于形状复杂的大型汽车覆盖件,采用双动。 优点: a. 压边力大 b. 压边力稳定

c. 压边力的分布可调节 d. 行程大 工作原理:

a. 将毛坯放在凹模具压料面(binder)上,并准确定位;

b. 压力机外滑块首先向下运动到下死点,通过压边圈将毛坯紧压在凹模的压料面,并在整个拉深成形过程中保持压边; c. 内滑块在上一步的同时带动凸模下行;

e.在压边圈压住毛坯后,凸模向下与毛坯接触开始拉深成形; f. 内滑块到达下死点时, 拉深成形过程结束;

g. 内滑块回程,带动凸模上行,外滑块不动,则拉深件从凸模上退下; h. 外滑块回程;

i. 顶出装置将拉深件顶出,取出拉深件。

第七章 汽车覆盖件冲压 质量控制

7.1 常见质量问题


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