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1、会计学1汽车车身覆盖件冲压汽车车身覆盖件冲压(chngy)工艺工艺第一页，共40页。二、汽车(qch)覆盖件冲模的特点(1)(1)主模型是覆盖件图样的补充主模型是覆盖件图样的补充由于汽车覆盖件多为三维立体曲面形状，单靠一般的图样不能完全表由于汽车覆盖件多为三维立体曲面形状，单靠一般的图样不能完全表达其设计要素，通常还应有主模型达其设计要素，通常还应有主模型(或数据、实体模型或数据、实体模型)来作为制造和检来作为制造和检验的实物依据验的实物依据(yj)(yj)。(2)(2)双动拉深双动拉深由于汽车覆盖件形状复杂，对于比较复杂的和难度较大的拉深件，需由于汽车覆盖件形状复杂，对于比较复杂的和难度较大
2、的拉深件，需要采用有较大行程和拉深力及压边力的双动压力机来拉深，保证良好要采用有较大行程和拉深力及压边力的双动压力机来拉深，保证良好的拉深件质量，确保冲压、焊装生产工艺的可靠性和稳定性。的拉深件质量，确保冲压、焊装生产工艺的可靠性和稳定性。第1页/共40页第二页，共40页。(3)(3)轮廓尺寸大、结构复杂轮廓尺寸大、结构复杂由于汽车覆盖件轮廓尺寸大，因此模具比较大，汽车覆盖件模具的轮由于汽车覆盖件轮廓尺寸大，因此模具比较大，汽车覆盖件模具的轮廓尺寸是指下模座的长度和宽度之和，一般大于廓尺寸是指下模座的长度和宽度之和，一般大于2500mm(2500mm(个别达到个别达到606000mm)00mm
3、)，重十几吨，重十几吨(个别重达个别重达4040余吨余吨)。(4)(4)覆盖件模具调整工作量大覆盖件模具调整工作量大覆盖件模具调整分为制造调整和使用覆盖件模具调整分为制造调整和使用(shyng)(shyng)调整。调整。(5)(5)生产、技术准备工作繁重生产、技术准备工作繁重汽车覆盖件冲模的设计与制造是一项技术密集型的系统工程汽车覆盖件冲模的设计与制造是一项技术密集型的系统工程(6)(6)覆盖件覆盖件模具的成套性模具的成套性覆盖件模具的成套性是指全车模具的成套性和某个覆盖件所需模具套覆盖件模具的成套性是指全车模具的成套性和某个覆盖件所需模具套数的成套性两层含义。数的成套性两层含义。第2页/共4
4、0页第三页，共40页。表10-8模具(mj)的成套性第3页/共40页第四页，共40页。三、覆盖件的冲压(chngy)工序 汽车(qch)覆盖件的形状复杂、尺寸大、深度不均匀，因此一般不可能在一道冲压工序中直接获得，有的需要十几道工序才能获得，最少的也要三道基本工序：落料、拉深、修边。其他还有翻边和冲孔等工序。也可根据需要将修边和冲孔合并、修边和翻边合并。落料工序是为拉深工序准备板料。拉深工序是覆盖件冲压的关键工序，覆盖件的绝大部分形状由拉深工序形成。冲孔工序是加工覆盖件上的工艺孔和装配孔。冲孔工序一般安排在拉深工序之后，避免孔洞在拉深后变形。修边工序是切除拉深件的工艺补充部分。翻边工序位于修边
5、工序之后，它使覆盖件边缘的竖边成形，可作为装配焊接面。覆盖件按具体工序的内容，称为拉深件、修边件和翻边件等工序件。第4页/共40页第五页，共40页。四、车身(ch shn)覆盖件拉深工艺设计(一一)覆盖件拉深工艺覆盖件拉深工艺(gngy)(gngy)的特点的特点1)无论覆盖件分块有多大，形状(xngzhun)有多复杂，只能在一次拉深中全部成形。2)由于覆盖件的形状(xngzhun)复杂，往往需要根据经验和拉深实验来试错、判断、验证产品设计和拉深工艺设计的可行性、可靠性和经济性，将发现的问题反馈到产品设计和工艺设计中进行修改。3)覆盖件的拉深不仅要求一定的拉深力，还要求在拉深过程中具有稳定的、足
6、够的、可调节的压料力(为拉深力的6570)。4)覆盖件拉深时，常需要在压料面上涂抹特制的润滑脂以减少板料与凹模和压料圈的摩擦，降低材料内应力，以避免出现破裂和表面拉毛的现象。第5页/共40页第六页，共40页。(二)拉深方向(fngxing)的确定1)1)保证凸模能顺利进入凹模，能将工件需拉深的部位在保证凸模能顺利进入凹模，能将工件需拉深的部位在一次拉深中完成，避免一次拉深中完成，避免“倒钩倒钩”的存在。的存在。2)2)保证凸模开始拉深时与板料的接触处于有利的位置，保证凸模开始拉深时与板料的接触处于有利的位置，接触面积大而靠近中心；凸模表面同时接触坯料的点要接触面积大而靠近中心；凸模表面同时接触
7、坯料的点要多而分散，并尽可能分布均匀以防坯料窜动；凸模两侧多而分散，并尽可能分布均匀以防坯料窜动；凸模两侧的包容角尽可能接近的包容角尽可能接近(jijn)(jijn)，使由两侧进入凹模的料均，使由两侧进入凹模的料均匀。匀。3)3)尽量减小拉深深度，使压料面各部位拉深深度均匀、尽量减小拉深深度，使压料面各部位拉深深度均匀、适当。适当。4)4)拉入角尽量相等，工艺补充部分少。拉入角尽量相等，工艺补充部分少。第6页/共40页第七页，共40页。(三)工艺(gngy)补充部分1.1.工艺工艺(gngy)(gngy)补充部分应考虑的因素补充部分应考虑的因素1)拉深时的进料条件。2)压料面的形状和位置(wi
8、 zhi)。3)修边线的位置(wi zhi)和修边方式。第7页/共40页第八页，共40页。2.工艺(gngy)补充部分的种类图10-3工艺补充部分(b fen)的种类a)修边线在拉深件压料面上，垂直修边，压料面就是覆盖件本身的凸缘面，A25mmb)修边线在拉深件底面上，垂直修边B35mm，C1020mm，D4050mm，=310mm，=310mm；c)修边线在拉深件翻边展开的斜面上，垂直修边，40，610，E35mm，=35mm，C1020mm，D4050mmd)修边线在拉深件的斜面上，垂直修边，F12mm，612，=310mm，C1020mme)修边线在拉深件的侧壁上，水平修边或倾斜修边C1
9、2mm，=410t，D4050mm第8页/共40页第九页，共40页。表10-9工艺补充部分(b fen)各部分(b fen)的作用及尺寸第9页/共40页第十页，共40页。表10-9工艺补充部分各部分的作用(zuyng)及尺寸第10页/共40页第十一页，共40页。(四)压料面(1)(1)压料面的作用与对拉深成形的影响压料面的作用与对拉深成形的影响压料面是指凹模上表面与压料圈下表面起压料作用的那一部分表面，其压料面是指凹模上表面与压料圈下表面起压料作用的那一部分表面，其位置在凹模圆角部分以外。位置在凹模圆角部分以外。(2)(2)压料面设计原则压料面设计原则如上所述，压料面有两种情况：一种如上所述，
10、压料面有两种情况：一种(y(y zhn)zhn)是压料面的一部分就是拉深件的法兰面；另一种是压料面的一部分就是拉深件的法兰面；另一种(y(y zhn)zhn)情况是压料面全部属于工艺补充部分。情况是压料面全部属于工艺补充部分。1)压料面形状应简单化，压料面最好呈水平方向。2)压料面本身形状不能起皱。3)压料面应降低成形深度，并且各部分(b fen)深度应接近一致，使板料不产生皱折、扭曲等现象。4)压料面应使板料在拉深成形和修边工序中具有可靠的定位，并考虑送料和取件的方便性，不在某一方向产生很大的侧向力。第11页/共40页第十二页，共40页。图10-4压料面与冲压方向(fngxing)的关系1一
11、压料圈2一凹模3一凸模第12页/共40页第十三页，共40页。图10-6压料面仰角(yngjio)与第13页/共40页第十四页，共40页。图10-6压料面仰角(yngjio)与凸模仰角(yngjio)的关系第14页/共40页第十五页，共40页。图10-7防止(fngzh)余料的措施第15页/共40页第十六页，共40页。图10-8底部有反成形(chn xn)形状时的压料面第16页/共40页第十七页，共40页。(五)工艺(gngy)孔和工艺(gngy)切口(1)(1)工艺切口和工艺孔的作用工艺切口和工艺孔的作用在覆盖件的中间部位或成双拉深的连接部位，由于在拉深过程在覆盖件的中间部位或成双拉深的连接部
12、位，由于在拉深过程中局部变形太大，得不到外部材料补充而只能从板料的内部得中局部变形太大，得不到外部材料补充而只能从板料的内部得到补充，往往会导致冲压件的局部拉裂，而拉裂的部位又往往到补充，往往会导致冲压件的局部拉裂，而拉裂的部位又往往不可预料，有的裂口不可预料，有的裂口(li(li ku)ku)甚至延伸到修边线以外，所以必须在工艺补充部分的适当甚至延伸到修边线以外，所以必须在工艺补充部分的适当位置预先冲出工艺切口或工艺孔，使容易拉裂的部位从变形区位置预先冲出工艺切口或工艺孔，使容易拉裂的部位从变形区内部得到材料补充，克服开裂现象。内部得到材料补充，克服开裂现象。第17页/共40页第十八页，共4
13、0页。(2)工艺切口和工艺孔的布置工艺切口和工艺孔的布置(bzh)原则原则1)1)必须分布在工艺补充必须分布在工艺补充(bchng)(bchng)部分上，设置在修边部分上，设置在修边线之外，在修边冲孔时将它们冲掉，如图线之外，在修边冲孔时将它们冲掉，如图10-910-9所示。所示。2)2)工艺孔一般在拉深前的落料冲孔工序中完成。工艺孔一般在拉深前的落料冲孔工序中完成。3)3)切口或冲孔的数量、大小和形状，要根据所处位置切口或冲孔的数量、大小和形状，要根据所处位置和变形的要求，保证各处材料变形均匀。和变形的要求，保证各处材料变形均匀。4)4)需要多个切口时，切口之间应有足够的搭边尺寸。需要多个切
14、口时，切口之间应有足够的搭边尺寸。第18页/共40页第十九页，共40页。图10-9工艺(gngy)切口第19页/共40页第二十页，共40页。(六)拉深筋(1)(1)敷设拉深筋的目的敷设拉深筋的目的汽车覆盖件的形状变化很大，由于覆盖件不规则的形状造成各汽车覆盖件的形状变化很大，由于覆盖件不规则的形状造成各处的进料阻力相差很大。处的进料阻力相差很大。(2)(2)拉深筋的形状拉深筋的形状拉深筋的形状尺寸应根据拉深筋的形状尺寸应根据(gnj)(gnj)实际要求的进料阻力大小来决实际要求的进料阻力大小来决定，一般情况其剖面为半圆弧形状，装在压料圈上，如图定，一般情况其剖面为半圆弧形状，装在压料圈上，如图
15、10-10-1010所示。所示。1)增加进料阻力。2)使局部进料阻力合理分布。3)降低对压料面形状及压料力大小(dxio)的要求。第20页/共40页第二十一页，共40页。图10-11拉深槛第21页/共40页第二十二页，共40页。图10-11拉深槛第22页/共40页第二十三页，共40页。(3)敷设拉深筋的基本(jbn)原则1)1)拉深深度浅的应敷设可增加刚性的拉深筋或拉深槛，如拉深深度浅的应敷设可增加刚性的拉深筋或拉深槛，如表表10-1010-10、表、表10-1110-11所示。所示。2)2)为控制深度相差较大的覆盖件拉深模的进料阻力，原则为控制深度相差较大的覆盖件拉深模的进料阻力，原则上直线
16、部分板料流动速度较快，应敷设拉深筋或拉深槛；上直线部分板料流动速度较快，应敷设拉深筋或拉深槛；浅的部位必须设拉深筋，深的部位可不设拉深筋。浅的部位必须设拉深筋，深的部位可不设拉深筋。3)3)为克服起皱，应在凸曲线敷设局部的、较短的拉深筋。为克服起皱，应在凸曲线敷设局部的、较短的拉深筋。4)4)拉深筋或拉深槛尽量靠近凹模圆角，但不能影响后续工拉深筋或拉深槛尽量靠近凹模圆角，但不能影响后续工序序(gngx)(gngx)中修边模的强度。中修边模的强度。5)在同一位置应尽量只布置一条拉深筋，必要时才增至两条或三条筋,由内向外的高度(god)应依次递减，如图10-12所示。第23页/共40页第二十四页，
17、共40页。表10-10拉深筋的布置(bzh)原则第24页/共40页第二十五页，共40页。表10-11按凹模口形状(xngzhun)布置拉深筋的方法(812)第25页/共40页第二十六页，共40页。图10-13在双动压力机上的拉深模结构示意图1凹模2压料圈3拉深筋4导向(do xin)板5凸模固定座6凸模7顶件器第26页/共40页第二十七页，共40页。五、拉深模(一一)拉深模的典型结构拉深模的典型结构(jigu)(jigu)特点特点 覆盖件拉深模的特点是体积尺寸大、质量大、形状结构(jigu)复杂，其主要零件的毛坯采用铸造件。模具零件的形状和主要结构(jigu)尺寸，要按拉深件和压力机的型式和规
18、格进行设计。第27页/共40页第二十八页，共40页。(二)拉深模的工作(gngzu)零件1.1.拉深凸、凹模结构拉深凸、凹模结构(jigu)(jigu)(1)拉深凸模结构汽车覆盖件单动拉深模的凸模固定于上模板(mbn)上，上模板(mbn)再与上滑块或工作台联接。(2)拉深凹模结构凹模的主要作用是形成凹模压料面和凹模拉深圆角。1)闭合式凹模结构。2)通口式凹模结构。第28页/共40页第二十九页，共40页。图10-14闭合式凹模结构(jigu)的实例第29页/共40页第三十页，共40页。图10-15通口式凹模结构(jigu)第30页/共40页第三十一页，共40页。2.凸、凹模及压料(边)圈结构(j
19、igu)尺寸表10-12拉深模壁厚尺寸(ch cun)(mm)第31页/共40页第三十二页，共40页。图10-16拉深模结构尺寸(ch cun)参数K=拉深前毛坯的压料宽度+(4080)mm第32页/共40页第三十三页，共40页。(三)导向(do xin)零件1.1.单动拉深模的导向单动拉深模的导向(do xin)(do xin)1)导柱、导套的导向方式能承受的侧向力有限，故只在侧向力较小的零件和工序中采用，一般是将导柱放在下面，导套放在上面。2)导板导向常用于中型件的拉深模具的凸模与压料圈的导向；导板应布置在凸模外轮廓的直线部分或曲线最平滑的部分。3)采用导块导向时，一般将导块设置在模具对称
20、中心线上作三面(sn min)导向；设置在模具的转角部位时，作为两面导向。4)背靠块导向主要用于大型模具的导向。第33页/共40页第三十四页，共40页。表10-13大中型模具(mj)导向形式第34页/共40页第三十五页，共40页。2.双动拉深模的导向双动拉深模的导向(do xin)(1)(1)凸模与压料圈导向凸模与压料圈导向凸模与压料圈导向的双动拉深模中，凹模与压料圈凸模与压料圈导向的双动拉深模中，凹模与压料圈之间一般不导向。之间一般不导向。(2)(2)压料圈与凹模导向压料圈与凹模导向对于对于(duy)(duy)拉深断面形状复杂、模具型面极易产生拉深断面形状复杂、模具型面极易产生侧向力的双动拉
21、深模，需采用凹模与压料圈导向方侧向力的双动拉深模，需采用凹模与压料圈导向方式。式。(3)(3)凸模、凹模与压料圈同时导向凸模、凹模与压料圈同时导向目前国内外普遍采用压料圈与凸模、凹模都导向的目前国内外普遍采用压料圈与凸模、凹模都导向的双动拉深模，保证运动精度。双动拉深模，保证运动精度。第35页/共40页第三十六页，共40页。(四)压料零件(ln jin)1.1.单动拉深模的压料单动拉深模的压料(1)弹簧垫或橡胶垫压料弹簧垫或橡胶垫结构简单，安装在压力机工作台或者(huzh)模具下模座上，冲压拉深时弹簧或橡胶被压缩，产生的压缩力作为压料力。(2)气垫或液压垫压料气垫和液压垫安装在压力机工作台下，
22、利用压缩空气或液压力通过托杆作用于压料圈上。第36页/共40页第三十七页，共40页。图10-18单动拉深模压料形式a)弹簧压料形式b)气垫(q din)压料形式1凹模2压料圈3凸模4弹簧5托杆6拉深制件第37页/共40页第三十八页，共40页。2.双动拉深模的压料双动拉深模的压料 刚性的压料装置多用于双动拉深模上，压料圈固定在压力机外滑块上，由外滑块驱动。外滑块与内滑块的动作是相互独立的，在拉深时压料圈位置保持不动，因而其压料力不随拉深深度的变化而变化，压料力稳定可靠，可达到拉深力的6570。在进行形状复杂的汽车覆盖件拉深模调试时，可以针对试冲中出现的问题，通过调节外滑块的调节螺母(有的压力机是通过调节外滑块的压力缸压力)局部调节压料面上不同部位(bwi)的压料力的大小，以适应深拉深成形的需要。第38页/共40页第三十九页，共40页。(五)起重(q zhn)零件由于汽车(qch)覆盖件模具一般较重，有的重达40多t，所以在凸模和凹模相应位置均设有起重棒或起重钩，以便在需要开模时作起吊用。第39页/共40页第四十页，共40页。