前围外板加强板

前围外板加强板拉延模设计

摘要：此前围外板加强板是我厂出口国外右置车而开发的汽车覆盖件。在这个产品的制造过程中，我分担了工艺补充-DL图的三维设计和拉延模的设计工作。本文主要介绍DL图以及拉延模具的三维设计思想，重要工艺参数与模具结构方案的确定。

1、前言

前围外板加强板为汽车覆盖件，其特点是尺寸精度要求高，几何尺寸大，型面为三维立体曲面。而提供的原始数据是CATIA的model三维数据，经过转换PART零件后曲面比较破碎，这给数据的修复带来很大的麻烦，因为数控加工时曲面是唯一的加工依据，所以必须认真修复它。同时，此模具要求能在两台设备上工作，结构比较紧凑，这给模具设计也带来了一定的难度。

2、产品及冲压工艺介绍

2.1 产品介绍

产品介绍见图1所示：（已修复）

图1

2.1.1 产品名称：前围外板加强板

2.1.2 材料：08AL

2.1.3 料厚：板料 1.0 GB13237

2.2 冲压工艺介绍：

①拉延

②修边

③翻边整形

该拉延模为第一道工序，拉延成DL图所示形状（如图4）。

2.3 DL图的三维建立

据产品图分析，其表面刚性较强，周边的拉延筋采取非封闭式，修边线不在压料面上，拉延筋采用整体半圆拉延筋。如图2：

图2

确定修边线及拉延筋后，就可对数据进行工艺补充。由于曲面建模过程比较复杂，最终的数据格式又必须是PRO/E的part格式文件，而PRO/E软件对复杂的曲面建模比较繁琐且有一定的困难，所以采用CATIA软件建模，然后再转换成PRO/E的part格式进行处理。

经过对产品的认真分析，A、B两处变形较大，为走料顺利，防止拉裂，故加大此处的放料尺寸，顺曲面延拓了80mm,其他三边延拓30mm。最终所建数模如图4

图3

图4 3、使用设备的技术规格

此模具使用的设备为J36-800/J39-630机械压力机，J36-800主要技术参数如下：

滑块公称压力 800吨

封闭高度调节量 500mm

最大装模高度 1200mm

滑块行程 500mm

工作台板尺寸 1800X4000mm

滑块底面尺寸 1550X3640mm

J39-630主要技术参数如下：

滑块公称压力 630吨

封闭高度调节量 400mm

最大装模高度 940mm

滑块行程 500mm

工作台板尺寸 2000X4000mm

滑块底面尺寸 2000X2000mm

4、冲压工艺性分析及方案的确定

产品冲压工艺性能的好坏直接影响产品的质量，以及材料利用率，模具使用寿命，模具制造及调整的工作量。

4.1 冲压方向

通过对产品图纸的研究，根据产品几何形状的特点可以发现，该产品左右基本对称，而第一道工序拉延件则完全对称，所以选择制件外表面朝上定位，工艺补充所做的三个较大凸包为反拉延状态是最理想的工作状态。

4.2 定位方式

该产品是汽车覆盖件，与其他

件相配合，所以对产品的表面质量

要求比较高。为了保证制件定位可

靠，操作方便，且下料尺寸由试验

确定，决定采用四周用可调定位块

定位，定位方式见右图：

4.3 取件装置

为了使工人取件方便，在模具上设计安装8个标准弹簧顶销装置。

4.4 托杆位置的确定

由于受拉延凸模的宽度的限制，托杆宽度方向的位置不能以工作台中心线对称，应偏移一个托杆孔的距离。而长

4.5 工作部分的结构方式

为了节省材料，便于模具制造与维修，降低模具制造成本，缩短模具制造周期，根据此大型覆盖件拉延模的工作特点，凸模、凹模、压料圈三大件采用整体铸造结构。

4.6 基准点的确定

随着计算机CAD/CAM技术的迅速发展及数控机床的普及应用，现在模具零部件的加工由过去依靠样板，模型的一般机械加工向高速度、高精度的数控加工方向转变，使产品精度极大提高，模具制造周期缩短，钳工的劳动强度降低，适应了模具市场激烈竞争的需要。

为了方便计算机辅助设计编程及数控加工，采用在产品上选取设计基准点的方法，但选取基准点时要注意：

①、基准点最好选在产品内部三维方向坐标线的交点上。

②、同一产品各工序的基准点尽量选取一致，既只选一个基准点。避免产生混淆，造成不应有的损失。

③、基准点的选取要有利于模具结构的表达以及模具领部件的加工。

由于提供的是三维数据，此模具的基准点坐标参考产品图的原始坐标定位，其基准点为x,y,z(1300,0,-390)

4.7 此覆盖件拉延模设计应注意的几个问题

①、在建三维DL图是尽可能考虑减小拉延深度，而且使深度均匀。

②、压料面应尽量设计为曲率很小的双曲面，并且与拉延凸模的形状保持一定的几何关系，保证在拉延过程中毛坯处于张紧状态，并能平稳地紧贴凸模，防止起皱。

③、为了防止起皱，合理采用拉延筋来加大进料阻力；或是利用拉延筋合理布排，改善毛坯在压料圈下的流动，使金属流动趋于均匀。

④、由于是大型覆盖件，拉延过程中会产生很大的气流，影响拉延质量，所以必须在凸模、凹模上合理的位置布上通气孔，通气孔需设在对成形无影响且钻孔方便的部位，标准孔Φ6，通气孔垂直于水平方向钻出。

⑤、单动拉延时，压料圈在抬起状态下，导向段长度必须大于50。双动模中，在凸模接触毛坯时，导向段长度必须大于50。

⑥、凹模中对拉延没有影响的部分要设置空刀，目的是减少研配工时，可在空刀部积存生产中的垃圾。

⑦、在局部变形比较剧烈的地方进行冲孔或切口以改善材料流动的情况（应尽量把冲孔和切口工序放到落料模中去）。但在拉延外表件时，冲孔和切口产生的切屑易造