汽车模具工艺案例分析(doc 35页)

覆盖件冲压工艺设计

一、工艺设计前的准备工作

在拿到冲压件进行工艺设计前，必须查阅有关资料,以便明确产品的具体要求、现有的条件等,为设计合理而可行的冲压工艺做好必要的准备。

这些资料主要有:

1，零件图或产品图,可以参考的模型。

2，冲压件的公差。

3，类似零件的成型性及作业性的有关资料、曾出现的各种质量问题及解决方法。

4，关于产品所用钢材的有关资料,如材料的各项性能参数值,表面质量等。

5，各种摸具设计的标准和模具零件的规格。

6，现有压力机的参数和附属装置、生产率等方面的资料。

7，产量和要求的时间。

通过对零件图和拉深件图的研究,应该了解该零件所应具有的功能、所要求的单个零件的强度,表面质量以及相关零件之间所要求的相关精度。并明确下列事项:

1，零件轮廓、法兰、侧壁及底部是否有形状急剧变化的部分、负角的部位等,以及其他成形困难的形状。

2，该零件和有关零件的焊接面、装配面、镶嵌面有什么要求。

3，孔的精度（直径、位置）、孔和孔的间距的要求，这些孔的位置在何处（平面部分、倾斜部分、侧壁部分)。

4，各个凸缘精度允许达到什么程度（包括长度、凸缘面的位置、回弹）。

5，焊接、装配的基准面和孔在何处。

6，零件冲压成形需要解决的重点问题有哪些。

7，材料的利用率如何。

在进行工艺设计之前，必须对冲压件进行合理全面的工艺分析。根据冲压件本身原始信息（包含产品的材质，料厚，产品形状),冲压件的公差和车身中装配位置，客户和本工厂的压力机参数和生产方式（自动线,手工线)，冲压件的生产批量大小以及客户提出的模具设计的技术要求来进行冲压件的工艺分析。

二、零件的工艺分析

下面我们以东风项目中前碰撞梁为例

零件名称:前碰撞梁

材料：DC０4

料厚:2.0ｍm

根据零件的数模和提供的基本信息,以及客户的技术要求我们来进行零件的前碰撞梁的工艺分析,并确定通过几道冲压工序来获得我们的零件。

冲压零件不论复杂或简单我们可以概括为它都是通过两类模具来获得的:１成形类模具（包括拉延模，成形模，整形模,翻边模,侧翻和侧整模)，2修边类模具(包括修边模,落料模，冲孔模，侧修和侧冲孔模具）,成形类模具是通过不同的成形来完成我们的产品形状，修边类模具则是切除零件在成形后的废料以达到产品的尺寸精度。

如上图所示,首先我们根据零件数模可以确定该零件拉深的成形难度不是太高,形状不是很复杂，产品车身状态不存在负角，唯一需要考虑的或者说零件成形的唯一风险性就是产品反弹，如图示梁类件是典型易反弹的形状，所以我们在成形类模具中必须考虑产品的反弹量，零件所有形状可以通过一次拉延全部完成。

如上图所示，我们可以由零件数模了解零件一共有8个孔位,6个在产品平面的区域，2个在产品侧壁区域，产品轮廓线比较规则可以在拉延的冲压方向下保证垂直修边。所以我们在了解产品的装配关系和孔的精度,公差后，我们可以把零件的全部工序确定下来。零件工序确定如下：1，拉延2,修边+冲孔3，冲孔+侧冲孔。

三、拉延件的设计

零件成形的确定就是其实确定拉延工序，是编制覆盖件冲压工艺首先要考虑的问题,使之不但能够方便于拉延,而且拉延后还要能够方便于修边，又要为翻边创造有利条件,因此,拉延件确定下来以后覆盖件冲压工艺也就基本上确定了。

确定拉延工序,我们必须考虑以下几个重点:

确定零件的冲压方向

确定冲压方向是确定拉延件首先要遇到的问题,它不但决定能否拉延出满意的拉延件来，而且影响到工艺补充部分的多少和压料面形状。有些形状复杂的拉延件往往会由于冲压方向确定不当，而拉延不出满意的拉延件来，只好改变冲压方向,这样就需要修改拉延模，同时还必须相应地修改拉延以后的冲模,回造成很大的成本损失，所以冲压方向必须慎重考虑确定之。

确定冲压方向必须考虑以下几个重点：

a)保证凸模能够顺利进入凹模,尽量避免负角

b)凸模开始拉延时与拉延的毛坯的接触状态,接触面积要大，

尽量靠近中间，接触地方要多,要分散

c)压料面各部分进料阻力要均匀

依以上原则,上图所示零件的冲压方向我们就可以确定下来。

冲压方向

图示Ｚ轴坐标方向为该零件的冲压方向，该冲压方向与零件顶面

垂直，不存在负角,凸模开始拉延时与毛坯的接触状态面积大并且都在零件的中间部分有利于拉延，同时后工序修边冲孔都可以保证垂直修边和冲孔,所以拉延和后工序修边、冲孔都可使用该冲压方向。

确定零件的压料面（分模面)和分模线

压料面是工艺补充部分的一部分,指凹模圆角半径以外的那一部分。压料圈将拉延毛坯压紧在凹模压料面上，凸模对拉延毛坯拉延，不但要使压料面上的材料不皱,更重要的是保证拉入凹模的材料不皱又不裂，分模线是凸模和压边圈的分界线,通常是指压料面和凸模面延伸所产生的那条线。基本上压料面和分模线的形状和好坏很大部分决定冲压件的拉延状态好坏。

压料面一般有两种情况:

1.压料面就是覆盖件本身的凸缘部分。

2.压料面是工艺补充补充成的。

确定压料面的形状我们必须考虑下面的问题：

a)尽量降低拉延深度。

凸模对拉延毛坯一定要有拉延状态产生压料面的

展开长度必须比凸模展开长度短，压料面所形成的夹

角必须比凸模的夹角要大。

c)压料面形状尽量简单化，尽量采用水平压料面。

d)压料面应使成形深度小且各部分深度接近一致。

e)压料面应使毛坯在拉深成形和修边工序中有可靠定位,

并考虑送料和取件方便。

f)当覆盖件底部有反成形时，压料面必须高于反成形形

状的最高点。

g)不要在某一方向产生很大的侧向力。

接下对上图所示零件进行压料面和分模线的创建。根据零件数模我们可以有两种方法创建零件的压料面：1压料面就直接使用覆盖件本身的凸缘部分，２压料面由工艺补充够成即自己创建。对两种方法分别进行分析，首先如果直接使用覆盖件的凸缘为压料面，我们可以节省毛坯材料提高材料利用率,但从工艺上考虑则会给零件带来起皱的现象，并且不利于克制和避免零件的反弹,前面就有提到过梁类件是零件中典型的易反弹件,所以直接使用零件凸缘为压料面不可行的，只能根据以上我们提到过的创建压料面的原则通过工艺补充自己创建压料面。通过综合以上原因和条件，前碰撞梁零件的压料面我们创建如下图所示

压料面

当压料面确定下来后，接下来就要确定拉延件的分模线。分模线