覆盖件成形工艺

车身覆盖件成形工艺设计

【摘要】汽车覆盖件的冲压成形过程是一个非常复杂的弹塑性变形过程，此过程中有多种因素导致板料成形过程中出现起皱、破裂以及回弹等成形缺陷问题，本文主要是从工艺设计方面的相关内容进行研究，建立工艺设计加工模型获取合理的冲压成形参数，以控制和克服在成形过程中的缺陷。

关键字：车身覆盖件；冲压工艺；设计

1 引言

汽车覆盖件的冲压成形过程是一个非常复杂的弹塑性变形过程，在这个过程中涉及大变形、大挠度的塑性变形，且板料在不同塑性成形工序中其应力、应变状态也是不同的，而不同的应力应变状态下材料产生不同的塑性流动，与此同时引起起皱、破裂以及回弹等成形缺陷问题，而且由于板料的冲压成形过程是一个复杂的动态力学分析问题，目前研究主要是关于成形缺陷的消除或控制。本文主要是从工艺设计方面的相关内容进行研究，建立工艺设计加工模型获取合理的冲压成形参数，以控制和克服在成形过程中的缺陷。

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的加深，覆盖件冲压工艺的设计内容已经不再局限于简单的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。目前，汽车覆盖件冲压工艺设计的内容主要包括：

（1）确定基准点及与冲模中心的关系

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的位置关系的一个空间坐标点。基准点的设定需注意：

①基准点应尽量取在汽车覆盖件的坐标交点上，其坐标值最好是整数。

②如将基准点放在汽车覆盖件表面，则要尽量放在平滑的表面上。

③标记方法按汽车覆盖件相对与冲压方向的旋转情况分为以下三种情况：

a 汽车覆盖件相对与冲压方向无旋转

如图2.1.1所示，需在图中画上坐标线，标注坐标线尺寸，指出下一条坐标线的方向，并标记基准点。

图2.1.1汽车覆盖件相对与冲压方向无旋转

b汽车覆盖件相对与冲压方向有一次旋转

如图2.1.2所示，需在图中画上坐标线，标注坐标线尺寸，指出下一条坐标线的方向，标记基准点，并指出旋转角度。

图2.1.2 汽车覆盖件相对与冲压方向有一次旋转

c 汽车覆盖件相对与冲压方向有两次旋转

如图2.1.3所示，需在图中画上坐标线，标注坐标线尺寸，指出下一条坐标线的方向，标记基准点及两次旋转角度，并说明旋转顺序。

图2.1.3汽车覆盖件相对与冲压方向有两次旋转

（2）确定各工序冲压方向、送料方向及工序冲压内容

①冲压方向及冲压内容

一般说来，各工序的冲压方向及工序内容不是孤立的，而是存在着很大程度上的内在联系的。而拉延工序的冲压方向和工艺补充对后序的相应内容的影响是最大的，如图2.1.4所示，对同一个零件，拉延时的冲压方向决定了后序冲孔是直冲还是吊楔冲孔。

图2.1.4 冲压方向

因此首先要在充分考虑拉延状态和保证后序冲压合理性的前提下定出拉延工序的冲压方向及工艺补充，然后在汽车覆盖件上其余的边、孔、翻边等制件特征进行合理的排序。

②送料方向

送料方向的确定原则是：符合流水化作业的生产原则，对于手工送料，各工序送料方向应尽量一致，有利于修边废料的顺利滑落，并能避免汽车覆盖件在冲压生产过程中的翻转和旋转，以减轻工人的劳动强度。

2.2 汽车覆盖件拉延工艺设计

在板料拉深中，高质量的拉深件不仅需要合理的工艺参数，还要采取良好的润滑措施，成形中出现的一些质量缺陷，如起皱、表面有擦痕、划伤等，都与摩擦特性掌握不好有关。板料拉深是一个复杂的非线性问题,各成形参数相互祸合,为保证板料的润滑状态就要选择合适的冲压参数。拉延工艺设计主要有以下几方面内容：

①拉延冲压方向的确定；

②拉延工艺补充、压料面、及凸模轮廓线的设计；

③工艺补充部分的设计；

④压料面的设计；

⑤凸模轮廓线的设计分以下三种情况。

a当修边线在凸模上时，为了减少侧壁手工研配的工作量，凸模轮廓线应按图2.2.1所示设计：

图2.2.1 修边线在凸模上

b当修边线在压料圈上时，凸模轮廓线应按图2.2.2所示设计：

图2.2.2 修边线在压料圈上

c当侧壁为产品形状时，凸模轮廓线应按图2.2.3所示设计：

图2.2.3 侧壁为产品形状

2.3 修边冲孔工艺设计

（1）修边冲孔冲压方向的确定

（2）修边冲压方向的确定

如图2.3.1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向。

图2.3.1 修边冲压方向

（3）冲孔冲压方向的确定

如图2.3.2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。

图2.3.2 冲孔冲压方向

（4）修边冲孔冲压方向的确定

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的分离条件作为主要原则，将冲压方向一致的边与孔放到一道工序中。

3 结束语

目前汽车大部分车身覆盖件成形工艺基本上都是冲压工艺来进行成形的，冲压、拉延工艺中的多种因素引起板料成形中出现起皱、破裂及回弹等缺陷问题，本文通过对冲压、拉延工艺的加工具体设计方法内容上为车身覆盖件成形做出了具体的指导，已解决在成形加工工艺过程中出现的实际问题。

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