汽车覆盖件成开工艺及模具设计方案(powerpoint 67页).pptx

冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件 概述概述 6.1覆盖件的结构特征与成形特点覆盖件的结构特征与成形特点 6.2覆盖件冲压成形设计工艺覆盖件冲压成形设计工艺 6.3覆盖件成形模具的典型结构和主要零件覆盖件成形模具的典型结构和主要零件的设计的设计 1冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件覆盖件的含义覆盖件的含义： 覆盖件主要指覆盖汽车发动机和底盘、构成驾驶室和覆盖件主要指覆盖汽车发动机和底盘、构成驾驶室和车身的一些零件，如轿车的挡泥板、顶盖、车门外板、发车身的一些零件，如轿车的挡泥板、顶盖、车门外板、发动机盖、水箱盖、行李箱盖等由于覆盖件的结构尺寸较动机盖、水箱盖、行李箱盖等由于覆盖件的结构尺寸较大，所以也称为大型覆盖件大，所以也称为大型覆盖件覆盖件成形的特点：覆盖件成形的特点： 覆盖件的主要冲压工序有覆盖件的主要冲压工序有: :落料、拉深、校形、修边、落料、拉深、校形、修边、切断、翻边、冲孔等其中最关键的工序是拉深工序切断、翻边、冲孔等。

其中最关键的工序是拉深工序 2冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件6.1覆盖件的结构特征与成形特点覆盖件的结构特征与成形特点6.1.1覆盖件的结构特征（覆盖件的结构特征（如图如图6.1.1） 和一般冲压件相比，覆盖件具有材料薄、形状复杂、和一般冲压件相比，覆盖件具有材料薄、形状复杂、多为空间曲面且曲面间有较高的连接要求、结构尺寸较大、多为空间曲面且曲面间有较高的连接要求、结构尺寸较大、表面质量要求高、刚性好等特点表面质量要求高、刚性好等特点3冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件(a) (b) (c) (d)图6.1.1 覆盖件的基本形状 (a)法兰形状；(b) 轮廓形状；(c) 侧壁形状；(d) 底部形状4冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件6.1.2覆盖件的成形特点覆盖件的成形特点1.成形工序多：成形工序多：拉深为关键工序；拉深为关键工序；2.拉深是复合成形拉深是复合成形 ：常采用一次拉深；常采用一次拉深；3.拉深时变形不均匀：拉深时变形不均匀：工艺补充、拉深筋；工艺补充、拉深筋；4.大而稳定的压边力：大而稳定的压边力：双动压床；双动压床；5.高强度、高质量、抗腐蚀的钢板；高强度、高质量、抗腐蚀的钢板；6. 覆盖件图样和主模型为依据。

覆盖件图样和主模型为依据5冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件6.1.3覆盖件的成形分类覆盖件的成形分类 汽汽车车覆覆盖盖件件的的冲冲压压成成形形分分类类以以零零件件上上易易破破裂裂或或起起皱皱部部位位材材料料的的主主要要变变形形方方式式为为依依据据, ,并并根根据据成成形形零零件件的的外外形形特特征征、变变形形量量大大小小、变变形形特特点点以以及及对对材材料料性性能能的的不不同同要要求求, ,可可将将汽汽车车覆覆盖盖件件冲冲压压成成形形分分为为五五类类: :深深拉拉深深成成形形类类、胀胀形形拉深成形类、浅拉深成形类、弯曲成形类和翻边成形类拉深成形类、浅拉深成形类、弯曲成形类和翻边成形类6冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件6.1.4覆盖件的主要成形障碍及其防止措施覆盖件的主要成形障碍及其防止措施 由于覆盖件形状复杂，多为非轴对称、非回转体的复杂由于覆盖件形状复杂，多为非轴对称、非回转体的复杂曲面形状零件，因而决定了拉深时的变形不均匀，所以曲面形状零件，因而决定了拉深时的变形不均匀，所以拉深拉深时的起皱和开裂是主要成形障碍时的起皱和开裂是主要成形障碍。

1.起皱及防皱措施起皱及防皱措施 原因：原因： 覆盖件的拉深过程中，当板料与凸模刚开始接触，板面覆盖件的拉深过程中，当板料与凸模刚开始接触，板面内就会产生压应力，随着拉深的进行，当压应力超过允许值内就会产生压应力，随着拉深的进行，当压应力超过允许值时，板料就会失稳起皱时，板料就会失稳起皱(如图如图6.1.2) 防皱措施：防皱措施： 解决的解决的办办法法是增加工是增加工艺补艺补充材料或充材料或设设置拉深筋置拉深筋 7冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件图6.1.2 覆盖件拉深过程示意图a) 坯料放入；b) 压边；c) 板料与凸模接触；d) 材料拉入；e) 压型；f) 下止点；g) 卸载8冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件 2.开裂及防裂措施开裂及防裂措施 原因：原因： 是由于局部拉应力过大造成的，由于局部拉应力过大导是由于局部拉应力过大造成的，由于局部拉应力过大导致局部大的胀形变形而开裂致局部大的胀形变形而开裂 位置位置: 开裂主要发生在圆角部位，开裂部位的厚度变薄很大如开裂主要发生在圆角部位，开裂部位的厚度变薄很大如凸模与坯料的接触面积过小、拉深阻力过大等都有可能导致凸模与坯料的接触面积过小、拉深阻力过大等都有可能导致材料局部胀形变形过大而开裂材料局部胀形变形过大而开裂 。

防裂措施防裂措施： 为了防止开裂，应从覆盖件的结构、成形工艺以及模具设为了防止开裂，应从覆盖件的结构、成形工艺以及模具设计多方面采取相应的措施计多方面采取相应的措施 9冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件 (1) 覆盖件的结构上，可采取的措施有：覆盖件的结构上，可采取的措施有： 各圆角半径最好大一些、曲面形状在拉深方向的实际深度各圆角半径最好大一些、曲面形状在拉深方向的实际深度应浅一些、各处深度均匀一些、形状尽量简单且变化尽量平缓应浅一些、各处深度均匀一些、形状尽量简单且变化尽量平缓一些等 (2)拉深工艺方面，可采取的主要措施有：拉深工艺方面，可采取的主要措施有： 拉深方向尽量使凸模与坯料的接触面积大、合理的压料面拉深方向尽量使凸模与坯料的接触面积大、合理的压料面形状和压边力使压料面各部位阻力均匀适度、降低拉延深度、形状和压边力使压料面各部位阻力均匀适度、降低拉延深度、开工艺孔和工艺切口等开工艺孔和工艺切口等 （如图如图6.1.3） (3)模具设计上模具设计上 可采取设计合理的拉深筋、采用较大的模具圆角、使凸模可采取设计合理的拉深筋、采用较大的模具圆角、使凸模与凹模间隙合理等措施。

与凹模间隙合理等措施 10冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件图6.1.3工艺孔和工艺切口11冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件6. 2覆盖件冲压成形工艺设计覆盖件冲压成形工艺设计 6.2.1确定冲压方向确定冲压方向 覆盖件的冲压工艺包括拉深、修边、翻边等多道工序，覆盖件的冲压工艺包括拉深、修边、翻边等多道工序，确定冲压方向应从拉深工序开始，然后制定以后各工序的冲确定冲压方向应从拉深工序开始，然后制定以后各工序的冲压方向应尽量将各工序的冲压方向设计成一致应尽量将各工序的冲压方向设计成一致1.拉深方向的选择拉深方向的选择 (1)拉深冲压方向对拉深成形的影响拉深冲压方向对拉深成形的影响 (2)拉深方向选择的原则拉深方向选择的原则保证能将拉深件的所有空间形状（包括棱线、肋条、保证能将拉深件的所有空间形状（包括棱线、肋条、和鼓包等）一次拉深出来，不应有凸模接触不到的死角或死和鼓包等）一次拉深出来，不应有凸模接触不到的死角或死区12冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件 如如图图6.1.4a),6.1.4a),若若选选择择冲冲压压方方向向A，则则凸凸模模不不能能全全部部进进人人凹凹模模, ,造造成成零零件件右右下下部部的的a a区区成成为为“死死区区”,”,不不能能成成形形出出所所要要求求的的形形状状。

选选择择冲冲压压方方向向B后后, ,则则可可以以使使凸凸模模全全部部进进人人凹凹模模, ,成成形形出出零零件件的的全全部部形形状状图图6.1.4b)6.1.4b)是是按按拉拉深深件件底底部部的的反反成成形形部部分分最最有有利利干干成成形形面面确确定定的的拉拉深深方方向向, ,若若改改变变拉拉深深方方向向则则不能保不能保证证9090角图6.1.4 拉深方向确定实例13冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件 有利于降低拉深件的深度有利于降低拉深件的深度 拉深深度太深拉深深度太深, ,会增加拉深成形的难度会增加拉深成形的难度, ,容易产生破裂、起容易产生破裂、起皱等质量问题；拉深深度太浅皱等质量问题；拉深深度太浅, ,则会使材料在成形过程中得不则会使材料在成形过程中得不到较大的塑性变形，覆盖件刚度得不到加强到较大的塑性变形，覆盖件刚度得不到加强 尽量使拉深深度差最小尽量使拉深深度差最小 以减小材料流动和变形分布的不均匀性（以减小材料流动和变形分布的不均匀性（如图如图6.1.5） 保证凸模开始拉深时与拉深毛坯有良好的接触状态。

保证凸模开始拉深时与拉深毛坯有良好的接触状态 开始拉深时凸模与拉深毛坯的接触面积要大，接触面应尽开始拉深时凸模与拉深毛坯的接触面积要大，接触面应尽量靠近冲模中心（量靠近冲模中心（如图如图6.1.6） 14冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件图6.1.5拉深深度与拉深方向15冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件a)b)c)d)图6.1.6凸模开始拉深时与拉深毛坯的接触状态示意图16冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件2.修边方向的确定及修边形式修边方向的确定及修边形式 (1) (1)修修边边方向的确定方向的确定 所谓修边就是将拉深件修边线以外的部分切掉所谓修边就是将拉深件修边线以外的部分切掉 理想的修边方向理想的修边方向: 是修边刃口的运动方向和修边表面垂直是修边刃口的运动方向和修边表面垂直 (2) (2)修边形式修边形式 修边形式可分为修边形式可分为垂直修边垂直修边、水平修边水平修边和和倾斜修边倾斜修边三种，三种，如图如图6.2.6所示。

所示17冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件 图6.2.6 修边形式示意图 a) 垂直修边 b) 水平修边 c) 倾斜修边18冲压工艺及模具设计第第6章章 汽车覆盖件成形工艺及模具设计汽车覆盖件成形工艺及模具设计冲压工艺与模具设计助学课件3.3.翻边方向的确定及其翻边形式翻边方向的确定及其翻边形式 （1 1）翻）翻边边方向的确定方向的确定 翻翻边边工工序序对对于于一一般般的的覆覆盖盖件件来来说说是是冲冲压压工工序序的的最最后后成成形形工工序序，翻翻边边质质量量的的好好坏坏和和翻翻边边位位置置的的准准确确度度，直直接接影影响响整整个个汽汽车车车车身的装配和身的装配和焊焊接的接的质质量 合理的翻合理的翻边边方向方向应满应满足下列两个条件：足下列两个条件： 。