覆盖件成形模具的设计

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1、第二节覆盖件成形模具的设计概述覆盖件的含义：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大，所以也称为大型覆盖件。覆盖件的主要冲压工序有: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。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)卸载一.覆盖件成形模具的特点和成形工艺(一)覆盖件成形的特点和方法和一般冲压件相比，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、表

2、面质量要求高、刚性好等特点。1.覆盖件的基本形状(a)(b)(c)(d)(a)法兰形状；(b)轮廓形状；(c)侧壁形状；(d)底部形状2.覆盖件的成形分类汽车覆盖件的冲压成形分类以零件上易破裂或起皱部位材料的主要变形方式为依据,并根据成形零件的外形特征、变形量大小、变形特点以及对材料性能的不同要求,可将汽车覆盖件冲压成形分为五类:深拉深成形类、胀形拉深成形类、浅拉深成形类、弯曲成形类和翻边成形类。3.覆盖件的成形特点1.成形工序多：拉深为关键工序；落料、拉深、校形、修边、切断、翻边、冲孔等2.拉深是复合成形：常采用一次拉深；覆盖件的拉深深度不一致，因此其变形往往不仅是单纯的拉

3、深，而是拉深和胀形，甚至是拉深和胀形、弯曲等几种变形的组合。3.拉深时变形不均匀：工艺补充面、拉深筋；为了使毛坯沿周边产生较为均匀的径向拉应力，使毛坯中间部位各个方向都产比较均匀的胀形，在拉深时要增加工艺补充面或在凹模面上加拉深肋等来控制材料的流向及流速，这样可以防止拉深件的起皱与拉裂。4.大而稳定的压边力：双动压床；5.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。4.覆盖件的拉深方法l)不能用拉深系数来判断它的拉深次数和拉深的难易程度，一般希望一次拉深成功，甚至采用双动或三动压力机。2)对原材料的力学性能、金相组织、化学成分、表面粗糙度和厚度公差都提出了更高

4、的要求。要求其力学性能的屈强比要小，硬化指数要大，板料的板厚方向性系数要大。3)常采用拉深筋加大进料阻力，利用拉深筋的合理布置使毛坯在压边圈下的流动趋于均匀，以有效防止起皱。拉深筋在零件周边上的布置，应该根据零件的几何形状和变形的特点决定，在拉深变形程度大，因而径向拉应力也较大的圆弧曲线部位上，可以不设或少设拉深筋；在拉深变形小，因而径向拉应力也小的直线部位上或曲率较小的曲线部位上要合理布置拉深筋，使压料面的进料阻力均匀。在布置拉深筋时，还要注意到不对称零件的平衡问题。当拉深件沿周边其拉深深度相差较大时，在深的部位可不设拉深筋，而在浅的部位要设拉深筋，这样可以防止由于不均匀单

5、向进料而被拉偏的现象。5.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、非回转体的复杂曲面形状零件，因而决定了拉深时的变形不均匀，所以拉深时的起皱和开裂是主要成形障碍。（1）起皱及防皱措施原因：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时，板料就会失稳起皱。防皱措施：解决的办法是增加工艺补充材料或设置拉深筋。（2）开裂及防裂措施原因：是由于局部拉应力过大造成的，由于局部拉应力过大导致局部大的胀形变形而开裂。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凸模与坯料的接触面积过小、拉深阻力过大等

6、都有可能导致材料局部胀形变形过大而开裂。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计多方面采取相应的措施。1)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、开工艺孔和工艺切口等。工艺孔和工艺切口3)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、使凸模与凹模间隙合理等措施。(二)覆盖件冲压成形工艺设计覆盖件的冲压工艺

7、包括拉深、修边、翻边等多道工序。工艺处理的内容包括：确定冲压方向、确定压料面形状、工艺补充、翻边的展开、冲工艺孔和工艺切口等内容，是针对拉深工艺的要求对覆盖进行的工艺处理措施。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。1.确定拉深方向拉深方向选择的原则:①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区。如图a),若选择冲压方向A，则凸模不能全部进人凹模,造成零件右下部的a区成为“死区”,不能成形出