冲压工艺与模具设计.ppt

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1、2008年概述6.1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6.3覆盖件成形模具的典型结构和主要零件的设计2008年覆盖件的含义：覆盖件主要指覆盖汽车发动机和底盘、构成驾驶室及构成车身的一些零件，如轿车的挡泥板、顶盖、车门外板、发动机盖、水箱盖、行李箱盖、骨架等。覆盖件组装后构成了车身或驾驶室的全部外部和内部形状，它既是外观装饰性零件，又是封闭薄壳的受力零件。覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节。覆盖件表面一般都具有装饰性，除考虑好用、好修、好造外，要求美观大方。覆盖件与一般冲压件的区别：材料薄、形状复杂（多为立体曲面），结构尺寸大，尺寸精度高，因此冲压工艺编制、冲

2、模设计、冲模制造工艺都有一些特殊的要求，冲压设计中常把他作为一种特殊类型研究。2008年覆盖件应满足的条件：1.良好的表面质量；2.符合要求的几何尺寸和曲面形状；3.要有足够的刚性；4.良好的工艺性。覆盖件主要冲压工序：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。2008年1-发动机罩前支撑板;2-固定框架;3-前群板;4-前框架;5-前翼子板;6-地板总成;7-门槛;8-前门;9-后门;10-车轮挡泥板;11-后翼子板;12-后围板;13-行李舱盖;14-后立柱;15-后围上盖板;16-后窗台板;17-上边梁;18-顶盖;19

3、-中立柱;20-前立柱;21-前围侧板;22-前围板;23-前围上盖板;24-前挡泥板;25-发动机罩;26-门窗框2008年6.1.1覆盖件的结构特征（如图6.1.1）分类：按功能和部位分类，可分为外部覆盖件、内部覆盖件和骨架件（结构件）三类。外部覆盖件和骨架类覆盖件的外观质量有特殊要求，内部覆盖件的形状往往更复杂。按成形性质分：深拉深成形（油箱）、胀形拉深成形（翼子板）、浅拉深成形（外门板）、弯曲成形（支架、立柱）、弯曲成形（消音器隔板）。6.1覆盖件的结构特征与成形特点2008年6.1.1覆盖件的结构特征（如图6.1.1）特征：和一般冲压件相比，覆盖件具有材料薄、形状复杂、

4、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。6.1覆盖件的结构特征与成形特点汽车覆盖件的形状看成是由若干个“基本形状”(或其一部分)组成的。这些“基本形状”有：直壁轴对称形状(包括变异的直壁椭圆形状)、曲面轴对称形状、圆锥体形状及盒形形状等。而每种基本形状都可分解成由法兰形状、轮廓形状、侧壁形状、底部形状组成，图6.1.1。2008年(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2008年6.1.2覆盖件的成形特点1）结构尺寸大；2）形状复杂；3）相对厚度小。（翼子板的多处翻

5、边）1.成形工序多：拉深为关键工序；2.拉深是复合成形：常采用一次拉深；3.拉深时变形不均匀：工艺补充、拉深筋；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。2008年图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)卸载覆盖件拉深过程2008年成形特点：1）汽车覆盖件冲压成形时，内部的毛坯不是同时贴模，而是随着冲压过程的进行而逐步贴模。2）成形工序多。覆盖件的冲压工序一般要4～6道工序，多的有近10多道工序。拉深、修边和翻边是最基本的三道工序。3）覆盖件拉深往往不

6、是单纯的拉深，而是拉深、胀形、弯曲等的复合成形。不论形状如何复杂，常采用一次拉深成形。4）拉深时变形不均匀，主要成形障碍是起皱和拉裂。为此，常采用加工艺补充面和拉深筋等控制变形的措施。5）需要较大和较稳定的压边力。所以，广泛采用双动压力机。6）材料多采用如08钢等冲压性能好的钢板，且要求钢板表面质量好、尺寸精度高。7）制定覆盖件的拉深工艺和设计模具时，要以覆盖件图样和主模型为依据。2008年6.1.3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

7、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。2008年6.1.4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(如图6.1.2)。防皱措施：解决的办法是增加工艺补充材料或设置拉深筋。200