覆盖件的成形特点和主要成形障碍.doc

《覆盖件的成形特点和主要成形障碍.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第六章大型覆盖件成形工艺及模具设计 本章学习要求：1. 掌握大型覆盖件冲压成形的工艺设计；2.熟悉大型覆盖件模具的典型结构；3. 了解大型覆盖件冲压成形特点和主要成形障碍。   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。除汽车外，拖拉机、摩托车、部分燃气灶面等也有覆盖件。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、表面质量要求高

2、、刚性好等特点。所以覆盖件在冲压工艺制定、冲模设计和模具制造上难度都较大，并具有其独自的特点.6.1覆盖件的成形特点和主要成形障碍   6.1.1 覆盖件的成形特点图6.1.1覆盖件拉深过程示意图)坯料放入)压边)板料与凸模接触)材料拉入)压型)下死点)卸载    覆盖件的一般拉深过程如图6.1.1所示，包括：坯料放入，坯料因其自重作用有一定程度的向下弯曲；通过压边装置压边，同时压制拉深筋；凸模下降，板料与凸模接触，随着接触区域的扩大，板料逐步与凸模贴合；凸模继续下移，材料不断被拉入模具型腔，并成形侧壁；凸、

3、凹模合模，材料被压成模具型腔形状；继续加压使工件定型，凸模到达下死点；卸载。   由于覆盖件有形状复杂、表面质量要求高等特点，与普通冲压加工相比有如下成形特点：  （1）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道工序。要获得一个合格的覆盖件，通常要经过下料、拉深、修边（或有冲孔）、翻边（或有冲孔）、冲孔等工序才能完成。拉深、修边和翻边是最基本的三道工序，其中拉深工序是比较关键的一道工序。  （2）覆盖件拉深往往不是单纯的拉深，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

4、深成形。   (3）由于覆盖件多为非轴对称、非回转体的复杂曲面形状零件，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。  （4）对大型覆盖件拉深，需要较大和较稳定的压边力。所以，广泛采用双动压力机。  （5）为易于拉深成形，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。  （6）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。覆盖件图样是在主图板的基础上绘制的，在覆盖件图样上只能标注一些主要尺寸，以满足与相邻的覆盖件的装

5、配尺寸要求和外形的协调一致，尺寸一般以覆盖件的内表面为基准来标注。主模型是根据定型后的主图板、主样板及覆盖件图样为依据制作的尺寸比例为1：1的汽车外形的模型。它是模具、焊装夹具和检验夹具制造的标准，常用木材和玻璃钢制作。主模型是覆盖件图必要的补充，只有主模型才能真正表示覆盖件的信息。以上是传统设计方法，由于CAD/CAM技术的推广应用，主模型正在被计算机虚拟实体模型所代替。传统的由油泥模型到主模型的汽车设计过程，正在被概念设计、参数化设计等现代设计方法所取代，因而从根本上改变了设计制造过程，大大提高了设计与制

6、造周期，提高了制造精度。6.1.2 覆盖件的主要成形障碍   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. 覆盖件成形时的起皱及防皱措施   在图6.1.1所示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。   薄板失稳起皱其实质是由板面内的压应力引起的。但是，产生失稳起皱的原因的直观表现形式是多种多样的，如不均匀拉伸起皱、剪应力起皱、板内

7、弯曲起皱等，所以覆盖件拉深时起皱的皱纹多少、形态和部位有多种多样。图6.1.2所示是部分汽车覆盖件的面形状不良的实例，其中多是因为失稳起皱造成的。根据发生的原因，可将覆盖件的面形状不良按表6.1.1进行分类。当然各种分类之间是紧密相关的，有时一种现象有可能是由多种因素引起的。   除材料的性能因素外，各种拉深条件对失稳起皱有如下影响：（1）拉深时板料的曲率半径越小越容易引起压应力，越容易起皱；（2）凸模与板料的初始接触位置越靠近板料的中央部位，引起的压应力越小，产生起皱的危险性就越小；（3）从凸模与板料开始接

8、触到板料全面贴合凸模，贴模量越大，越容易发生起皱，且起皱越不容易消除；（4）拉深的深度越深，越容易起皱；（5）板料与凸模的接触面越大，压应力越靠近模具刃口或凸模与板料的接触区域，由于接触对材料流动的约束，所以随着拉深成形的进行而使接触面增大，对起皱的产生和发展的抑制作用将增加。图6.1.2部分汽车覆盖件的面形状不良实例a)挡泥板b)车门外板c)行李箱盖d)车后门e)中柱       图6.1.3给出