第六章 大型覆盖件成形工艺及模具设计ppt课件.ppt

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1、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1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。覆盖件成形的特点：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。26.1覆盖件的结构特征与成形特点6.1.1覆盖件的结构特征（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、多为空间曲面且曲面间有较高的连接要求、结

2、构尺寸较大、表面质量要求高、刚性好等特点。3(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46.1.2覆盖件的成形特点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。56.1.3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

3、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。66.1.4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。7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

4、型；f)下止点；g)卸载82.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。9(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

5、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（如图6.1.3）。(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。10图6.1.3工艺孔和工艺切口116.2覆盖件冲压成形工艺设计6.2.1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，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.拉深方向的选择(1)拉深冲压方向对拉深成形的影响(2)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

6、模接触不到的死角或死区。12如图6.1.4a),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”,不能成形出所要求的形状。选择冲压方向B后,则可以使凸模全部进人凹模,成形出零件的全部形状。图6.1.4b)是按拉深件底部的反成形部分最有利干成形面确定的拉深方向,若改变拉深方向则不能保证90°角。图6.1.4拉深方向确定实例13②有利于降低拉深件的深度。拉深深度太深,会增加拉深成形的难度,容易产生破裂、起皱等质量问题；拉深深度太浅,则会使材料在成形过程中得不到较大的塑性变形，覆盖件刚度得不到加强。③尽量使拉深深度差最小。以减小材料流动和变形分布的不

7、均匀性（如图6.1.5）。④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，接触面应尽量靠近冲模中心（如图6.1.6）。14图6.1.5拉深深度与拉深方向15a)                  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162.修边方向的确定及修边形式(1)修边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。理想的修边方向:是修边刃口的运动方向和修边表面垂直。(2)修边形式修边形式可分为垂直修边、水平修边和倾