汽車覆蓋件成形工藝與模具設(shè)計(jì)

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1、2008年概述6.1覆蓋件的結(jié)構(gòu)特征與成形特點(diǎn)6.2覆蓋件沖壓成形設(shè)計(jì)工藝6.3覆蓋件成形模具的典型結(jié)構(gòu)和主要零件的設(shè)計(jì)2008年覆蓋件的含義：覆蓋件主要指覆蓋汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤、構(gòu)成駕駛室及構(gòu)成車身的一些零件，如轎車的擋泥板、頂蓋、車門外板、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、水箱蓋、行李箱蓋、骨架等。覆蓋件組裝后構(gòu)成了車身或駕駛室的全部外部和內(nèi)部形狀，它既是外觀裝飾性零件，又是封閉薄殼的受力零件。覆蓋件的制造是汽車車身制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。覆蓋件表面一般都具有裝飾性，除考慮好用、好修、好造外，要求美觀大方。覆蓋件與一般沖壓件的區(qū)別：

2、材料薄、形狀復(fù)雜（多為立體曲面），結(jié)構(gòu)尺寸大，尺寸精度高，因此沖壓工藝編制、沖模設(shè)計(jì)、沖模制造工藝都有一些特殊的要求，沖壓設(shè)計(jì)中常把他作為一種特殊類型研究。2008年覆蓋件應(yīng)滿足的條件：1.良好的表面質(zhì)量；2.符合要求的幾何尺寸和曲面形狀；3.要有足夠的剛性；4.良好的工藝性。覆蓋件主要沖壓工序：覆蓋件的主要沖壓工序有:落料、拉深、校形、修邊、切斷、翻邊、沖孔等。其中最關(guān)鍵的工序是拉深工序。2008年1-發(fā)動(dòng)機(jī)罩前支撐板;2-固定框架;3-前群板;4-前框架;5-前翼子板;6-地板總成;7-門檻;8-前

3、門;9-后門;10-車輪擋泥板;11-后翼子板;12-后圍板;13-行李艙蓋;14-后立柱;15-后圍上蓋板;16-后窗臺(tái)板;17-上邊梁;18-頂蓋;19-中立柱;20-前立柱;21-前圍側(cè)板;22-前圍板;23-前圍上蓋板;24-前擋泥板;25-發(fā)動(dòng)機(jī)罩;26-門窗框2008年6.1.1覆蓋件的結(jié)構(gòu)特征（如圖6.1.1）分類：按功能和部位分類，可分為外部覆蓋件、內(nèi)部覆蓋件和骨架件（結(jié)構(gòu)件）三類。外部覆蓋件和骨架類覆蓋件的外觀質(zhì)量有特殊要求，內(nèi)部覆蓋件的形狀往往更復(fù)雜。按成形性質(zhì)分：深拉深成形（油箱）

4、、脹形拉深成形（翼子板）、淺拉深成形（外門板）、彎曲成形（支架、立柱）、彎曲成形（消音器隔板）。6.1覆蓋件的結(jié)構(gòu)特征與成形特點(diǎn)2008年6.1.1覆蓋件的結(jié)構(gòu)特征（如圖6.1.1）特征：和一般沖壓件相比，覆蓋件具有材料薄、形狀復(fù)雜、多為空間曲面且曲面間有較高的連接要求、結(jié)構(gòu)尺寸較大、表面質(zhì)量要求高、剛性好等特點(diǎn)。6.1覆蓋件的結(jié)構(gòu)特征與成形特點(diǎn)汽車覆蓋件的形狀看成是由若干個(gè)“基本形狀”(或其一部分)組成的。這些“基本形狀”有：直壁軸對(duì)稱形狀(包括變異的直壁橢圓形狀)、曲面軸對(duì)稱形狀、圓錐體形狀及盒形形

5、狀等。而每種基本形狀都可分解成由法蘭形狀、輪廓形狀、側(cè)壁形狀、底部形狀組成，圖6.1.1。2008年(a)(b)(c)(d)圖6.1.1覆蓋件的基本形狀(a)法蘭形狀；(b)輪廓形狀；(c)側(cè)壁形狀；(d)底部形狀2008年6.1.2覆蓋件的成形特點(diǎn)1）結(jié)構(gòu)尺寸大；2）形狀復(fù)雜；3）相對(duì)厚度小。（翼子板的多處翻邊）1.成形工序多：拉深為關(guān)鍵工序；2.拉深是復(fù)合成形：常采用一次拉深；3.拉深時(shí)變形不均勻：工藝補(bǔ)充、拉深筋；4.大而穩(wěn)定的壓邊力：雙動(dòng)壓床；5.高強(qiáng)度、高質(zhì)量、抗腐蝕的鋼板；6.覆蓋件圖樣和主

6、模型為依據(jù)。2008年圖6.1.2覆蓋件拉深過程示意圖a)坯料放入；b)壓邊；c)板料與凸模接觸；d)材料拉入；e)壓型；f)下止點(diǎn)；g)卸載覆蓋件拉深過程2008年成形特點(diǎn)：1）汽車覆蓋件沖壓成形時(shí)，內(nèi)部的毛坯不是同時(shí)貼模，而是隨著沖壓過程的進(jìn)行而逐步貼模。2）成形工序多。覆蓋件的沖壓工序一般要4～6道工序，多的有近10多道工序。拉深、修邊和翻邊是最基本的三道工序。3）覆蓋件拉深往往不是單純的拉深，而是拉深、脹形、彎曲等的復(fù)合成形。不論形狀如何復(fù)雜，常采用一次拉深成形。4）拉深時(shí)變形不均勻，主要成形障

7、礙是起皺和拉裂。為此，常采用加工藝補(bǔ)充面和拉深筋等控制變形的措施。5）需要較大和較穩(wěn)定的壓邊力。所以，廣泛采用雙動(dòng)壓力機(jī)。6）材料多采用如08鋼等沖壓性能好的鋼板，且要求鋼板表面質(zhì)量好、尺寸精度高。7）制定覆蓋件的拉深工藝和設(shè)計(jì)模具時(shí)，要以覆蓋件圖樣和主模型為依據(jù)。2008年6.1.3覆蓋件的成形分類汽車覆蓋件的沖壓成形分類以零件上易破裂或起皺部位材料的主要變形方式為依據(jù),并根據(jù)成形零件的外形特征、變形量大小、變形特點(diǎn)以及對(duì)材料性能的不同要求,可將汽車覆蓋件沖壓成形分為五類:深拉深成形類、脹形拉深成形類

8、、淺拉深成形類、彎曲成形類和翻邊成形類。2008年6.1.4覆蓋件的主要成形障礙及其防止措施由于覆蓋件形狀復(fù)雜，多為非軸對(duì)稱、非回轉(zhuǎn)體的復(fù)雜曲面形狀零件，因而決定了拉深時(shí)的變形不均勻，所以拉深時(shí)的起皺和開裂是主要成形障礙。1.起皺及防皺措施原因：覆蓋件的拉深過程中，當(dāng)板料與凸模剛開始接觸，板面內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生壓應(yīng)力，隨著拉深的進(jìn)行，當(dāng)壓應(yīng)力超過允許值時(shí)，板料就會(huì)失穩(wěn)起皺(如圖6.1.2)。防皺措施：解決的辦法是增加工藝補(bǔ)充材料或設(shè)置拉深筋。200