时间: 2024-03-09 12:34:45 | 作者: 摩托车模具
2.拉深筋的种类 分布情况:单筋和重筋 拉深筋本身的断面形状:圆筋(包括半圆筋、劣半圆筋和 优半圆筋)、矩形筋、三角形筋和拉深槛 4.拉深槛结构 拉深槛适用于曲率较小的,平坦的和深度浅的覆盖件成形。 与凹模一体式的 3. 《汽车制造工艺学》 韩英淳 主编 人民交通出版社 4.《汽车冲压技术》 王新华主编 北京理工大学出版社 一、定义: 汽车覆盖件主要是指构成驾驶室、乘坐室和车身 的表面零件,也包括覆盖发动机和底盘的某些表面零件。 包括: 外覆盖件:指人们直接看到的车身外部的件,如车门外板、 顶盖、前围外盖板、侧围外板以及长头商用车的发动机罩等; 内覆盖件:指车身壳体内部的覆盖件,它们被覆盖上内饰件或 被车身的其它零件所遮挡一般不能直接被看到,如车门内板、 地板、仪表板及平头商用车的发动机盖板等。 车身覆盖件一般用0.7~0.9mm的08AL镇静钢板 工艺补充部分制定的合理与否,直接影响到拉深成形时的工艺参数、 毛坯的变形条件、变形量大小、变形分布、表面上的质量、破裂、起皱等 质量问题。 ④.外工艺补充部分尽量小 ⑤.对后续工序有利的原则 在工艺补充部分穿刺孔or冲工艺孔来作为下面工序的定位 ⑥.成双拉深工艺补充 1.汽车覆盖件概述 2.冲压基本工序及工艺方案制定 3.覆盖件的拉深工艺设计 4.修边及冲孔工艺设计 5.翻边工艺设计 6.冲压工艺设计的内容和程序 7.典型车身覆盖件冲压工艺实例 8.车身覆盖件拉深模设计 3.工艺孔和工艺切口的布置原则 ①应与局部成形的形状相适应,以使材料能合理流动 ②在有多个工艺孔和工艺切口时,它们之间应留有足够的搭 边,以使凸模能张紧材料,保证成形效果,避免波汶等缺 陷,而且修边后可获得良好的翻边质量。 ③切口的切断部分( 开口)应邻近凸起部位的边缘或易产生 破裂的区域。 ④切口的数量与大小应保证局部成形部分各处材料变形趋于 均匀,否则不一定可以防止裂纹的产生。 落料工序主要是获得拉深工序所需要的坯料形状和尺寸 整形工序的主要内容是将拉深工序中尚未成型出的覆盖件 形状 修边工序的主要内容是切除拉深件上的工艺补充部分。这 些工艺补充部分仅在拉深工序需要,拉深完成后要将其切 掉。 翻边工序位于修边工序之后,主要任务是将覆盖件的边缘 翻边成型 冲孔工序用以加工覆盖件上的各种孔洞。一般在拉深or翻 边工序之后进行。 3.局部成型 当轮廓内部有局部形状(突起or凹进)的零件冲压成型时, 由于压边力的作用,在凸模下行到一定深度时,局部成形 便开始成型,并在成型终了时全部贴模。 4.变形路径变化 5.变形趋向性的控制 控制覆盖件冲压成型变形趋向的主要措施是确定合理的冲 压方向、确定压料面、合理设计并设置拉深筋。 拉深方向、工艺补充和压料面形状是决定能否拉深成覆盖 件的先决条件,而控制整个拉深坯料的拉深筋的合理敷设 则是保证拉深出合格覆盖件的必要条件。 二、冲压工艺方案设计 准备工作 1.查阅有关的资料 如①零件图和实物图,必要时应参考主模型or数字模型 ②冲压件的公差 ③所用板材的性能参数及表面上的质量 ④压力机的参数 ⑤各种模具的设计标准 ⑥产量、生产率及生产准备时间等 2.对零件图和拉深图做多元化的分析 ①零件轮廓、法兰、侧壁及底部是否有形状急剧变化之处, 有否其它难成型的形状 ②该零件和相关零件焊接装配面有何要求,装配、焊接的基 准面和孔在何处 ③各孔的精度、间距的要求,以及这些孔位于何处(平面部 分、倾斜部分、侧壁部分) ④各个凸缘的允许精度(如长度、凸缘面的位置、回弹等) ⑤材料利用率 5.拉深筋设计 设置拉深筋,最根本的目的是为了成形板材提供足够的拉 力。 拉深筋形式的设计 ①单筋结构相对比较简单,便于加工和模具调试时拉深筋参数的修正 ②单筋的断面圆弧半径和拉深筋槽的圆角半径比较小,板 材与其接触的表面压力大,易产生磨损,常规使用的寿命相对短 ③重筋可相对降低压料面上别的部位的精度要求 ④对表面上的质量要求较高的冲压件,即使需要较多的进料、阻 力要求不是很高,但为了确保零件表面质量,也往往采用 重筋。 ⑤在毛坯变形不需要特别大的拉深阻力,且修边线不在压料 面部位时,可在凹模口部设置拉深槛,既能保证拉深成形 所必需的拉深阻力,又可减少毛坯尺寸和模具尺寸。 五、拉深筋 拉深方向、工艺补充部分和压料面形状是决定能否拉深出 满意的覆盖件的先决条件,设置压料拉深筋or拉深槛是必 要条件。 原因:压料面的作用力只靠在压边力作用下模具和材料之 间的摩擦力常常是不够的,需要在压料面上设置能产生很 大阻力的拉深筋以满足毛坯塑性变形和塑性流动的要求。 利用拉深筋可以在较大范围内控制变形区毛坯的变形大小 and变形分布,抑制破裂、起皱、面畸变等多种冲压质量 的问题。 3.设计压料面应遵循的原则 ①降低拉深深度 缺图周 89页 锥形or碗口形的压料面,既能降低拉深深度,并且其对坯 料的流动阻力小,便于坯料的流动,可在塑性变形较大的 深拉深件拉深时采用。 ②.凸模对坯料一定要有拉深作用 覆盖件在冲压成型时各断面上的伸长变形量在3%~5%范 围内,并且最小伸长变形量不小于2% 五、车身覆盖件冲压成形特点 1.一次拉深成型 目前的理论分析和技术水平,尚不能象对圆筒形轴对称零 件那样对其进行多道拉深工艺参数进行分析计算。因此, 要求覆盖件产品设计与冲压成型工艺相结合,以求在小变 形、浅拉深的基础上保证一次拉深成型。 因此,要求以最小的拉深深度,最少的冲压工序和尽可能 简单的模具结构来实现覆盖件的冲压成型。 2.拉胀复合成型 覆盖件形状复杂,坯料的变形一般不是简单的拉深变形, 而是拉深和胀形同时存在的复合成型。 四、工艺切口 工艺切口:当需要在覆盖件的中间部位上冲出某些深度较 大的局部凸起或鼓包时(属于胀形变形性质),在一次拉深 中,往往不能从毛坯的外部得到材料的补充而导致零件的 局部破裂。这时就要考虑在局部变形区的适当部位冲工艺 切口或工艺孔,改善材料的流动情况,使容易破裂的区域 从变形区内部得到材料的补充。 一、拉深方向的选择 合理的拉深方向应符合下述原则: 1.保证拉深凸模能进入凹模 二、工艺补充部分 工艺补充:指为了顺利落深成型出合格的制件,而在冲压 件的基础上所添加的那部分材料,用以满足拉深、压料面 和修边等工序的要求。这些工艺补充部分仅在冲压成型中 需要而不是零件所需要的,在拉深成型后的修边工序中需 要将工艺补充切除掉。 1.工艺补充的分类 ①内工艺补充 ②外工艺补充 它包括拉深部分的补充和压料面两部分,它是为了选择和 合理的拉深方向、并创造良好的拉深条件而增加的,它能 增加材料的消耗。 3.覆盖件拉深图的再设计 ① 产品图是覆盖件在车上的位置,需要转换成拉深的覆盖 件拉深件图,利用坐标转换变成可拉深的零件图 ②实现拉深的条件 拉深件的设计内容主要有拉深方向的选择、压料面与工艺 补充的设计等工作 覆盖件拉深变形情况是相当复杂的,其成型一般均是以拉 深变形性质和胀形变形性质的复合变形来实现的。 3.常见工艺补充的类型 ①修边线在拉深件的压料面上,垂直修边 ②修边线在拉深件的底面上,垂直修边 ③修边线在拉深件翻边展开斜面上,垂直修边 ④修边线在拉深件的斜面上,垂直修边 ⑤修边线在侧壁上,水平or倾斜修边 三、压料面 压料面:压料面是组成工艺补充面的一个部分,即凹模圆 角半径以外的部分。 对压料面的要求:压边圈将拉深坯料压紧在凹模压料面上, 所形成的压料面形状应不形成皱纹和折痕,以保证凸模对 拉深坯料有良好的拉深作用。 1.压料面有两种情况 ①压边面就是覆盖件本身的凸缘 形状是已定的,一般不改变其形状 ②压边面全部是工艺补充面 保证良好的拉深条件为主要目的进行压料面的设计 三、车身覆盖件结构特点 1.轮廓尺寸大 驾驶室顶盖的坯料尺寸可达2800mmⅹ2500mm 2.相对厚度小 厚度0.7~0.9mm,相对厚度t/L的最小值可达0.0003 3.形状复杂 多数为三维曲面,不能用简单的几何方程来描述的空间曲面 4.轮廓内部带有局部形状 四、车身覆盖件的质量发展要求 1.尺寸精度要求比较高 2.形状精度要求高 3.表面上的质量要求高 4.刚性好 5.要有良好的成形工艺性 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、覆盖件冲压工艺的基本工序及其安排 覆盖件冲压工艺的基本工序有:落料、拉深、整形、修边、 翻边和冲孔等。 实际生产可将一些工序合并:落料拉深、修边冲孔、修边 翻边、翻边冲孔等。 覆盖件的形状大部分主要是在拉深工序中形成的。 小结:车身覆盖件是形状复杂的三维曲面,拉深件的设计、 冲压工艺的设计和冲压模具的设计是一项很复杂的技术工 作。 二、覆盖件的表示方法 覆盖件图、主模型、各种工艺模型(铸造模型、仿形模型) 汽车覆盖件图: 每隔100or200mm画出三个方向的坐标线,三个坐标的基准为: 前后方向:以前轮为零,向后为正,向前为负; 上下方向: 对于轿车,以前轮中心为零,向上为正,向下为负; 对于载货车,以纵梁上表面为零,向上为正,向下为负; 左右方向:以汽车对称中心为零,左右不分正负. 在拉深过程中一般是冲工艺切口,即不让切口处的材料与 本体分离,这样,这部分废料可在后工序中与别的部位的 废料一并切除。否则,在拉深模中一定要考虑清除废料的问 题,这会使拉深模结构较为复杂,操作困难。 1.工艺孔和工艺切口的设置 必需在容易破裂的区域附近设计工艺孔和工艺切口,同时 又必需设置在内工艺补充部分上,来保证在修边之后把 这部分全部切掉,不影响覆盖件本体。 当进行内工艺补充后,零件的内孔已被封闭,这部分形状 的成形靠毛坯的胀形来实现面积的增大。从而使这部分材 料在冲压成形过程中很容易出现破裂,且裂纹扩展到修边 线以外(即冲压件上),甚至整个裂纹都出现在冲压件上。 为解决内工艺补充带来的问题,一般采取在拉深毛坯的 适当部位预冲出工艺孔,or拉深过程中在局部变形区的适 当部位冲切工艺切口的方法,使容易破裂的区域的变形情 况得到一定的改善,并可以从相邻区域里得到材料补充,避免裂 纹的产生。 汽车车门内板、外板、上后围内板、上风窗盖等都采用 工艺切口来避免开裂现象。 1.拉深筋的作用: ①增加进料阻力,是因为拉深坯料是经过反复变曲几次才 拉进凹模,故增加了进料阻力。 ②调节压料面上各部位的进料阻力,即通过调节压料槽的松 紧来增加or减少压料面上各部位的阻力,so使拉深件外 轮廓上的直线部分与圆角曲线部分的进料阻力均匀。避免 “多则皱,少则裂”。 ③还能降低对压料面表面粗糙度的要求,在设置拉深筋后压 料面之间的间隙可以适当放大and略大于料厚,这样压料 面表面粗糙对拉深的影响就不很大了。 2.工艺孔和工艺切口的制法: (1) 落料时冲出:通常用于局部成形深度较浅的场合。 (2) 拉深过程中切出:它充分的利用材料的塑性。即在拉深开 始阶段,切口周围区域的材料都产生塑性变形,且以径向 伸长为主,切向伸长变形较小,然后在切工艺孔or切口后 会在切向成为最大变形方向。从而使材料的塑性变形力 得到较大的发挥,成形深度可以加深。 在拉深过程中一般是冲工艺切口。 |
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