启飞汽车

摘要

    本文研究的内容是汽车车身冲压工艺。关于模具的重要技术,笔者也进行了说明。文章基于真实的汽车案例,对具体的车的类型,充分介绍了车身冲压过程。此外,本文基于有关制作冲孔模设计的内容探索了模具技术。 

一、冲压工艺相关研究

1.研究对象

    文章基于我国的自主品牌SUV汽车进行研究。对于SUV汽车车身, 在制定开发协议时, 对于模具的使用时间长短提出了具体要求, 即多于50万次。对于模具工艺, 它的后背门内板在尺寸和形状方面比较复杂。作为汽车车身工艺中典型的汽车覆盖件, 它是重要的研究内容。

2.冲压工艺相关分析

2.1冲压方向

    在生产车身模具时, 冲压方向很常见。对于车身模具的拉伸方向, 需要重点解决相关问题。例如, 在后背门内板区, 在零件的局部返成形及死区时常发生。当凸模进入凹模时, 如果拉伸方向在进人时垂直, 此时凸模可能不能进入凹模中。在这种情况下, 零部件的右下角就会形成死区;将拉伸方向进行旋转并达到确定角度, 如果倾斜, 凸模可成功导入凹模, 避免死区问题。
    此外, 对于汽车车身冲压方向, 如果要进一步掌握, 在了解相关方法的情况下, 可以在Autofrom中将零件模型加入。由于Autofrom软件可以设置几何, 为了增加汽车车身冲压, 可以设定冲压方向。在冲压时, 要想使压力机滑块和冲压方向一样, 在确定冲压坐标系时, 设置冲压方向表轴时, 可用Z轴来表示, 这样可以解决负角问题。

2.2关于工艺补充

    进行工艺补充的设计, 是为了保证在冲压后整个工件在拉伸时可以顺利进行。用具体的例子来说明, 在生产后背模板时, 翻边展开及设定孔洞和窗口的问题要特别注意。
    生产时, 翻边展开就是根据具体要求展开后背门内板需要上翻的位置, 以消除在异形孔窗框中的凸起物, 形成空孔, 之后从左右两侧向下展开。要特别关注的是, 在进行展开时, 一定要保证展开与冲压的方向完全一样。
    说到补满空洞和窗口, 通常指在后背门内板上存在一个大窗框和很多空洞。如果在这种条件下进行拉伸, 在进行工序时, 窗口或空洞的问题将无法解决。这种情况下, 应在后背门内板模型上进行填充时, 按照缘轮廓的形式进行。

3.关于修边工艺

3.1工艺内容

    修边工序就是在拉伸成形时为了取消一种生产工序, 可以补充工件共轴的工序。这项工序的质量高低直接关乎工件精准度。在进行修边时, 为了确定修边线的尺寸和形状, 一定要按照要求操作。比如, 如果没有翻边问题, 对于零件的外轮廓线可以用工件的修边线来表示;如果存在翻边问题, 为了设置修边线的位置, 要按照翻边展开特征, 以确保修边结束后, 生产的工件与生产所需的形状相符。

3.2关于工艺的具体研究

    如果要处理修边线, 可以以Autoform软件为根据。为了在突破窗口和异型孔时可以保证一次成功, 必须了解周圈修编。但是, 将全部的边进行修正并一次成功, 是困难的, 因为后背门内板太大了。如果冲压工艺确定了, 在设定修边侧与修边冲孔时, 可以分开处理。由于修边侧与修边冲孔基本一致, 它们又有密切联系, 因此通过相关技术能处理这两个工序。
    值得重视的是, 在修边线一定的情况下, 不可以随意进行这两个过程, 必须将他们进行合理有序的安排。同时, 还要考虑工件修边线之间有角度存在。如果这个角度太大, 在其前后会出现立切, 且很尖利。提高立切的形式后, 如果在下一个过程中要变化其冲压方向, 不易实现。因此, 可以使用别的方法完成有效冲压。例如, 在切断下一个工序的情况下, 可以先在第一个工序上弄个切口。

二、修边冲孔模模具设计关键技术

1.设计过程

1.1废料刀

    在设定废料刀时, 可利用后背门的结构。对于凸凹模与废料刀的联系, 在设置参数时需要特别注意。通过利用“2-3-2”的结构, 以说明对凸凹模和废料刀的联系。首先, 第一个“2”代表凹模避让位置的凸模入模量;“3”代表凹模与废料刀之间的距离, 代表在生产中废料刀所能避让的具体工件;为了说明凹模切入废料刀的入模量, 可以用第二个“2”表示。一般情况下, 在生产废料刀时, 考虑到坯料收缩线的长短, 可以另外增加20~25mm, 废料刀的长度与这个长度一样。基于上述行为, 废料基本可以完全被切断。

1.2上模镶块

    根据凹模镶块的模具进行设计至关重要, 但不容易。于是, 设计时, 需要特别留意以下几个问题。
    第一, 设计时, 修边线和分块线的存在形式应该保持垂直。对于变差范围, 一定要控制在80~100°。
    第二, 如果修边线是直线, 那么修边线与曲线结合后, 分块线可以存在于直线上。对于分块线与直线切点始终的距离, 须要在5mm左右。
    第三, 通常情况, 凹模镶块长度须在250~350mm。镶块太长, 影响加工效率;太短, 影响固定结果。此外, 镶块的刃口是直线, 对于镶块的长度能够适量增加。镶块的刃口形状如果比较复杂, 需要缩小镶块的体积, 以后可以进行改变。

1.3下模镶块

    下模镶块可以进行两类划分:分块式与整体式。对于这次进行的研究, 背门型面的起伏很容易观察, 其凸模镶块被破坏也不难。通过使用分块设计, 可以提高效率。在生产凸模镶块时, 通过重点关注耳机背孔, 可以控制异型孔废料下滑的情景, 同时背孔一定要一次递增。在生产下模镶块时, 由于背孔存在倾斜度, 要加以重视, 同时以喇叭的形状表示。

2.模具设计的难点

2.1布置废料刀

    说到冲压工艺, 它本来就是一个特别的工艺。在设置废料刀时, 需要按照“背靠背”的要求形成“U”字型。这种情况下, 废料容易卡住。因此, 设计时要特别留心废料刀问题。

2.2窗口处废料下滑

    后背内板中存在的废料, 在排除时要一次成功。如果废料太大, 一次性排除根本不可能, 也不利于模具的运行效果。

三、结语

    在制造汽车时, 关于汽车车身的冲压工艺和模具, 需要使用的重要方法关乎汽车的整体质量。于是, 在生产汽车时一定要保证模具质量。同时, 进行优化时, 需要按照汽车生产时的具体技术要求, 满足生产工艺要求, 从而提高生产质量。

作者：谭焓   来源：现代制造技术与装备
 

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