汽车覆盖件冲压工艺设计教学内容
- 格式:doc
- 大小:1.09 MB
- 文档页数:61
汽车冲模培训教程总纲第一章冲模有关术语第一节冲压工序术语第二节冲模和冲模零件术语第三节冲压工艺术语第二章汽车覆盖件冲模第一节汽车覆盖件的特点与要求第二节工艺方案的确定第三节拉延模第四节修边模第五节翻边模第六节斜楔模第七节压合模第三章汽车冲模所用的标准件第一节导向件第二节定位件第三节冲压元件第四节弹性元件第五节取料件第六节限位件第七节起重件第八节附属零件第四章汽车冲模示例第一节拉延摸第二节修边模第三节翻边模第四节斜楔翻边模第五节综合工序图或DL图第一章汽车冲模有关术语冲模有关术语,包括冲压工序术语、冲模和冲模零件术语以及冲压工序以外的其他冲压工艺术语。
大多数术语付有简图,以便理解。
但白马非马,术语简图只是术语的一个示意图例,不包括术语的全部内容。
而且此处的术语只是通用术语,不包括一些地方上的通用叫法。
第一节汽车冲压工艺术语切开切开是将材料沿敞开轮廓局部而不是完全分离的一种冲压工序。
被切开而分离的材料位于或基本位于分离前所处的平面上。
切边切边是利用冲模修边成形工序件的边缘,使之具有一定直径、一定高度或一定形状的一种冲压工序切舌切舌是将材料沿敞开轮廓局部而不是完全分离的一种冲压工序.被局部分离的材料,具有工件所要求的一定位置,不再位于分离前所处的平面上.切断切断是将材料沿敞开轮廓分离的一种冲压工序,被分离的材料成为工件或工序件。
反拉深(反拉延)反拉深是把空心工序件内壁外翻的一种拉深工序。
反拉深的特点:1反拉深材料流动方向与正拉深相反,有利于相互抵消拉深过程中形成的残余应力。
2反拉深时,材料弯曲与反弯曲次数较少,冷作硬化也少,有利于成型.正拉深中,位于压料圈圆角部的材料,流向凹模圆角时,内圆弧成了外圆弧.而反拉深中,位于内圆弧处的材料在流动中始终处于内圆弧地位。
3反拉深将原有的外表面内翻,原有外表面拉深时的划痕将不影响外观。
4反拉深坯料与凹模接触面较正拉深大,材料流动阻力也大,因而一般可不用压料圈.但坯料外缘流经凹模入口圆角时,阻力已明显减少,故大直径薄料拉深仍需压料,以免起皱。
第7章汽车覆盖件的冲压7.1 概述7.2 汽车覆盖件冲压工艺(1)本章对汽车覆盖件的变形及工艺特点进行了分析,介绍了汽车覆盖件的工艺及模具设计要点。
学习目的与要求:1.了解汽车覆盖件的变形及工艺特点;2.掌握汽车覆盖件的拉深工艺设计要点;重点:1.汽车覆盖件的变形及工艺特点2.汽车覆盖件的拉深工艺设计要点难点:汽车覆盖件的拉深工艺设计;7.1 概述7.1.1 概念覆盖件:覆盖车类发动机、底盘、驾驶室和车身的薄板异形类表面零件和内部零件。
货车的驾驶室、轿车的车身等主要都是由覆盖件构成的。
覆盖件是组成汽车内外形体的重要零件,要求制造容易、维修方便、使用安全可靠、外型美观时尚。
图 7—1 汽车驾驶室覆盖件示意图1-保险杠 2-前围板 3、4-左右前围侧板 5-顶盖 6、7-左右前车门外板 8、9-左右中柱外板 10、11-左、右后柱外板 12-后围上板 13-后围下板 14、15-左右轮罩后段 16、17-左右前脚踏板、19-左右后脚踏板 20-仪表板 21-仪表板上板 22-仪表板面板 23、24-左右前门内板 25、26-左右前柱内板 27、28-左右中柱内板 29、30-左右侧围上横粱 31-地板前部 32-地板后部7.1.2 汽车覆盖件的特点与技术条件1. 覆盖件的特点覆盖件与一般冲压件相比较,具有材料薄、外形复杂(多为空间曲面,且形状和轮廓不规则)、结构尺寸大和表面质量高等特点。
其冲压工艺设计、模具设计和模具制造工艺也均有独特之处。
覆盖件的零件种类如图7-1所示。
2. 覆盖件的技术条件(1) 应具有良好的表面质量(2) 应具有符合要求的几何尺寸和曲面形状(3) 应具有良好的工艺性覆盖件的工艺性,主要体现在冲压性能、焊接装配性能、操作安全性能、材料利用率及对材料的要求等几方面。
(4) 应具有足够的刚性覆盖件刚性差的原因,一般是由于在拉深过程中材料的塑性变形不够充分,造成某些部位刚性不足。
这种塑性变形不够、刚性差的拉深件,在切边以后会产生很大变形。
汽车车身覆盖件冲压工艺教案【教案】汽车车身覆盖件冲压工艺【引言】车身覆盖件是汽车外部的重要部件,其外观和质量对汽车整体形象和安全性能起着至关重要的作用。
而冲压工艺作为车身覆盖件制造的基本工艺之一,具有高效、精确和成本较低等优势,因此在汽车制造过程中得到广泛应用。
本教案将介绍汽车车身覆盖件冲压工艺的基本概念、工艺流程及其关键要点,以期为相关从业人员提供参考。
【一、概述】汽车车身覆盖件冲压工艺是指将金属板材在冲压模具的作用下,通过模具上的压力,使板材发生塑性变形,进而形成所需的车身覆盖件外形。
通常,冲压工艺包括下料、冲孔、弯曲、成形、脱模等多个步骤。
【二、工艺流程】1. 下料:在选定的金属板材上,根据设计要求,通过切割工具将板材切割成所需的几何形状和尺寸。
2. 冲孔:利用冲模将板材上的孔洞冲出,以便后续的装配和使用。
3. 弯曲:通过模具的作用,使板材在特定位置发生塑性弯曲,以形成所需的弯曲角度和弯曲形状。
4. 成形:利用成形模具,通过对板材的连续冲压作用,使板材塑性变形,并最终形成车身覆盖件的外形。
5. 脱模:将成形后的覆盖件从模具中取出,并进行清理和处理,以便进行下一步的加工和装配。
【三、关键要点】1. 材料选择:根据车身覆盖件的要求选择合适的金属板材。
常用的材料包括钢板、铝板等,不同材料的选择将直接影响到覆盖件的性能和成本。
2. 模具设计:精确的模具设计是冲压工艺成功的关键。
模具结构的合理性和几何尺寸的准确性将直接影响到冲压件的质量和外观。
3. 工艺参数:包括冲压速度、冲击力、温度等。
合理的工艺参数设计将保证冲压过程的稳定性和后续加工的顺利进行。
4. 设备选型:选择适合的冲压设备是冲压工艺成功的前提。
设备的稳定性和先进性将提高冲压件的质量和生产效率。
【四、实践操作】为使学员能够更好地掌握汽车车身覆盖件冲压工艺,教学需结合实践操作进行。
教师可在实际车身覆盖件冲压工艺生产线上,引导学员操作冲压设备,进行下料、冲孔、弯曲、成形等操作,使学员熟练掌握工艺流程和关键要点。
汽车覆盖件冲压工艺设计第八章汽车覆盖件冲压工艺设计1.汽车覆盖件的特点 (4)2.汽车覆盖件冲压工艺设计 (4)2.1汽车覆盖件冲压工艺设计内容 (4)2.2拉延工艺设计 (10)2.2.1拉延冲压方向的确定 (10)2.2.2拉延工艺补充、压料面、及凸模轮廓线的设计 (10)2.2.3拉延筋的应用及设计 (13)2.2.4拉延毛坯形状及展开 (19)2.2.5 DL图的内容及设计 (21)2.3修边冲孔工艺设计 (25)2.3.1 修边冲孔冲压方向的确定 (25)2.3.2修边冲孔工艺方案的设计 (28)2.4翻边工艺设计 (43)2.4.1翻边冲压方向的确定 (43)2.4.2翻边工艺方案的设计 (43)2.5整形工艺设计 (49)2.6回弹分析及校正工艺设计 (50)2.6.1回弹的分类及产生原因 (50)2.6.2常见的回弹及其对策 (50)2.7特殊材料的汽车覆盖件冲压工艺设计 (53)2.7.1拼焊板的冲压工艺设计 (53)2.7.2复合板的冲压工艺设计 (56)2.7.2铝合金板的冲压工艺设计 (57)3.汽车覆盖件典型零件冲压工艺分析及方案 (59)3.1 顶盖的冲压工艺分析及方案 (59)3.2 后围外板的冲压工艺分析及方案 (60)3.3 车门外板的冲压工艺分析及方案 (60)3.4长头车前围外板的冲压工艺分析及方案 (61)3.5油底壳的冲压工艺分析及方案 (61)1.汽车覆盖件的特点(内容见原书)2.汽车覆盖件冲压工艺设计2.1汽车覆盖件冲压工艺设计内容随着人们对汽车覆盖件冲压工艺设计重要性认识的加深,覆盖件冲压工艺的设计内容已经不再局限于简单的工艺排序及拉延补充,而是深入到模具设计、模具制造、乃至模具及冲压件检查等各个方面。
目前,汽车覆盖件冲压工艺设计的内容主要包括:1.确定基准点及与冲模中心的关系所谓基准点是指基于汽车产品坐标系,位于汽车覆盖件表面或接近汽车覆盖件表面,用于反映汽车覆盖件在模具中的位置关系的一个空间坐标点。
基准点的设定需注意:①基准点应尽量取在汽车覆盖件的坐标交点上,其坐标值最好是整数。
②如将基准点放在汽车覆盖件表面,则要尽量放在平滑的表面上。
③标记方法:按汽车覆盖件相对与冲压方向的旋转情况分为以下三种情况:⑴汽车覆盖件相对与冲压方向无旋转如图19.8-3所示,需在图中画上坐标线,标注坐标线尺寸,指出下一条坐标线的方向,并标记基准点。
图 19.8-3⑵汽车覆盖件相对与冲压方向有一次旋转如图19.8-3所示,需在图中画上坐标线,标注坐标线尺寸,指出下一条坐标线的方向,标记基准点,并指出旋转角度。
图 19.8-4⑶汽车覆盖件相对与冲压方向有两次旋转如图19.8-3所示,需在图中画上坐标线,标注坐标线尺寸,指出下一条坐标线的方向,标记基准点及两次旋转角度,并说明旋转顺序。
图 19.8-52.确定各工序冲压方向、送料方向及工序冲压内容①冲压方向及冲压内容一般说来,各工序的冲压方向及工序内容不是孤立的,而是存在着很大程度上的内在联系的。
而拉延工序的冲压方向和工艺补充对后序的相应内容的影响是最大的,如图19.8-6所示,对同一个零件,拉延时的冲压方向决定了后序冲孔是直冲还是吊楔冲孔。
图 19.8-6因此首先要在充分考虑拉延状态和保证后序冲压合理性的前提下定出拉延工序的冲压方向及工艺补充,然后在汽车覆盖件上其余的边、孔、翻边等制件特征进行合理的排序。
②送料方向送料方向的确定原则是:符合流水化作业的生产原则,对于手工送料,各工序送料方向应尽量一致,避免汽车覆盖件在冲压生产过程中的翻转和旋转,以减轻工人的劳动强度。
有利于修边废料的顺利滑落。
3.确定辅助制造基准和检测点①给出拉延模到位标记销的位置使用目的:将上批最终产品和这批最初产品的冲压成形程度(剪断程度)通过视觉进行比较,将此作为成形状态的判断基准。
设计注意事项:⑴标记销设置在凹模一侧,一般斜对角布置两个。
⑵设置在冲压件材料流动少的水平面上。
没有水平面时,设在不影响产品的平面上,一般设在修边冲孔线以外。
⑶尽可能法向压印。
②给出C-H孔的位置C-H孔(Coordinate Hole)是在汽车覆盖件模具后期制造中,用于对模具进行调整验证以及对汽车覆盖件进行尺寸实验和检测。
设计注意事项:⑴ C-H孔为专用孔,一般不用产品上的孔⑵C-H孔一般为两个,但当产品为细长易变形件如左/右时可以设置3个。
左右件拼合冲压时,C-H孔要设两对。
⑶C-H孔要尽量设在平面上,要充分考虑后序模具的结构,不能设在后序有顶出装置的地方,不能设在有双动斜楔的地方,并且后序模具在相应的C-H孔位置处不能悬空。
③给出C-P点的位置C-P点(Check Point)主要是用于对汽车覆盖件模具泡沫及铸件数控加工型面进行检测,而由设计者从工艺数模中给出的检测点。
C-P点源于手工对汽车覆盖件模具泡沫及铸件数控加工型面无法进行检测,而要采用三坐标测量机。
其设置原则是在保证均匀设置的前提下每隔约500mm一个。
4.对各工序模具结构给予前期指导①拉延模⑴给出托杆孔位;⑵给出模具快速定位方式及相应位置;⑶给出模具闭合高度及压板槽位置;⑷给出模具的起吊方式;②修边冲孔冲孔模⑴给出废料刀的位置及废料流向;⑵给出模具闭合高度及压板槽位置;⑶给出模具的起吊方式;③翻边整形模⑴向下翻边时要给出刮料器的位置;⑵向上翻边时要托杆孔位、模具快速定位方式及相应位置;⑶给出模具闭合高度及压板槽位置;⑷给出模具的起吊方式;④斜楔模⑴给出斜楔的类型和工作角度;⑵特殊类型的斜楔给出工作简图;⑶给出模具闭合高度及压板槽位置;⑷给出模具的起吊方式;2.2拉延工艺设计2.2.1拉延冲压方向的确定(内容见原书,图19.8-3----19.8-5改为图 19.8-7----19.8-9)2.2.2拉延工艺补充、压料面、及凸模轮廓线的设计1.工艺补充部分的设计(内容见原书, 图19.8-6---19.8-9改为图 19.8-10----19.8-13)2.压料面的设计(内容见原书, 图19.8-10----19.8-14改为图 19.8-14----19.8-18)3.凸模轮廓线的设计①当修边线在凸模上时,为了减少侧壁手工研配的工作量,凸模轮廓线应按图19.8-19所示设计:图 19.8-19②当修边线在压料圈上时,凸模轮廓线应按图19.8-20所示设计:图 19.8-20③当侧壁为产品形状时,凸模轮廓线应按图19.8-21所示设计:图 19.8-212.2.3拉延筋的应用及设计1.拉延筋的分类和适用范围①按形状分为⑴圆形拉延筋,见图19.8-22,用于一般情况。
图 19.8-22⑵方形拉延筋,见图19.8-23,用于浅拉延,变形性质为胀形时。
图 19.8-23⑶台阶形拉延筋(拉延槛),见图19.8-24,用于特殊情况。
图 19.8-24②按设置方法分为⑴整体式拉延筋,见图19.8-25,在模具本体上直接加工出来,用于一般情况。
图 19.8-25⑵镶拼式拉延筋,见图19.8-26。
图 19.8-26⑶堆焊式拉延筋,见图19.8-27,在模具本体上用堆焊的方式获得,主要在模具调试时使用。
图19.8-272.拉延筋的布置和尺寸设计①圆形拉延筋⑴整体式拉延筋时,a.当修边线在凸模上时,尺寸应按图19.8-28所示设计:图 19.8-28其中, H=R;(R=5, 6, 8)A=R+R1+R2+C;B=2×R+R3+R4+C;C 值按以下条件确定:a.R2=1-2 时,C=8;b.R2=2.5 以上时,C=6;b.当修边线在压料面上时,尺寸应按图19.8-29所示设计:其余尺寸同上图 19.8-29⑵镶拼式拉延筋时,尺寸应按图19.8-30所示设计:图 19.8-30其中, H=R;(R=5, 6, 8)②方形拉延筋⑴整体式拉延筋时,a.一般情况下,尺寸应按图19.8-31所示设计:图 19.8-31b.需要提高材料利用率时,尺寸应按图19.8-32所示设计:图19.8-32⑵镶拼式拉延筋时,尺寸应按图19.8-33所示设计:图 19.8-33其中, H=W/2;(W=10, 12, 16)③台阶形拉延筋(拉延槛)尺寸应按图19.8-34所示设计:图19.8-34其中, A=R1+R2+C; (C>=7mm)2.2.4拉延毛坯形状及展开汽车覆盖件毛坯按形状一般分为矩形毛坯和形状毛坯。
矩形毛坯是由整张的冷轧板由剪板机按设计尺寸剪切后获得,而形状毛坯则由落料模或在拉延模中加落料功能获得。
无论那种毛坯,均存在展开问题,对于一般旋转体,对称件拉延毛坯的展开可以按成形前和成形后的面积相等的原则计算。
但对于汽车覆盖件由于其形状复杂、变化不规则、也不均匀,且材料存在相互位移,不能用面积相等的原则计算。
目前,在设计阶段常采用尺寸决定法来获得毛坯的大致形状和尺寸,在拉延模制造完成之后在试验出最小的毛坯,以便获得高的材料利用率。
拉延毛坯尺寸决定法如下:按板料成形性质分为两种情况:1.拉深变形时如图19.8-35所示,凸模最初接触比较平的表面时,但是当压料面上有修边冲孔线时,应考虑其尺寸。
图 19.8-35拉延毛坯B=130+A(1-α);其中α的值:α=0 (圆形拉延筋,进料方向与其垂直)α=0.04 (方形拉延筋)α=0.02 (圆形拉延筋,进料方向与其平行)2.胀形变形时(浅拉深)如图19.8-36所示,拉延毛坯L=b+70图 19.8-36设计中对拉延工序件的纵、横方向各取典型断面或取数个等距断面按上述方法计算,再与角部(相当于矩形盒角部)形状的毛坯展开圆滑过渡连接,从而获得近似的展开形状和尺寸,如果形状近似于矩形,则应简化成一定尺寸的矩形毛坯。
此外,随着CAE技术的日渐成熟和广泛使用,基于有限元模拟技术的毛坯展开将会逐渐替代手工展开,将会使汽车覆盖件毛坯展开的精度和速度大大提高。
2.2.5 DL图的内容及设计DL图(Die Layout Drawing)是用于表示汽车覆盖件冲压工艺内容,指导后序模具设计和制造的工程计划图。
DL图的内容应包括:1.工序划分及加工内容2.工艺流程图及冲压设备3.各工序冲压方向及斜楔加工方向4.各工序送料方向5.各工序加工内容视图表示及示意简图6.基准定位孔(C/H),型面检查点(C/P)7.基准点及冲压中心的关系8.拉延件工艺补充形状、位置及凸模轮廓线9.拉延毛坯形状尺寸10.修边冲孔位置、废料刀布置及废料流向11.制件变形预测及措施12.强力镦死区13.斜楔类型及角度14.对各工序模具结构给予的前期指导15.其他需要说明的事项(左右件、技术要求等)图19.8-37所示为轿车翼子板DL图中的工序简图示例图19.8-37图19.8-38所示为DL图中的各种符号参考表:图 19.8-382.3修边冲孔工艺设计2.3.1 修边冲孔冲压方向的确定修边冲孔的冲压方向设计按考虑顺序有以下原则:①刃口强度原则刃口强度是由孔边距、孔间距、刃口有效厚度的绝对值和相对值、以及刀口的锐角度决定。