車身覆蓋件沖壓模具工藝補(bǔ)充面設(shè)計(jì)與應(yīng)用

王志芳

摘 要：隨著對(duì)乘用車需求的增加，對(duì)乘用車制造工藝也提出了更高的要求。乘用車制造企業(yè)們?yōu)榱四塬@得更多的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)就必須進(jìn)行工藝上的改良，尤其在乘用車更新?lián)Q代速度加快、產(chǎn)品市場(chǎng)壽命縮短的情況下，乘用車的研發(fā)周期也大大縮短，通過(guò)技術(shù)工藝的改良使得乘用車的性能越來(lái)越優(yōu)良，舒適度和安全性更高。現(xiàn)階段，乘用車制造企業(yè)還需要進(jìn)一步提高對(duì)乘用車工藝設(shè)計(jì)的重視程度，不斷提高乘用車的質(zhì)量、縮短產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期才能搶占更多市場(chǎng)份額。因此，必須先解決乘用車車身覆蓋件沖壓模具工藝設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，該模具工藝的設(shè)計(jì)和制造將占據(jù)大部分研發(fā)周期和資金成本，所以將直接關(guān)系到產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度和質(zhì)量。鑒于此，本文將重點(diǎn)對(duì)乘用車覆蓋件沖壓模具設(shè)計(jì)中的工藝補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)和應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：乘用車車身覆蓋件;工藝補(bǔ)充面;沖壓模具;設(shè)計(jì)和應(yīng)用

1 乘用車車身覆蓋件沖壓模具工藝補(bǔ)充面的作用

為確保車身覆蓋件各零件產(chǎn)品的質(zhì)量，乘用車覆蓋件常用的是一次拉深成形，產(chǎn)品的表面不能出現(xiàn)擦傷或波紋。為此，在進(jìn)行拉深時(shí)應(yīng)翻邊展開(kāi)覆蓋件零件，補(bǔ)充滿窗口后再添加工藝補(bǔ)充面形成良好的拉深條件，從而一次拉深成形到位。工藝補(bǔ)充面可以為一次拉深成形提供良好的基礎(chǔ)條件，同時(shí)也是拉深件的重要組成，可以提高變形的程度以及拉深件的剛度。由于工藝補(bǔ)充面將直接關(guān)系到拉深成形的結(jié)果，以及后期修邊整形翻邊等工序，所以在進(jìn)行拉深前必須重點(diǎn)研究工藝補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)，使其為一次拉深提供好的條件形成高質(zhì)量的拉深件。

2 乘用車車身覆蓋件沖壓模具工藝補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

關(guān)于乘用車車身覆蓋件沖壓模具工藝補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循以下標(biāo)準(zhǔn)：

第一，要求拉深的深度不能太大，否則無(wú)法給一次拉深提供良好的條件，使拉深件產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋等質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致材料的浪費(fèi)。但是拉深深度也不能太小，必須要保證充足的變形條件，這樣一次拉深才會(huì)更加順利，提高拉深件產(chǎn)品的合格率。

第二，要求盡可能使用垂直修邊形式，以減少工藝補(bǔ)充面的使用，從而可有效節(jié)約材料，且該沖壓模具的結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單。

第三，要求盡量減少工藝補(bǔ)充部分，為節(jié)約材料降低成本，可在保證一次拉深成形條件滿足的情況下盡可能減少工藝補(bǔ)充部分。

第四，在一次拉深時(shí)，要求嚴(yán)格按照工藝要求在確定拉深件工藝補(bǔ)充部分時(shí)就要考慮在后續(xù)拉深件修邊時(shí)和修邊以后的工序定位問(wèn)題，確保定位可靠才能保證修邊和翻邊的質(zhì)量。對(duì)于深的拉深件應(yīng)用拉深件側(cè)壁定位，而不能側(cè)壁定位的各個(gè)零件則需在拉深時(shí)在工藝補(bǔ)充面上穿刺孔定位。

第五，滿足拉深變形的條件，即對(duì)于深度淺而曲率小的車身覆蓋件，在模具沖壓成型時(shí)必須確保有足夠的變形量，提高零部件的精確度和剛度，避免因?yàn)槔钭冃螚l件不足而出現(xiàn)裂紋、凹凸不平等質(zhì)量缺陷。在拉深時(shí)通過(guò)增加拉力，在拉力作用下減少起皺的可能，同時(shí)還能增強(qiáng)塑性變形量，增加拉深件的剛度。

3 常見(jiàn)的幾種乘用車車身覆蓋件沖壓模具工藝補(bǔ)充面類型

乘用車車身覆蓋件沖壓模具工藝補(bǔ)充面在拉深成形時(shí)一方面要考慮拉深條件、拉深工藝和壓料面，另一方面還要考慮后續(xù)的修邊、翻邊等工作，所以在一開(kāi)始拉深時(shí)就需要考慮后續(xù)工藝工序方面的要求，確保為后期工作提供良好的條件。在確定修邊方向時(shí)盡量使用垂直修邊可提升拉深件產(chǎn)品的質(zhì)量。工藝補(bǔ)充面根據(jù)修邊和翻邊的工序，可以分成以下幾種補(bǔ)充面類型：

第一，修邊線在拉深件壓料面上，由于壓料面這時(shí)是車身覆蓋件的凸面，所以修邊時(shí)采用垂直修邊方式，為使沖壓模具在應(yīng)用時(shí)打磨壓料筋槽不會(huì)影響拉深件壓料面上的修邊線，應(yīng)控制修邊線到拉深筋之間的距離，一般取25mm。

第二，修邊線在拉深件的底面部分，這時(shí)也采用垂直修邊的形式，且其工藝補(bǔ)充面的尺寸如下圖1中的（b）示意圖所示，其中B這部分的長(zhǎng)度在3-5mm之間，C部分的長(zhǎng)度在10-20mm之間，D這部分的長(zhǎng)度考慮可以保留大于1.5根完整拉深筋形狀大小，R凹部分指的是拉深件深度較深部分，長(zhǎng)度在8-10mm之間，R凸部分表示深度較淺的部分，長(zhǎng)度在3-10mm之間。

第三，修邊線在拉深件短斜面上，如圖1中的（c）所示，使用垂直修邊方式時(shí)工藝補(bǔ)充面的尺寸，E部分取和B部分一樣的大小，控制在3-5mm之間。

第四，修邊線在拉深件長(zhǎng)斜面上，如圖1中的（d）所示，車身覆蓋件翻邊成形后展開(kāi)可確定拉深件的修邊線，拉深件的輪廓外形接近平行修邊線。F部分則應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取相應(yīng)的最小值，并需要考慮拉深件修邊時(shí)和修邊后的定位問(wèn)題。

第五，修邊線在拉深件的側(cè)壁上，如圖1中的（e）所示，可使用水平或傾斜修邊方式，其中G部分的距離是一個(gè)不確定值，受到水平修邊凹模鑲塊強(qiáng)度的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于乘用車車身覆蓋件沖壓模具工藝補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)，最主要的工藝是一次拉深成形，所以必須研究拉深成形的條件和在拉深中容易出現(xiàn)的問(wèn)題。為避免出現(xiàn)裂紋、變形不夠、回彈、起皺等問(wèn)題，可使用仿真模擬的技術(shù)對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行演示模擬，及時(shí)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)這些問(wèn)題的原因并采取合理的措施加以解決。為降低車身覆蓋件模具開(kāi)發(fā)的成本，同時(shí)也是為了保證覆蓋件零件的質(zhì)量，贏得更多的市場(chǎng)份額，必須加強(qiáng)對(duì)模具沖壓工藝補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)研究，并在不斷實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出更先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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