第一篇第六 章 車身覆蓋件拉深工藝

1、第六章第六章 汽車覆蓋件拉深工藝汽車覆蓋件拉深工藝n 汽車覆蓋件：n 覆蓋汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)，構(gòu)成駕駛室和車身的薄鋼板沖壓件、內(nèi)部覆蓋件 。n 載貨汽車的車前鈑金件和駕駛室、轎車的車身等。n特點(diǎn)： 覆蓋件具有材料薄、形狀復(fù)雜 、結(jié)構(gòu)尺寸大、表面質(zhì)量高 。 n覆蓋件材料：通常由0.71.2mm的08系列冷軋薄鋼板沖壓而成。 6-1 汽車覆蓋件的沖壓和拉深特點(diǎn)n一、覆蓋件的沖壓工序一、覆蓋件的沖壓工序 n 多工序；多工序組合。n 基本工序 ：落料、拉深、修邊、翻邊和沖孔。 n 落料工序：獲得拉深工序所需的毛坯外形。n 拉深工序：覆蓋件成形的關(guān)鍵工序 。n 修邊工序：切除拉深件的工藝補(bǔ)充部分。 n 翻

2、邊工序：使覆蓋件邊緣的豎邊成形。n 沖孔工序：加工覆蓋件上的孔洞。 n二、沖壓生產(chǎn)方式與沖壓工藝方案二、沖壓生產(chǎn)方式與沖壓工藝方案n(1) 單件生產(chǎn)。 少量的拉深和成形模具。n(2) 小批量生產(chǎn)。拉深和成形使用模具 n(3) 中批量生產(chǎn)。 與小批量生產(chǎn)相同。 n(4) 大批量生產(chǎn)。 每一道工序都需要使用沖模。 一般采用人工送料和取件，少量采用機(jī)械手取件。n(5) 大量流水生產(chǎn)。采用沖壓自動(dòng)線進(jìn)行生產(chǎn)。 送料、取件、翻轉(zhuǎn)、排除廢料和傳送工件自動(dòng)化。n三、覆蓋件的分類三、覆蓋件的分類n三類：淺拉深件、一般拉深件和復(fù)雜拉深n n四、覆蓋件的拉深特點(diǎn)四、覆蓋件的拉深特點(diǎn) n (1) 一次拉深中成形出全

3、部空間曲面形狀以及曲面上的棱線、筋條和凸臺(tái)。 n (2) 采用拉深筋 。n (3) 具有足夠的、穩(wěn)定的壓 料力。 n (4) 覆蓋件的拉深要求材料的塑性好，表面質(zhì)量高和尺寸精度高。 n (5) 需要在壓料面上涂抹特制的潤(rùn)滑劑 。6-2 汽車覆蓋件拉深工藝設(shè)計(jì)n背景：現(xiàn)代汽車車身的藝術(shù)造型 。n解決思路：汽車覆蓋件的分塊 。n一、汽車覆蓋件拉深成形工藝的設(shè)計(jì)原則一、汽車覆蓋件拉深成形工藝的設(shè)計(jì)原則n n (1) 盡可能用一道拉深工序成形出覆蓋件形狀。 n (2) 覆蓋件的拉深深度應(yīng)盡可能平緩均勻 。在多道工序成形時(shí)， 前后各工序間的相互協(xié)調(diào)，保證使各個(gè)工序的成形條件達(dá)到良好狀態(tài)。 n n(3)

4、拉深表面較為平坦的覆蓋件時(shí)， 適當(dāng)?shù)卦O(shè)置拉深筋、拉深檻和設(shè)計(jì)合適的壓料面，以調(diào)整各個(gè)部位的材料變形流動(dòng)狀況 。n(4) 對(duì)于有急劇的凸凹折曲和較深的鼓包等局部形狀， 可以通過(guò)加大過(guò)渡區(qū)域和過(guò)渡圓角、預(yù)加工藝切口等辦法，改善材料的流動(dòng)和補(bǔ)充條件。 n(5) 覆蓋件的焊接面不允許存在皺折、回彈等質(zhì)量問(wèn)題 。n(6) 覆蓋件上的孔一般應(yīng)在零件拉深成形后沖出，以預(yù)防 發(fā)生變形。 n(7) 覆蓋件拉深的壓料圈形狀設(shè)計(jì)，應(yīng)保證壓料面材料變形流動(dòng)順利、坯料定位的穩(wěn)定性、可靠性和送料、取件的方便性、安全性。n(8) 充分考慮為后續(xù)翻邊、修邊等工序提供良好的工藝條件，包括變形條件、模具結(jié)構(gòu)、零件定位、送料、取件

5、等。n (9) 坯料的送進(jìn)和拉深件的取出裝置應(yīng)安全、方便，有利于覆蓋件的自動(dòng)化、流水線生產(chǎn)。 n二、覆蓋件拉深工藝二、覆蓋件拉深工藝參數(shù)的確定參數(shù)的確定n(一一) 拉深方向拉深方向n拉深方向：拉深方向： 模具運(yùn)模具運(yùn)動(dòng)方向。動(dòng)方向。圖圖 6-1 6-1 覆蓋件的凹形決定拉深方向覆蓋件的凹形決定拉深方向（a a）凸模不能進(jìn)入凹模；）凸模不能進(jìn)入凹模；（b b）凸模能進(jìn)入凹模）凸模能進(jìn)入凹模n拉深方向確定原則：拉深方向確定原則： n1保證凸模能夠進(jìn)入凹模圖圖 6-2 6-2 覆蓋件的反拉深決定拉深方向覆蓋件的反拉深決定拉深方向 6-3 6-3 某貨車某貨車頂蓋的拉深方向頂蓋的拉深方向圖圖 6-1

6、6-1 覆蓋件的凹形決定拉深方向覆蓋件的凹形決定拉深方向（a a）凸模不能進(jìn)入凹模；）凸模不能進(jìn)入凹模；（b b）凸模能進(jìn)入凹模）凸模能進(jìn)入凹模n2凸模開(kāi)始拉深時(shí)與毛坯的接觸狀態(tài)n n (1) 凸模開(kāi)始拉深時(shí)與毛坯的接觸面積要大 。圖圖 6-4 6-4 凸模與毛坯的接觸狀態(tài)凸模與毛坯的接觸狀態(tài)n (2) 凸模開(kāi)始拉深時(shí)與毛坯的接觸地方應(yīng)接近中間部分(圖6-4(b)n(3) 凸模開(kāi)始拉深時(shí)與毛坯接觸地方要求多，且分散，最好同時(shí)接觸(圖6-4(c)。 n工藝補(bǔ)充(圖6-4(d) 圖圖 6-4 6-4 凸模與毛坯的接觸狀態(tài)凸模與毛坯的接觸狀態(tài)n3壓料面各部位進(jìn)料阻力要均勻n拉深深度均勻是保證壓料面各

7、部位進(jìn)料阻力均勻的主要條件。n舉例：如圖6-5所示 ，若將拉深方向旋轉(zhuǎn)6；n 則使壓料面一樣高；n 進(jìn)料阻力均勻； n 接觸地方接近中間；n 拉深成形好。圖圖 6-5 6-5 微型雙排座汽車立柱上段的拉延方向微型雙排座汽車立柱上段的拉延方向n(二二)工藝補(bǔ)充部分工藝補(bǔ)充部分n 工藝補(bǔ)充部分：幫助構(gòu)成一個(gè)完整拉深件的補(bǔ)充結(jié)構(gòu)。n 1確定工藝補(bǔ)充部分考慮的問(wèn)題n(1) 使拉深深度盡量淺。拉深深度的大小直接影響到拉深成形。 n(2) 盡量采用垂直修邊。 n(3) 工藝補(bǔ)充部分盡量小。 n圖6-6 方案a是將翻邊展開(kāi)為水平面，再加上工藝補(bǔ)充部分，垂直修邊。n方案b是將翻邊展開(kāi)為斜面，再加上工藝補(bǔ)充部分

8、，垂直修邊。n方案c是將翻邊展開(kāi)為垂直面，再加上工藝補(bǔ)充部分，水平修邊。n以上三個(gè)方案中，方案a最好，拉深深度淺，易成形，垂直修邊模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝補(bǔ)充部分最小，節(jié)約材料。圖圖 6-6 6-6 某汽車前圍拉深件工藝補(bǔ)充部分的三個(gè)方某汽車前圍拉深件工藝補(bǔ)充部分的三個(gè)方案案（a a）將翻邊展開(kāi)為水平面；（）將翻邊展開(kāi)為水平面；（b b）將翻邊展開(kāi)為）將翻邊展開(kāi)為斜面；（斜面；（c c）將翻邊展開(kāi)城垂直面）將翻邊展開(kāi)城垂直面n(4)定位可靠。 (見(jiàn)圖6-7)。圖圖6-7 6-7 前窗上內(nèi)側(cè)板拉深時(shí)沖孔藝孔前窗上內(nèi)側(cè)板拉深時(shí)沖孔藝孔n(5)拉深條件n對(duì)斜面大的拉深件要考慮凸模對(duì)拉深毛坯的拉深條件(材料

9、緊貼凸模防皺) 。 圖圖6-8 6-8 拉深條件拉深條件a)a)沒(méi)有直壁；（沒(méi)有直壁；（b b）有直壁）有直壁1.1.凸模；凸模；2.2.凹模凹模n 2工藝補(bǔ)充部分的種類 圖圖6-9 6-9 工藝補(bǔ)充部分的種類工藝補(bǔ)充部分的種類n圖6-9 工藝補(bǔ)充部分的種類n (1) 在拉深件壓料面上 (圖6-9(a)；n (2) 在拉深件底面上 (圖6-9(b)；n (3) 在拉深件翻邊展開(kāi)的斜面上 (圖6-9(c)；n (4) 在拉深件的斜面上 (圖6-9(d)； n (5) 在拉深件的側(cè)壁上 (圖6-9(e)。n(三) 壓料面n壓料面:被壓料圈壓住的坯料部分。 n分類：n (1) 壓料面就是覆蓋件本身的

10、凸緣面，即為覆蓋件本體的一部分。 n (2) 壓料面是工藝補(bǔ)充部分，在拉深工序之后的修邊工序中 將被切除。 n確定壓料面的基本原則 :n(1) 壓料面應(yīng)為平面、單曲面或曲率很小的雙曲面(圖6-11) n(2) 凸模對(duì)拉深毛坯一定要有拉伸作用。 圖圖6-11 6-11 合理的壓料面形狀合理的壓料面形狀（a a）單曲面）單曲面 （b b）雙曲面）雙曲面圖圖6-12 6-12 壓料面展開(kāi)長(zhǎng)度比凸模表面壓料面展開(kāi)長(zhǎng)度比凸模表面展開(kāi)長(zhǎng)度短的示意圖展開(kāi)長(zhǎng)度短的示意圖n(3) 合理選擇壓料面與拉深方向的相對(duì)位置。 n(4) 凹模里的凸包必須低于壓料面。 圖圖6-13 6-13 壓料面與拉深方向的相對(duì)位置壓料

11、面與拉深方向的相對(duì)位置(a)(a)水平位置的壓料面；（水平位置的壓料面；（b b）40405050的的傾斜壓料面；（傾斜壓料面；（c c）由下向上傾斜的壓料面）由下向上傾斜的壓料面1.1.壓料面；壓料面；2.2.凹模；凹模；3.3.凸模凸模圖圖6-14 6-14 凹模里的凸包示意圖凹模里的凸包示意圖n(四四) 工藝孔和工藝工藝孔和工藝切口切口n1 工藝切口的作用n 使容易破裂的區(qū)域從變形區(qū)內(nèi)部得到材料的補(bǔ)充。n2工藝切口的條件n必須在容易破裂的區(qū)域附近 ， 能夠被修邊。 圖圖6-15 6-15 工藝切口布置工藝切口布置(a)(a)上后圍成形部位工藝切口布置；上后圍成形部位工藝切口布置；(b)(

12、b)門(mén)內(nèi)板成形部位工藝切口布置門(mén)內(nèi)板成形部位工藝切口布置圖圖6-16 6-16 外門(mén)板外門(mén)板汽車沖壓模具汽車沖壓模具n3工藝切口的制法n (1) 落料時(shí)沖出 n (2) 拉深過(guò)程中切出 4工藝切口的布置原則 n (1) 切口應(yīng)與局部突起周緣形狀相適應(yīng)，以使材料合理流動(dòng)。n (2) 切口之間應(yīng)留有足夠的搭邊.n (3) 切口的切斷部分(即開(kāi)口)應(yīng)鄰近突起部位的邊緣(圖6-15(a) n (4) 切口的數(shù)量應(yīng)保證突起部位各處材料變形趨于均勻，否則不一定能防止裂紋產(chǎn)生。 圖圖6-15 6-15 工藝切口布置工藝切口布置(a)(a)上后圍成形部位工藝切口布置；上后圍成形部位工藝切口布置；(b)(b)門(mén)

13、內(nèi)板成形部位工藝切口布置門(mén)內(nèi)板成形部位工藝切口布置n(五五) 變形阻力與拉變形阻力與拉深筋深筋n拉深變形阻力:材料的塑性流動(dòng)阻力、彎曲阻力和摩擦阻力。 n1影響拉深變形阻力的因素n(1) 凹模口形狀。 圖圖6-17 6-17 凹模口的形狀及拉延筋凹?？诘男螤罴袄咏?的位的位置（置（8 81212）n n(2) 拉深深度。 n(3) 拉深件的側(cè)壁形狀。 n(4) 壓料力。 n(5) 凹模圓角半徑。 n(6) 潤(rùn)滑條件。 n(7) 壓料面面積。 n2拉深筋(檻)n(1) 拉深筋的作用 n 增加進(jìn)料阻力和剛度。n 調(diào)節(jié)材料的流動(dòng)情況 。n 擴(kuò)大壓料力的調(diào)節(jié)范圍。 n 降低對(duì)壓料面的加工光潔度的要求

14、， 降低大型拉深模的制造工作量。n 糾平材料不平整的缺陷。 n(2) 拉深筋的種類。 n 拉深筋。 n 拉深檻。 圖圖6-19 6-19 拉深筋拉深筋圖圖6-20 6-20 拉深檻拉深檻n(3) 拉深筋(檻)的布置。 n 按拉深筋的作用，布置原則見(jiàn)表6-3。n 按凹?？趲缀涡螤畈贾茫洳贾梅椒ㄒ?jiàn)圖6-17和表6-4。 圖圖6-17 6-17 凹?？诘男螤罴袄咏畎寄？诘男螤罴袄咏?的位置（的位置（8 81212）n(4)拉深筋(檻)布置實(shí)例圖圖6-18 6-18 油底殼拉深工序圖油底殼拉深工序圖圖圖6-21 6-21 拉深筋的布置實(shí)例拉深筋的布置實(shí)例a)a)外門(mén)板；（外門(mén)板；（b b）頂蓋；

15、（）頂蓋；（c c）上后圍）上后圍1.1.拉深檻；拉深檻；2.2.拉深筋拉深筋. .；3.3.定位孔定位孔n課堂練習(xí)n1：總結(jié)汽車覆蓋件成形的難度和解決思路？6-3 汽車覆蓋件拉深模n一、汽車覆蓋件沖壓成形模具的特點(diǎn)一、汽車覆蓋件沖壓成形模具的特點(diǎn)n (1) 模具形狀和結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。模具形狀和結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。 n (2) 模具的制造難度大，要求高。 n (3) 各模具間的依賴關(guān)系大。n (4) 模具調(diào)試工作更為重要、復(fù)雜。 n三種：拉深模、翻邊模和修邊模 二、汽車覆蓋件拉深模二、汽車覆蓋件拉深模常用的拉深模：合金鑄鐵模、鋅基合金模和低熔點(diǎn)合金模。 1拉深模的典型結(jié)構(gòu)分為：?jiǎn)蝿?dòng)拉深模和雙動(dòng)拉深模 n(

16、1) 單動(dòng)拉深模的典型結(jié)構(gòu)。 圖圖6-22 6-22 單動(dòng)拉深模結(jié)構(gòu)示意圖單動(dòng)拉深模結(jié)構(gòu)示意圖1.1.凹模；凹模；2.2.凸模；凸模；3.3.壓料圈壓料圈汽車沖壓模具汽車沖壓模具n思考：車門(mén)外板單動(dòng)拉深模主要結(jié)構(gòu)和輔助結(jié)構(gòu)有哪些？n排氣孔，限位器和到位標(biāo)志器的作用？n(2) 雙動(dòng)拉深模的典型結(jié)構(gòu)。n雙動(dòng)-兩個(gè)滑塊分別n 向下運(yùn)動(dòng)。圖圖6-24 6-24 雙動(dòng)拉深模結(jié)構(gòu)示意圖雙動(dòng)拉深模結(jié)構(gòu)示意圖1.1.凸模；凸模；2.2.壓料圈；壓料圈；3.3.凹模凹模n2拉深模結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)n 參數(shù)見(jiàn)表6-5 圖圖6-26 6-26 拉深模結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)拉深模結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)思考：凸模外輪廓如何加工？壓料面如何加工？n3壓料圈內(nèi)輪廓與凸模外輪廓之間的空隙n (1) 凸模外輪廓和壓料圈內(nèi)輪廓。n(2) 壓料圈內(nèi)輪廓與凸模外輪廓之間的空隙。 圖圖6-27 6-27 凸模外輪廓凸模外輪廓 圖圖6-28 6-28 壓料圈內(nèi)輪廓壓料圈內(nèi)輪廓 圖圖6-29 6-29 壓料圈內(nèi)輪廓壓料圈內(nèi)輪廓 1.1.凸模；凸模；2.2.壓料圈；壓料圈；3.3.凹模凹模6-4 汽車典型覆蓋件沖壓工藝實(shí)例n1.發(fā)動(dòng)機(jī)罩外板（材料RRST13ZE75/0-0.5, 料厚0.8mm）n舉例：發(fā)動(dòng)機(jī)罩曲面如何表達(dá)？作用如何？n主視圖，俯視圖，多個(gè)縱剖圖（