汽車覆蓋件沖壓工藝設計【畢業(yè)論文+cad圖紙全套】

1、<p>　　汽車覆蓋件沖壓工藝設計</p><p>　　1．汽車覆蓋件的特點3</p><p>　　2．汽車覆蓋件沖壓工藝設計3</p><p>　　2．1汽車覆蓋件沖壓工藝設計內容3</p><p>　　2．2拉延工藝設計9</p><p>　　2．2．1拉延沖壓方向的確定9</p>

2、<p>　　2．2．2拉延工藝補充、壓料面、及凸模輪廓線的設計9</p><p>　　2．2．3拉延筋的應用及設計11</p><p>　　2．2．4拉延毛坯形狀及展開17</p><p>　　2．2．5 DL圖的內容及設計19</p><p>　　2．3修邊沖孔工藝設計22</p><p>　　

3、2．3．1 修邊沖孔沖壓方向的確定22</p><p>　　2．3．2修邊沖孔工藝方案的設計25</p><p>　　2．4翻邊工藝設計39</p><p>　　2．4．1翻邊沖壓方向的確定39</p><p>　　2．4．2翻邊工藝方案的設計39</p><p>　　2．5整形工藝設計45</p&g

4、t;<p>　　2．6回彈分析及校正工藝設計46</p><p>　　2．6．1回彈的分類及產(chǎn)生原因46</p><p>　　2．6．2常見的回彈及其對策46</p><p>　　2．7特殊材料的汽車覆蓋件沖壓工藝設計49</p><p>　　2．7．1拼焊板的沖壓工藝設計49</p><p>

5、　　2．7．2復合板的沖壓工藝設計52</p><p>　　2．7．2 鋁合金板的沖壓工藝設計53</p><p>　　3．汽車覆蓋件典型零件沖壓工藝分析及方案55</p><p>　　3．1 頂蓋的沖壓工藝分析及方案55</p><p>　　3．2 后圍外板的沖壓工藝分析及方案55</p><p>　　3

6、．3 車門外板的沖壓工藝分析及方案56</p><p>　　3．4長頭車前圍外板的沖壓工藝分析及方案56</p><p>　　3．5油底殼的沖壓工藝分析及方案57</p><p>　　1．汽車覆蓋件的特點</p><p><b>　　（內容見原書）</b></p><p>　　2．汽車覆蓋件

7、沖壓工藝設計</p><p>　　2．1汽車覆蓋件沖壓工藝設計內容</p><p>　　隨著人們對汽車覆蓋件沖壓工藝設計重要性認識的加深，覆蓋件沖壓工藝的設計內容已經(jīng)不再局限于簡單的工藝排序及拉延補充，而是深入到模具設計、模具制造、乃至模具及沖壓件檢查等各個方面。</p><p>　　目前，汽車覆蓋件沖壓工藝設計的內容主要包括：</p><p&g

8、t;　　確定基準點及與沖模中心的關系</p><p>　　所謂基準點是指基于汽車產(chǎn)品坐標系，位于汽車覆蓋件表面或接近汽車覆蓋件表面，用于反映汽車覆蓋件在模具中的位置關系的一個空間坐標點。</p><p>　　基準點的設定需注意：</p><p>　　基準點應盡量取在汽車覆蓋件的坐標交點上，其坐標值最好是整數(shù)。</p><p>　　如將基準點放

9、在汽車覆蓋件表面，則要盡量放在平滑的表面上。</p><p><b>　　標記方法：</b></p><p>　　按汽車覆蓋件相對與沖壓方向的旋轉情況分為以下三種情況：</p><p>　?、?汽車覆蓋件相對與沖壓方向無旋轉</p><p>　　如圖19.8-3所示，需在圖中畫上坐標線，標注坐標線尺寸，指出下一條坐標線的

10、方向，并標記基準點。</p><p>　　圖 19.8-3 </p><p>　　⑵ 汽車覆蓋件相對與沖壓方向有一次旋轉</p><p>　　如圖19.8-3所示，需在圖中畫上坐標線，標注坐標線尺寸，指出下一條坐標線的方向，標記基準點，并指出旋轉角度。</p><p><b>　　圖 19.8

11、-4</b></p><p>　?、?汽車覆蓋件相對與沖壓方向有兩次旋轉</p><p>　　如圖19.8-3所示，需在圖中畫上坐標線，標注坐標線尺寸，指出下一條坐標線的方向，標記基準點及兩次旋轉角度，并說明旋轉順序。</p><p><b>　　圖 19.8-5</b></p><p>　　確定各工序沖壓方

12、向、送料方向及工序沖壓內容</p><p><b>　　沖壓方向及沖壓內容</b></p><p>　　一般說來，各工序的沖壓方向及工序內容不是孤立的，而是</p><p>　　存在著很大程度上的內在聯(lián)系的。而拉延工序的沖壓方向和工藝補充對后序的相應內容的影響是最大的，如圖19.8-6所示，對同一個零件，拉延時的沖壓方向決定了后序沖孔是直沖還是

13、吊楔沖孔。</p><p><b>　　圖 19.8-6</b></p><p>　　因此首先要在充分考慮拉延狀態(tài)和保證后序沖壓合理性的前提下定出拉延工序的沖壓方向及工藝補充，然后在汽車覆蓋件上其余的邊、孔、翻邊等制件特征進行合理的排序。</p><p><b>　　送料方向</b></p><p>

14、;　　送料方向的確定原則是：</p><p>　　符合流水化作業(yè)的生產(chǎn)原則，對于手工送料，各工序送料方向應盡量一致，避免汽車覆蓋件在沖壓生產(chǎn)過程中的翻轉和旋轉，以減輕工人的勞動強度。</p><p>　　有利于修邊廢料的順利滑落。</p><p>　　確定輔助制造基準和檢測點</p><p>　　給出拉延模到位標記銷的位置</p>

15、<p><b>　　使用目的：</b></p><p>　　將上批最終產(chǎn)品和這批最初產(chǎn)品的沖壓成形程度（剪斷程度）通過視覺進行比較，將此作為成形狀態(tài)的判斷基準。</p><p><b>　　設計注意事項：</b></p><p>　?、?標記銷設置在凹模一側，一般斜對角布置兩個。</p><

16、;p>　?、?設置在沖壓件材料流動少的水平面上。沒有水平面時，</p><p>　　設在不影響產(chǎn)品的平面上，一般設在修邊沖孔線以外。</p><p>　　⑶ 盡可能法向壓印。</p><p><b>　　給出C－H孔的位置</b></p><p>　　C－H孔（Coordinate Hole）是在汽車覆蓋件模具后期

17、制造中，用于對模具進行調整驗證以及對汽車覆蓋件進行尺寸實驗和檢測。</p><p><b>　　設計注意事項：</b></p><p>　?、?C－H孔為專用孔，一般不用產(chǎn)品上的孔</p><p>　?、?C－H孔一般為兩個，但當產(chǎn)品為細長易變形件如左/右時可 </p><p>　　以設置3個。左右件拼合沖壓時，C－H孔

18、要設兩對。</p><p>　　⑶ C－H孔要盡量設在平面上，要充分考慮后序模具的結構，</p><p>　　不能設在后序有頂出裝置的地方，不能設在有雙動斜楔的地</p><p>　　方，并且后序模具在相應的C－H孔位置處不能懸空。</p><p><b>　　給出C－P點的位置</b></p><p

19、>　　C－P點（Check Point）主要是用于對汽車覆蓋件模具泡沫及鑄件數(shù)控加工型面進行檢測，而由設計者從工藝數(shù)模中給出的檢測點。</p><p>　　C－P點源于手工對汽車覆蓋件模具泡沫及鑄件數(shù)控加工型面無法進行檢測，而要采用三坐標測量機。</p><p>　　其設置原則是在保證均勻設置的前提下每隔約500mm一個。</p><p>　　對各工序模具結構

20、給予前期指導</p><p><b>　　拉延模</b></p><p><b>　?、?給出托桿孔位；</b></p><p>　?、?給出模具快速定位方式及相應位置；</p><p>　?、?給出模具閉合高度及壓板槽位置；</p><p>　?、?給出模具的起吊方式；&l

21、t;/p><p><b>　　修邊沖孔沖孔模</b></p><p>　?、?給出廢料刀的位置及廢料流向；</p><p>　?、?給出模具閉合高度及壓板槽位置；</p><p>　?、?給出模具的起吊方式；</p><p><b>　　翻邊整形模</b></p>

22、<p>　?、?向下翻邊時要給出刮料器的位置；</p><p>　?、?向上翻邊時要托桿孔位、模具快速定位方式及相應位置；</p><p>　?、?給出模具閉合高度及壓板槽位置；</p><p>　?、?給出模具的起吊方式；</p><p><b>　　斜楔模</b></p><p>　

23、　⑴ 給出斜楔的類型和工作角度；</p><p>　?、?特殊類型的斜楔給出工作簡圖；</p><p>　?、?給出模具閉合高度及壓板槽位置；</p><p>　?、?給出模具的起吊方式；</p><p><b>　　2．2拉延工藝設計</b></p><p>　　2．2．1拉延沖壓方向的確定&l

24、t;/p><p>　?。▋热菀娫瓡?，圖19.8-3----19.8-5改為圖 19.8-7----19.8-9）</p><p>　　2．2．2拉延工藝補充、壓料面、及凸模輪廓線的設計</p><p><b>　　工藝補充部分的設計</b></p><p>　?。▋热菀娫瓡? 圖19.8-6---19.8-9改為圖 19.8

25、-10----19.8-13）</p><p><b>　　壓料面的設計</b></p><p>　?。▋热菀娫瓡? 圖19.8-10----19.8-14改為圖 19.8-14----19.8-18）</p><p><b>　　凸模輪廓線的設計</b></p><p>　　當修邊線在凸模上時，為

26、了減少側壁手工研配的工作量，凸模輪廓線應按圖19.8-19所示設計：</p><p><b>　　圖 19.8-19</b></p><p>　　當修邊線在壓料圈上時，凸模輪廓線應按圖19.8-20所示設計：</p><p><b>　　圖 19.8-20</b></p><p>　　當側壁為產(chǎn)品形

27、狀時，凸模輪廓線應按圖19.8-21所示設計：</p><p><b>　　圖 19.8-21</b></p><p>　　2．2．3拉延筋的應用及設計</p><p>　　拉延筋的分類和適用范圍</p><p><b>　　按形狀分為</b></p><p>　　⑴ 圓形拉

28、延筋，見圖19.8-22，用于一般情況。</p><p><b>　　圖 19.8-22</b></p><p>　?、?方形拉延筋，見圖19.8-23，用于淺拉延，變形性質為脹形時。</p><p><b>　　圖 19.8-23</b></p><p>　　⑶ 臺階形拉延筋（拉延檻），見圖19.

29、8-24，用于特殊情況。</p><p><b>　　圖 19.8-24</b></p><p><b>　　按設置方法分為</b></p><p>　?、?整體式拉延筋，見圖19.8-25，在模具本體上直接加工出來，用于一般情況。</p><p><b>　　圖 19.8-25</

30、b></p><p>　?、?鑲拼式拉延筋，見圖19.8-26。</p><p><b>　　圖 19.8-26</b></p><p>　?、?堆焊式拉延筋，見圖19.8-27，在模具本體上用堆焊的方式獲得，主要在模具調試時使用。</p><p><b>　　圖19.8-27</b><

31、/p><p>　　拉延筋的布置和尺寸設計</p><p><b>　　圓形拉延筋</b></p><p>　　⑴ 整體式拉延筋時，</p><p>　　a．當修邊線在凸模上時，尺寸應按圖19.8-28所示設計：</p><p><b>　　圖 19.8-28</b></p&

32、gt;<p>　　其中， H＝R；(R=5, 6, 8)</p><p>　　A＝R＋R1＋R2＋C；</p><p>　　B＝2×R＋R3＋R4＋C； </p><p>　　C 值按以下條件確定：</p><p>　　R2=1－2 時，C＝8；</p><p>　　R2=2.5 以上時，C

33、＝6； </p><p>　　b．當修邊線在壓料面上時，尺寸應按圖19.8-29所示設計：</p><p><b>　　圖 19.8-29</b></p><p>　　⑵ 鑲拼式拉延筋時，尺寸應按圖19.8-30所示設計：</p><p><b>　　圖 19.8-30</b></p>

34、<p>　　其中， H＝R；(R=5, 6, 8)</p><p><b>　　方形拉延筋</b></p><p>　?、?整體式拉延筋時，</p><p>　　a．一般情況下，尺寸應按圖19.8-31所示設計：</p><p><b>　　圖 19.8-31</b></p>

35、;<p>　　b．需要提高材料利用率時，尺寸應按圖19.8-32所示設計：</p><p><b>　　圖 19.8-32</b></p><p>　?、?鑲拼式拉延筋時，尺寸應按圖19.8-33所示設計：</p><p><b>　　圖 19.8-33</b></p><p>　　其

36、中， H＝W/2；(W=10, 12, 16)</p><p>　　臺階形拉延筋（拉延檻）</p><p>　　尺寸應按圖19.8-34所示設計：</p><p><b>　　圖 19.8-34</b></p><p>　　其中， A=R1+R2+C; (C>=7mm)</p><p>

37、　　2．2．4拉延毛坯形狀及展開</p><p>　　汽車覆蓋件毛坯按形狀一般分為矩形毛坯和形狀毛坯。</p><p>　　矩形毛坯是由整張的冷軋板由剪板機按設計尺寸剪切后獲得，而形狀毛坯則由落料?；蛟诶幽Ｖ屑勇淞瞎δ塬@得。</p><p>　　無論那種毛坯，均存在展開問題，對于一般旋轉體，對稱件拉延毛坯的展開可以按成形前和成形后的面積相等的原則計算。但對于汽車覆

38、蓋件由于其形狀復雜、變化不規(guī)則、也不均勻，且材料存在相互位移，不能用面積相等的原則計算。</p><p>　　目前，在設計階段常采用尺寸決定法來獲得毛坯的大致形狀和尺寸，在拉延模制造完成之后在試驗出最小的毛坯，以便獲得高的材料利用率。</p><p>　　拉延毛坯尺寸決定法如下：</p><p>　　按板料成形性質分為兩種情況：</p><p&g

39、t;<b>　　拉深變形時</b></p><p>　　如圖19.8-35所示，凸模最初接觸比較平的表面時，但是當壓料面上有修邊沖孔線時，應考慮其尺寸。</p><p><b>　　圖 19.8-35</b></p><p>　　拉延毛坯B＝130＋A（1－α）；其中α的值：</p><p>　　α

40、=0 （圓形拉延筋，進料方向與其垂直）</p><p>　　α=0.04 （方形拉延筋）</p><p>　　α=0.02 （圓形拉延筋，進料方向與其平行）</p><p>　　脹形變形時（淺拉深）</p><p>　　如圖19.8-36所示，拉延毛坯L＝b＋70</p><p><b>　

41、　圖 19.8-36</b></p><p>　　設計中對拉延工序件的縱、橫方向各取典型斷面或取數(shù)個等距斷面按上述方法計算，再與角部（相當于矩形盒角部）形狀的毛坯展開圓滑過渡連接，從而獲得近似的展開形狀和尺寸，如果形狀近似于矩形，則應簡化成一定尺寸的矩形毛坯。</p><p>　　此外，隨著CAE技術的日漸成熟和廣泛使用，基于有限元模擬技術的毛坯展開將會逐漸替代手工展開，將會使

42、汽車覆蓋件毛坯展開的精度和速度大大提高。</p><p>　　2．2．5 DL圖的內容及設計</p><p>　　DL圖（Die Layout Drawing）是用于表示汽車覆蓋件沖壓工藝內容，指導后序模具設計和制造的工程計劃圖。</p><p>　　DL圖的內容應包括：</p><p><b>　　工序劃分及加工內容</b&

43、gt;</p><p>　　工藝流程圖及沖壓設備</p><p>　　各工序沖壓方向及斜楔加工方向</p><p><b>　　各工序送料方向</b></p><p>　　各工序加工內容視圖表示及示意簡圖</p><p>　　基準定位孔（C/H），型面檢查點（C/P）</p><

44、;p>　　基準點及沖壓中心的關系</p><p>　　拉延件工藝補充形狀、位置及凸模輪廓線</p><p><b>　　拉延毛坯形狀尺寸</b></p><p>　　修邊沖孔位置、廢料刀布置及廢料流向</p><p><b>　　制件變形預測及措施</b></p><p&g

45、t;<b>　　強力鐓死區(qū)</b></p><p><b>　　斜楔類型及角度</b></p><p>　　對各工序模具結構給予的前期指導</p><p>　　其他需要說明的事項（左右件、技術要求等）</p><p>　　圖19.8-37所示為轎車翼子板DL圖中的工序簡圖示例</p>

46、<p>　　圖19.8-38所示為DL圖中的各種符號參考表：</p><p><b>　　圖 19.8-38</b></p><p>　　2．3修邊沖孔工藝設計</p><p>　　2．3．1 修邊沖孔沖壓方向的確定</p><p>　　修邊沖孔的沖壓方向設計按考慮順序有以下原則：</p><

47、;p><b>　　刃口強度原則</b></p><p>　　刃口強度是由孔邊距、孔間距、刃口有效厚度的絕對值和 </p><p>　　相對值、以及刀口的銳角度決定。還與刃口材料與熱處理和</p><p>　　沖壓材料的機械性能和狀態(tài)相關。當用強韌的刃口材料在小</p><p>　　壁厚的狀態(tài)下使用時，仍然有滿意的使

48、用效果，在所有的影</p><p>　　響刃口強度的諸多因素中，除孔間距只與沖壓工序數(shù)量相關</p><p>　　而與沖壓方向無關外，其余因素均應在確定沖壓方向時認真</p><p><b>　　加以考慮。</b></p><p><b>　　修邊沖壓方向的確定</b></p><

49、;p>　　如圖19.8-39所示，修邊線無論是在型面上還是在法蘭</p><p>　　上，當修邊線與產(chǎn)品側壁距離很小時，均要選取正置沖壓方 </p><p><b>　　向.</b></p><p><b>　　圖 19.8-39</b></p><p><b>　　沖孔沖壓方向的確

50、定</b></p><p>　　如圖19.8-40所示，在型面上沖孔，當孔距產(chǎn)品側壁</p><p>　　距離很小時，只能采用倒置沖壓方向。而當在凸緣面上沖孔</p><p>　　，當孔距產(chǎn)品側壁距離很小時，則需采用正置沖壓方向。</p><p><b>　　圖 19.8-40</b></p>

51、<p>　　修邊沖孔沖壓方向的確定</p><p>　　在修邊沖孔復合時，若發(fā)生修邊和沖孔對沖壓方向要</p><p>　　求不一致時，應遵循改善刃口強度最差的分離條件作為主</p><p>　　要原則，將沖壓方向一致的邊與孔放到一道工序中。</p><p><b>　　精度質量原則</b></p>

52、<p>　　這里的精度是指沖壓件由于沖壓方向而產(chǎn)生的誤差，是</p><p>　　與沖壓方向相關的精度。主要包括兩方面：</p><p>　　尺寸、形狀、位置偏差</p><p>　　如圖19.8-41所示，當產(chǎn)品要求的修沖尺寸為沿型面的</p><p>　　法向時，而沖壓方向與修沖法向不重合成一定夾角時，會</p>

53、<p>　　使修邊沖孔的尺寸、形狀、位置產(chǎn)生偏差。這種偏差僅與</p><p>　　沖壓方向有關，而與制造精度并無直接關系。</p><p><b>　　圖 19.8-41</b></p><p>　　因此在選擇修邊沖孔的沖壓方向時要充分考慮由于沖壓</p><p>　　方向和產(chǎn)品法向不重合帶來的誤差，當產(chǎn)

54、品對邊和孔有尺寸 </p><p>　　公差要求時要注意選擇合理的沖壓方向和刃口尺寸，以便沖</p><p>　　壓出合格產(chǎn)品。當產(chǎn)品修沖尺寸為自由公差時，考慮到?jīng)_裁</p><p>　　時產(chǎn)生側向力，為減小工作零件所受剪應力，此時沖壓方向</p><p>　　和產(chǎn)品修沖尺寸的法向夾角a應小于10－15度。</p><p&

55、gt;<b>　　沖裁斷面質量</b></p><p>　　沖裁斷面質量主要包括斷面質量、毛刺大小、光亮帶方 </p><p>　　向。斷面質量主要指斷面的垂直度，即實際剪切面和刃法線</p><p>　　的夾角，該角度過大，會使的沖壓件尤其是外圍法蘭邊有如</p><p>　　刀鋒一樣鋒利，會傷害操作工人。而毛刺應

56、盡量避免存在與</p><p>　　沖壓件的裝配表面上，從而影響裝配間隙和質量。而光亮帶</p><p>　　應盡可能朝向后序翻邊或翻口的外表面，以防止翻邊或翻口</p><p>　　外表面材料纖維拉伸變長而引起破裂。</p><p>　　2．3．2修邊沖孔工藝方案的設計</p><p><b>　　修邊線的

57、展開</b></p><p>　　汽車覆蓋件修邊線的展開是很復雜的一個問題，手工展開</p><p>　　工作量大，而且精度低，因此在現(xiàn)生產(chǎn)中精確的修邊線一般</p><p>　　是用樣板在后序模具上經(jīng)過實驗而獲得的，而這大大增加了</p><p>　　覆蓋件模具的制造周期，成為目前覆蓋件模具制造的一大瓶</p>&

58、lt;p>　　頸。因此，利用CAE技術獲得精確或較為精確的修邊線將成</p><p><b>　　為未來發(fā)展的方向。</b></p><p>　　制件修邊尺寸的展開，因為情況很多而不能一一列舉，在</p><p>　　此僅舉幾個代表性的例子。</p><p>　　無伸長或壓縮的純直角彎曲的情況</p>

59、<p><b>　　圖 19.8-42</b></p><p>　　如圖19.8-42所示：</p><p>　　L＝a+b+πc（R＋xt）/180</p><p>　　其中，x為中性層位移系數(shù)，用線性差值法從下表獲得：</p><p>　　壓縮翻邊(90°彎曲)</p><p

60、>　　如圖19.8-43所示：</p><p>　　圖 19.8-43</p><p>　　拉伸翻邊(90°彎曲)</p><p>　　如圖19.8-44所示：</p><p><b>　　圖 19.8-44</b></p><p>　　壓合時修邊尺寸展開計算方法</p&g

61、t;<p><b>　　圖 19.8-45</b></p><p>　　如圖19.8-44所示，當R=0時， L= L0+t2+1.06t1</p><p>　　當R=t2時, L= L0+0.57t2+1.08t1</p><p><b>　　多次修邊接刀的設計</b></p><p

62、>　　由于強度和廢料排放問題，汽車覆蓋件的修邊往往不是一次完成，當采用多次修邊工藝時，每次修邊之間就不可避免的產(chǎn)生接刀問題。接刀形狀和尺寸可以按圖19.8-46至圖19.8-48設計。</p><p>　　當材料厚度t<=1.5mm時，有以下兩種形式：</p><p>　　圖 19.8-46 形式一</p><p>　　圖 19.8-47 形式二<

63、/p><p>　　當材料厚度t<=1.5mm時 </p><p><b>　　圖 19.8-48</b></p><p>　　修邊沖孔沖裁力和卸料力的計算</p><p><b>　?、?沖裁力</b></p><p>　　汽車覆蓋件模具的使用設備一般是根據(jù)沖壓件生產(chǎn)&

64、lt;/p><p>　　廠家現(xiàn)有的設備給定的，因此計算修邊沖孔的沖裁力的意</p><p>　　義不大，通常不用計算，只有當經(jīng)驗上覺得設備力量不夠</p><p>　　時，才計算出修邊沖孔的沖裁力來校合設備。而當沖裁力</p><p>　　超過設備噸位50％時，在工藝或設備上就要采取對策了。</p><p>　　沖裁力

65、 p=l×t×τ</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　p ：沖裁力（kg）（無階梯狀態(tài)下計算）</p><p>　　l ：沖裁長度（mm）</p><p><b>　　t ：板厚（mm）</b></p><p>　　τ：抗剪強

66、度（kgf/mm2）</p><p>　　τ：（抗剪強度）按下表：</p><p>　　鋼板的簡單參數(shù)見下表：</p><p><b>　　卸料力</b></p><p>　　卸料力P1因料厚、形狀等的不同而各異。一般為沖裁力的2～6%。</p><p>　　P1=K·P

67、</p><p>　　式中 K：卸料系數(shù)見下表卸料力系數(shù)K卸在沖多孔、大搭邊和輪廓復雜時取上限值。</p><p><b>　　卸料力系數(shù)表</b></p><p>　　廢料刀的布置和廢料的處理</p><p>　　廢料刀的布置是修邊工藝制定的一項重要內容，也是</p><p>　　DL圖上必不可

68、少的。廢料刀布置的是否合理直接影響到</p><p>　　廢料能否順利的滑落，進而關系到?jīng)_壓生產(chǎn)的效率，所以</p><p>　　是用戶最關心的方面之一，也是修邊工藝成敗的關鍵。</p><p>　　廢料刀的布置有以下幾個原則：</p><p>　　廢料刀的布置首先要保證廢料排除通暢，要考慮廢料從各個方向翻轉都能順利落下。為了保證廢料從廢料刀

69、一側落下，必須對模具一周廢料刀周密考慮，即順時針或逆時針沿周設置，并且廢料刀的刀面角度為10°。</p><p>　　廢料刀的開角相對于整刀直角，如圖19.8-49所示；而當修邊線為內凹曲線時，如圖19.8-50所示，則廢料刀應與模具中心線平行。</p><p><b>　　圖 19.8-49</b></p><p><b>

70、;　　圖19.8-50</b></p><p>　　廢料刀的布置應根據(jù)產(chǎn)品的特點</p><p>　　當產(chǎn)品修邊線有凹形和凸臺時應按圖19.8-51 及圖19.8-52布置，當按圖布置廢料仍然不能順暢排出時，應采取頂銷或剛性勾料的強制方法保證廢料的順暢滑落。</p><p><b>　　圖 19.8-51</b></p>

71、<p><b>　　圖 19.8-52</b></p><p>　　如圖19.8-53所示，不要使凸模刃口與廢料刀相對，如不可避免時，廢料刀開角應設計成20度（如圖中雙點劃線所示）或設置強制落料裝置。</p><p><b>　　圖 19.8-53</b></p><p>　　當制件側面形狀如圖19.8-54

72、所示時，</p><p><b>　　圖 19.8-54</b></p><p>　　廢料刀應如圖布置，尤其是當角度15≤c≤30時，必須</p><p><b>　　按圖所示布置。</b></p><p>　　對于輪罩，車門，側圍等存在很大的內凹形狀的零件，要避免廢料刀過長的情況。如圖19.8-5

73、5所示應盡量避免。</p><p><b>　　圖19.8-55</b></p><p>　　要避免出現(xiàn)廢料刀強度太弱的情況</p><p><b>　　圖 19.8-56</b></p><p>　　在產(chǎn)品角部布置廢料刀時應注意以下三點：</p><p>　　如圖19.8-

74、57所示，廢料刀刃口距R最少10mm。</p><p><b>　　圖 19.8-57</b></p><p>　　如圖19.8-58所示，廢料刀刀座輪廓不要超過修邊線。</p><p><b>　　圖 19.8-58</b></p><p>　　如圖19.8-59所示，廢料刀的布置應使廢料的重心在

75、圖示雙點劃線之外。</p><p><b>　　圖19.8-59</b></p><p>　　廢料刀的布置應根據(jù)產(chǎn)品的大?。^為廢料流向）</p><p><b>　　小型產(chǎn)品</b></p><p><b>　　圖 19.8-60</b></p><p&

76、gt;<b>　　中型產(chǎn)品</b></p><p><b>　　圖19.8-61</b></p><p><b>　　大型產(chǎn)品</b></p><p><b>　　圖 19.8-62</b></p><p><b>　　修邊沖孔類型的確定<

77、/b></p><p>　　修邊沖孔按……（內容見原書P390 3.3, 圖改為19.8-63 和19.8-64）</p><p>　　修邊沖孔工藝內容的分配</p><p>　　修邊沖孔工藝設計的另一項重要內容就是在確定沖壓件上的邊和孔得沖壓類型后，再對其在一定的工序內進行分配，即確定某一條邊或某一個孔在哪一道工序沖出。而在進行這一項工藝設計時要充分考慮模具

78、的結構和強度。</p><p>　　從模具工作部分強度考慮，當孔與孔、孔與邊、邊與邊的最小距離按料厚小于下表所給出的最小值時，則必須放到兩道沖壓工序中來實現(xiàn)。</p><p><b>　　2．4翻邊工藝設計</b></p><p>　　2．4．1翻邊沖壓方向的確定</p><p>　?。▋热菀娫瓡鳳391 4 

79、.2, 圖改為19.8-65）</p><p>　　2．4．2翻邊工藝方案的設計</p><p>　　翻邊力及壓料力的計算</p><p><b>　　① 翻邊力的計算</b></p><p>　　與修邊沖孔一樣，計算翻邊力的目的主要是為了后面壓料力的計算。其計算根據(jù)翻邊方式的不同分為以下8種情況.</p>

80、<p>　　a. P = 1/2σlt e. P = 2/3σlt</p><p>　　b. P = σlt f. P = 5/6σlt</p><p>　　c. P = 3/2σlt g. P = 7/6σlt</p><p>　　d. P =

81、 2σlt h. P = 3/2σlt</p><p><b>　　圖 19.8-66</b></p><p>　　其中，P＝翻邊力（N） σ＝抗拉強度（N/mm2）</p><p>　　l＝翻邊長度（mm） t＝料厚（mm）</p><p>　　注：如產(chǎn)品需底面墩死，則實際的翻邊力

82、應為計算值的1.5－2倍。</p><p><b>　?、?壓料力</b></p><p>　　壓料力根據(jù)板料厚度和沖壓件形狀不同而不同，一</p><p>　　般為翻邊力的15％－30％，壓料力的確定要依照以下原則：</p><p>　　a．當沖壓件是外板件時壓料力應按30％計，內板件時</p><

83、;p><b>　　按15％－20％。</b></p><p>　　b．所計算的壓料力為壓料板剛接觸板料時的壓力。</p><p>　　如圖 19.8-67所示。</p><p><b>　　圖 19.8-67</b></p><p>　　對于內板件，如分析有向外拉料的可能性時</p>

84、;<p>　　（見圖 19.8-68），應加大壓料力，可按外板計算。</p><p><b>　　圖 19.8-68</b></p><p>　　翻邊變形分析及工藝對策</p><p>　　翻邊的分類及其變形特點</p><p>　　一般將翻邊分為三大類：</p><p><b

85、>　　a．直線翻邊</b></p><p>　　如圖19.8-69所示，翻邊線為直線且翻邊所在的面為平面，此時翻邊為純壓彎狀態(tài)，板料不存在變形。</p><p><b>　　圖 19.8-69</b></p><p><b>　　b. 伸長翻邊</b></p><p>　　如圖19

86、.8-70所示，翻邊線為內凹曲線且或翻邊所在的面為上翹曲面，此時翻邊處受拉應力，板料產(chǎn)生伸長變形。</p><p><b>　　圖19.8-70</b></p><p><b>　　c．收縮變形</b></p><p>　　如圖19.8-71所示，翻邊線為外凸曲線且或翻邊</p><p>　　所在的

87、面為上凸曲面，此時翻邊處受壓應力，板料</p><p><b>　　產(chǎn)生收縮變形。</b></p><p><b>　　圖 19.8-71</b></p><p><b>　　具體對策</b></p><p>　　無論是伸長翻邊還是收縮翻邊，其對策都是為了</p>

88、<p>　　減小殘留的內應力，防止制件出現(xiàn)開裂或起皺等沖壓</p><p><b>　　缺陷。</b></p><p><b>　　a．伸長翻邊</b></p><p>　　如圖19.8-72所示，當翻邊伸長趨勢很嚴重時應在翻邊線以外的翻邊展開面上合理的布置一些凸點，在翻邊前依靠這些凸點事先存一定的料，避免翻邊

89、時因材料伸長變形導致制件出現(xiàn)缺料開裂。</p><p><b>　　圖 19.8-72</b></p><p><b>　　b．收縮翻邊</b></p><p>　　如圖19.8-73所示，對于收縮翻邊應在考慮不影響修邊的情況下盡量采用拉延的方式成形，必要是可以不用翻邊工藝，采用拉延后斜楔修邊。</p>&l

90、t;p><b>　　圖 19.8-73</b></p><p><b>　　2．5整形工藝設計</b></p><p>　　為保證沖壓件能順利成形，我們往往在拉延工序對產(chǎn)品的某些形狀和特征進行改動，如加大圓角，對位于壓料面的制件形狀進行模糊處理等，而這些產(chǎn)品形狀的恢復一般是通過整形工藝來實現(xiàn)的。另外，由于沖壓缺陷和拉延變形不均勻導致拉延修邊

91、后的制件產(chǎn)生變形，而產(chǎn)品又對這些形狀有特別的要求，如油底殼，氣缸蓋罩等零件，產(chǎn)品出于密封性考慮，對產(chǎn)品上的大平面有平面度的要求，此時拉延修邊后的零件往往不能滿足這一要求，此時也需要通過整形來滿足這些特殊要求。</p><p>　　整形工藝雖然是覆蓋件沖壓工藝的一種，但工藝比較簡單，其輸入是拉延或拉延修邊后的工序制件，要通過該工藝獲得的是符合要求的制件最終形狀。因此，整形通常不會被作為一道單獨的工藝，即出于經(jīng)濟性考

92、慮不會單獨用一套整形模去實現(xiàn)整形工藝。所以在覆蓋件沖壓工藝設計時，我們通常把整形工藝和翻邊工藝或修邊沖孔工藝合并，形成翻邊整形或修邊沖孔整形的復合工藝。</p><p>　　2．6回彈分析及校正工藝設計</p><p>　　2．6．1回彈的分類及產(chǎn)生原因</p><p>　　對于覆蓋件沖壓來講，回彈是很難控制的一項沖壓缺陷。通常將回彈分為兩類：</p>

93、<p><b>　　拉延回彈</b></p><p>　　由于拉延過程中，板料存在難以控制的復的變形，因此拉延件中總是存在著殘余的內應力，而這些內應力往往在修邊后得以釋放，從而造成回彈。</p><p><b>　　翻邊回彈</b></p><p>　　翻邊后由于板料的塑性變形不夠，存在著大量的彈性變形，當制件

94、從模具中取出時，彈性變形恢復，從而引起回彈。</p><p>　　2．6．2常見的回彈及其對策</p><p><b>　　過拉延</b></p><p>　　對于門內板這種拉延深度大的沖壓件，要對側壁凹陷回彈進行控制。如圖19.8-74所示。</p><p>　　對于梁類拉延深度較大的零件，也要對側壁凹陷回彈進行控制，

95、如圖19.8-75所示。</p><p><b>　　過凸起</b></p><p>　　對于發(fā)動機罩外板，頂蓋等曲率半徑大的外覆蓋件，對中心部位的變形要加以控制。如圖19.8-76所示</p><p><b>　　回彈預測</b></p><p>　　主要是針對翻邊回彈而采取的對策，通過經(jīng)驗、實驗

96、數(shù)據(jù)或是計算機模擬獲得覆蓋件的回彈數(shù)據(jù)，然后在工藝上給出一定的回彈角，如圖19.8-77所示，在斜楔翻邊工藝上考慮回彈。</p><p>　　2．7特殊材料的汽車覆蓋件沖壓工藝設計</p><p>　　2．7．1拼焊板的沖壓工藝設計</p><p>　　1. 拼焊板的優(yōu)點及其在汽車覆蓋件上的應用</p><p>　　拼焊板（TWB－Taior

97、_welded blank）是將兩塊或兩塊以上具有不同的機械性能、鍍層或厚度的板料焊接到一起所得到的具有理想強度和剛度的輕型板料。</p><p>　　在生產(chǎn)、制造和設計方面，拼焊板的使用有著巨大的優(yōu)勢：</p><p>　　由于產(chǎn)品的不同零件在成形前即通過連續(xù)焊接工藝焊接在一起，因而提高了產(chǎn)品的精度。</p><p>　　在撞擊過程中，可以控制更多的能量得到吸收，

98、從而增強耐磨性能。</p><p>　　減少設計邊角料，并將廢料回收進行后續(xù)沖壓成形，從而節(jié)約了材料。</p><p>　　減少零件裝配數(shù)量，從而簡化流程。</p><p>　　縮短工模具處理和安裝過程。</p><p>　　降低人員和產(chǎn)品的成本。</p><p>　　對產(chǎn)品的設計者而言拓寬了產(chǎn)品設計的靈活性。<

99、/p><p>　　由于拼焊板相對于單個鋼板具有無可比擬的優(yōu)勢，因此自20世紀80年代以來在汽車覆蓋件上得到了廣泛的應用，圖 19.8-78給出了拼焊板在汽車覆蓋件上的應用。</p><p><b>　　圖 19.8-78</b></p><p>　　2. 拼焊板的沖壓性能分析及相應對策</p><p>　　雖然拼焊板的應用具

100、有許多優(yōu)點，但是拼焊板在車身設計中的應用仍然帶來了許多新的沖壓成形方面的挑戰(zhàn)。其中，沖壓成形性能的下降以及焊縫位置的移動是需要面臨的主要問題。兩者相較，焊縫移動對拼焊板成形性的影響更大。因此，控制焊縫移動，可以抑制較薄/弱側金屬的局部塑性變形，增加厚/強側金屬流入凹模中的比例，從而提高拼焊板的沖壓成形性，控制焊縫移動的方法通常有以下幾種：</p><p>　　改變模具壓邊力法如圖 19.8-79所示，可以采用臺

101、階式和組合式壓料圈，既可</p><p>　　以避免法蘭面起皺，又可以靈活調整邊緣壓邊力以抑制焊縫位移。</p><p><b>　　圖 19.8-79</b></p><p><b>　　布置拉延筋法</b></p><p>　　通過布置拉延筋來達到調整拼焊板沖壓成形過程中的強側和弱側材料流動，從

102、而達到控制焊縫位移的目的。</p><p><b>　　夾持焊縫法</b></p><p>　　夾持焊縫法主要是指采用附加的設備直接對拼焊板焊縫施加作用力以控制焊縫位移的方法。主要有墊片夾緊法和液壓夾緊法兩種，前者是在下模上使用墊片與對應的凸模前者在下模上使用墊片與對應的凸模部分實施夾緊的方法， 該方法需要焊縫在沖壓過程中位于最高點。而后者則采用在凸凹模上分別安裝液壓

103、缸以夾緊焊縫的方法。（見圖 19.8-80）允許焊縫處于零件曲率的任何位置,不必局限</p><p>　　于凸模的頂點,具有更廣的適用性， 該方法可以有效地抑制拼焊板成形過程中開裂的發(fā)生,并且使得薄板和厚板的變形更加均勻， 另外,對焊縫移動的抑制還可以確保在最終成形零件上各種特定性質材料的位置。</p><p><b>　　圖 19.8-80</b></p>

104、;<p>　　2．7．2復合板的沖壓工藝設計</p><p>　　復合板材由于具有重量輕、強度高、傳熱均勻和美觀等多種優(yōu)點，目前在國外的汽車制造業(yè)中已被廣泛使用。然而，由于對這類新型的復合材料的成形性能、抗破裂成形極限、抗起皺及回彈等性能、定型性能和剪切性能還研究的不夠充分，故沖壓加工工藝方案的制定，模具結構形式和模具參數(shù)的確定，熱處理工藝規(guī)范，甚至生產(chǎn)中的操作方式的決定都是較一般材料困難。生產(chǎn)中，

105、往往只能靠經(jīng)驗進行反復試驗。</p><p>　　當復合板易開裂時，需增加退火工藝。</p><p>　　當深拉延時，可以采用加潤滑劑的方法。</p><p>　　對于沖裁模，為減小毛刺，可以采用小間隙，圓角凹模沖裁。</p><p>　　對于復合板材而言，板材的總體厚度不能用來作為確定沖壓加工工藝方案的參數(shù)依據(jù)。</p>&l

106、t;p>　　當組成復合板材的兩種材料性能相差很遠時，強度高、塑性差的材料常起主導地位。</p><p>　　當組成復合板材的兩種材料熱處理退火溫度相差很遠時，很難用退火的方法來軟化材料，提高其塑性，必要時可以提高其退火溫度。</p><p>　　實踐證明要特別注意復合板材沖壓加工的操作方式，即注意復合板材的送料面，它不僅影響沖裁質量，而且對彎曲、拉延等成形質量也有很大的影響。<

107、/p><p>　　2．7．2 鋁合金板的沖壓工藝設計</p><p>　　鋁合金板的優(yōu)點及其在汽車覆蓋件上的應用</p><p>　　從80年代末，世界上歐、美、日等很多汽車生產(chǎn)廠家與鋁業(yè)公司合作就加強了對鋁制汽車車身的研究，并取得了令人鼓舞的成就。1995年德國奧迪公司首先開始批量生產(chǎn)鋁制車身，把車身用鋁的研究推向了高潮，鋁合金在整車使用材料中的比例逐年提高。1990

108、-1998這8年間，北美汽車工業(yè)的用鋁量增長了102%，圖19.8-81是一種典型的美國轎車所用材料近幾年變化的情況。</p><p>　　鋁合金板之所以能在汽車車身上得到廣泛的飛快的應用，源于它所具有的鋼板無可比擬的優(yōu)點：</p><p>　　它使汽車車身輕量化，節(jié)能降耗，有利于環(huán)保。</p><p>　　它具有良好的回收再利用性。</p><

109、p>　　鋁合金汽車安全舒適。</p><p>　　鋁合金板的應用減少了整車工序，提高了裝配效率。</p><p>　　鋁合金板的應用提高了燃油效率，加大了汽車的載重能力。</p><p>　　鋁合金板的沖壓性能分析及相應對策</p><p>　　鋁合金板材的局部拉延性不好，容易產(chǎn)生裂紋。如發(fā)動機罩內板因為形狀比較復雜，為了提高其拉延變形

110、性能采用高樓鋁合金，延伸率已超過30%，但還是比鋼差，所以在結構設計時要盡可能地保證形狀不突變，讓材料容易流動以避免拉裂。尺寸精度不容易掌握，回彈難以控制，在形狀設計時要盡可能采用回彈少的形狀。因為鋁比鋼軟，在生產(chǎn)和運輸中的碰撞和各種粉塵附著等原因使零件表面產(chǎn)生碰傷、劃傷等缺陷，所以要對模具的清潔、設備的清潔、環(huán)境的粉塵、空氣污染等方面采取措施，確保零件的完好。不能象鋼板那樣還采用磁力搬運和傳遞，要設計新的方案。</p>

111、<p>　　汽車覆蓋件典型零件沖壓工藝分析及方案</p><p>　　汽車覆蓋件形狀千差萬別，不同的車型即使處于同一位置、名</p><p>　　稱相同的零件，其形狀也不盡相同，轎車覆蓋件與卡車覆蓋件更是有巨大差別。形狀的差別自然造成了沖壓工藝的不同，因此在這里我們只能“就件論件”，選擇有特點的典型汽車覆蓋件進行沖壓工藝分析。</p><p>　　3．1

112、頂蓋的沖壓工藝分析及方案</p><p>　　圖19.8-82所示是某平頭卡車的頂蓋，該覆蓋件的特點是拉延深度深，最深處達190mm。針對這一特點，為避免再加大拉延深度，工藝上采用了制件面作為壓料面，而同時為了保證壓料面過渡光順，在零件拉延深度淺的一側，又采用了工藝補充，將修邊放在了拉延凸模上。同時在設備的選擇上，選取了有利于深拉延的雙動拉延。</p><p>　?。▓D19.8-82）&

113、lt;/p><p>　　3．2 后圍外板的沖壓工藝分析及方案</p><p>　　圖19.8-83所示為卡車的后圍外板，該覆蓋件的特點是形狀平緩，窗口處存在脹形性質的反拉延，且用戶要求拉延模寬窄車型共用。針對以上特點，首先為保證反拉延成功，且為了簡化模具，盡量不采用工藝切口，決定將制件面作為壓料面，凸模輪廓線盡量靠近窗口。由于原始產(chǎn)品位置上下兩端高差較大，故拉延時沖壓方向為將制件繞基準點旋轉5

114、度獲得，而后序翻邊時考慮翻邊狀態(tài)，其沖壓方向再將制件轉回原始位置。</p><p>　?。▓D19.8-83）</p><p>　　3．3 車門外板的沖壓工藝分析及方案</p><p>　　圖19.8-84所示是某越野車的車門外板，該覆蓋件的特點是零件比較平緩，窗口處為反拉延，且深度較大，與前立柱接合處的大倒角形狀需要落料。針對這一些特點，將制件旋轉至窗口放平的狀態(tài)進

115、行沖壓，采用拉延檻加大壓料力，使板料充分變形，防止修邊后回彈，窗口處為保證進料，拉延時采取了工藝切口，為節(jié)省模具，將落料與拉延復合。</p><p>　?。▓D19.8-84）</p><p>　　3．4長頭車前圍外板的沖壓工藝分析及方案</p><p>　　圖19.8-85所示是某長頭卡車的前圍外板，該覆蓋件的特點是零件起伏大，基本斷面為“L”型，拉延深度大。針對這

116、一特點，將制件旋轉至無拉延負角狀態(tài)，壓料面也設計為“L”型，將修邊放在了拉延凸模上。同時在設備的選擇上，選取了有利于深拉延的雙動拉延。</p><p>　?。▓D19.8-85）</p><p>　　3．5油底殼的沖壓工藝分析及方案</p><p>　　油底殼雖然不是大型的汽車覆蓋件，但由于其產(chǎn)品深度大，形狀公差要求嚴，所以往往是工藝難點。圖19.8-86所示是某越野