車身覆蓋件沖壓工藝.ppt

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1.汽車覆蓋件概述 2.沖壓基本工序及工藝方案制定 3.覆蓋件的拉深工藝設(shè)計 4.修邊及沖孔工藝設(shè)計 5.翻邊工藝設(shè)計 6.沖壓工藝設(shè)計的內(nèi)容和程序 7.典型車身覆蓋件沖壓工藝實例 8.車身覆蓋件拉深模設(shè)計,第六章 汽車車身覆蓋件沖壓工藝,1.《汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù)》 崔令江 編著 機械工業(yè)出版社 2.《汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù)》 周天瑞主編 機械工業(yè)出版社 3. 《汽車制造工藝學(xué)》 韓英淳 主編 人民交通出版社 4.《汽車沖壓技術(shù)》 王新華主編 北京理工大學(xué)出版社,§6.1 汽車覆蓋件概述 一、定義： 汽車覆蓋件主要是指構(gòu)成駕駛室、乘坐室和車身的表面零件，也包括覆蓋發(fā)動機和底盤的某些表面零件。 包括： 外覆蓋件：指人們直接看到的車身外部的裸露件，如車門外板、頂蓋、前圍外蓋板、側(cè)圍外板以及長頭商用車的發(fā)動機罩等； 內(nèi)覆蓋件：指車身殼體內(nèi)部的覆蓋件，它們被覆蓋上內(nèi)飾件或被車身的其它零件所遮擋一般不能直接被看到，如車門內(nèi)板、地板、儀表板及平頭商用車的發(fā)動機蓋板等。 車身覆蓋件一般用0.7~0.9mm的08AL鎮(zhèn)靜鋼板,小結(jié)：車身覆蓋件是形狀復(fù)雜的三維曲面,拉深件的設(shè)計、沖壓工藝的設(shè)計和沖壓模具的設(shè)計是一項很復(fù)雜的技術(shù)工作。,二、覆蓋件的表示方法 覆蓋件圖、主模型、各種工藝模型(鑄造模型、仿形模型) 汽車覆蓋件圖: 每隔100or200mm畫出三個方向的坐標(biāo)線,三個坐標(biāo)的基準(zhǔn)為: 前后方向:以前輪為零,向后為正,向前為負(fù); 上下方向: 對于轎車,以前輪中心為零,向上為正,向下為負(fù); 對于載貨車,以縱梁上表面為零,向上為正,向下為負(fù); 左右方向:以汽車對稱中心為零,左右不分正負(fù).,,三、車身覆蓋件結(jié)構(gòu)特點 1.輪廓尺寸大 駕駛室頂蓋的坯料尺寸可達2800mmⅹ2500mm 2.相對厚度小 厚度0.7~0.9mm,相對厚度t/L的最小值可達0.0003 3.形狀復(fù)雜 多數(shù)為三維曲面,不能用簡單的幾何方程來描述的空間曲面 4.輪廓內(nèi)部帶有局部形狀,四、車身覆蓋件的質(zhì)量要求 1.尺寸精度要求較高 2.形狀精度要求高 3.表面質(zhì)量要求高 4.剛性好 5.要有良好的成形工藝性,五、車身覆蓋件沖壓成形特點 1.一次拉深成型 目前的理論分析和技術(shù)水平,尚不能象對圓筒形軸對稱零件那樣對其進行多道拉深工藝參數(shù)進行分析計算。因此，要求覆蓋件產(chǎn)品設(shè)計與沖壓成型工藝相結(jié)合，以求在小變形、淺拉深的基礎(chǔ)上保證一次拉深成型。 因此，要求以最小的拉深深度，最少的沖壓工序和盡可能簡單的模具結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)覆蓋件的沖壓成型。 2.拉脹復(fù)合成型 覆蓋件形狀復(fù)雜，坯料的變形一般不是簡單的拉深變形，而是拉深和脹形同時存在的復(fù)合成型。,3.局部成型 當(dāng)輪廓內(nèi)部有局部形狀（突起or凹進）的零件沖壓成型時，由于壓邊力的作用，在凸模下行到一定深度時，局部成形便開始成型，并在成型終了時全部貼模。 4.變形路徑變化 5.變形趨向性的控制 控制覆蓋件沖壓成型變形趨向的主要措施是確定合理的沖壓方向、確定壓料面、合理設(shè)計并設(shè)置拉深筋。 拉深方向、工藝補充和壓料面形狀是決定能否拉深成覆蓋件的先決條件，而控制整個拉深坯料的拉深筋的合理敷設(shè)則是保證拉深出合格覆蓋件的必要條件。,,,,,,,覆蓋件拉深過程示意圖 a) 坯料放入；b) 壓邊；c) 板料與凸模接觸；d) 材料拉入； e) 壓型；f) 下止點；g) 卸載,§6.2沖壓基本工序及工藝方案制定,一、覆蓋件沖壓工藝的基本工序及其安排 覆蓋件沖壓工藝的基本工序有：落料、拉深、整形、修邊、翻邊和沖孔等。 實際生產(chǎn)可將一些工序合并：落料拉深、修邊沖孔、修邊翻邊、翻邊沖孔等。 覆蓋件的形狀大部分主要是在拉深工序中形成的。,落料工序主要是獲得拉深工序所需要的坯料形狀和尺寸 整形工序的主要內(nèi)容是將拉深工序中尚未成型出的覆蓋件形狀 修邊工序的主要內(nèi)容是切除拉深件上的工藝補充部分。這些工藝補充部分僅在拉深工序需要，拉深完成后要將其切掉。 翻邊工序位于修邊工序之后，主要任務(wù)是將覆蓋件的邊緣翻邊成型 沖孔工序用以加工覆蓋件上的各種孔洞。一般在拉深or翻邊工序之后進行。,二、沖壓工藝方案設(shè)計 準(zhǔn)備工作 1.查閱相關(guān)資料 如①零件圖和實物圖，必要時應(yīng)參考主模型or數(shù)字模型 ②沖壓件的公差 ③所用板材的性能參數(shù)及表面質(zhì)量 ④壓力機的參數(shù) ⑤各種模具的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) ⑥產(chǎn)量、生產(chǎn)率及生產(chǎn)準(zhǔn)備時間等,2.對零件圖和拉深圖進行分析 ①零件輪廓、法蘭、側(cè)壁及底部是否有形狀急劇變化之處，有否其它難成型的形狀 ②該零件和相關(guān)零件焊接裝配面有何要求，裝配、焊接的基準(zhǔn)面和孔在何處 ③各孔的精度、間距的要求，以及這些孔位于何處（平面部分、傾斜部分、側(cè)壁部分） ④各個凸緣的允許精度（如長度、凸緣面的位置、回彈等） ⑤材料利用率,3.覆蓋件拉深圖的再設(shè)計 ① 產(chǎn)品圖是覆蓋件在車上的位置，需要轉(zhuǎn)換成拉深的覆蓋件拉深件圖，利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換變成可拉深的零件圖 ②實現(xiàn)拉深的條件 拉深件的設(shè)計內(nèi)容主要有拉深方向的選擇、壓料面與工藝補充的設(shè)計等工作,§6.3覆蓋件的拉深工藝設(shè)計,拉深件的形狀構(gòu)成 覆蓋件拉深變形情況是相當(dāng)復(fù)雜的，其成型一般均是以拉深變形性質(zhì)和脹形變形性質(zhì)的復(fù)合變形來實現(xiàn)的。,一、拉深方向的選擇 合理的拉深方向應(yīng)符合下述原則： 1.保證拉深凸模能進入凹模,2.保證凸模與坯料有良好的拉深初始接觸狀態(tài),3 壓料面各部位進料阻力要均勻,二、工藝補充部分 工藝補充：指為了順利落深成型出合格的制件，而在沖壓件的基礎(chǔ)上所添加的那部分材料，用以滿足拉深、壓料面和修邊等工序的要求。這些工藝補充部分僅在沖壓成型中需要而不是零件所需要的，在拉深成型后的修邊工序中需要將工藝補充切除掉。 1.工藝補充的分類 ①內(nèi)工藝補充 ②外工藝補充 它包括拉深部分的補充和壓料面兩部分，它是為了選擇和合理的拉深方向、并創(chuàng)造良好的拉深條件而增加的，它能增加材料的消耗。,,工藝補充部分制定的合理與否，直接影響到拉深成形時的工藝參數(shù)、毛坯的變形條件、變形量大小、變形分布、表面質(zhì)量、破裂、起皺等質(zhì)量問題。,2.工藝補充的設(shè)計原則 ①內(nèi)孔封閉補充原則 ②簡化拉深件結(jié)構(gòu)形狀原則,③.保證良好的塑性變形條件 ④.外工藝補充部分盡量小 ⑤.對后續(xù)工序有利的原則 在工藝補充部分穿刺孔or沖工藝孔來作為下面工序的定位 ⑥.成雙拉深工藝補充,3.常見工藝補充的類型 ①修邊線在拉深件的壓料面上，垂直修邊 ②修邊線在拉深件的底面上，垂直修邊 ③修邊線在拉深件翻邊展開斜面上，垂直修邊 ④修邊線在拉深件的斜面上，垂直修邊 ⑤修邊線在側(cè)壁上，水平or傾斜修邊,4.工藝補充各部分的作用及尺寸,5.工藝補充實例 加拉深筋以增加進料阻力，使拉深件有足夠的塑性變形,簡化了拉深件的輪廓，改善了毛坯變形流動的均勻性,三、壓料面 壓料面：壓料面是組成工藝補充面的一個部分，即凹模圓角半徑以外的部分。 對壓料面的要求：壓邊圈將拉深坯料壓緊在凹模壓料面上，所形成的壓料面形狀應(yīng)不形成皺紋和折痕，以保證凸模對拉深坯料有良好的拉深作用。 1.壓料面有兩種情況 ①壓邊面就是覆蓋件本身的凸緣 形狀是已定的，一般不改變其形狀 ②壓邊面全部是工藝補充面 保證良好的拉深條件為主要目的進行壓料面的設(shè)計,2.壓料面的形狀,3.設(shè)計壓料面應(yīng)遵循的原則 ①降低拉深深度 缺圖周 89頁 錐形or碗口形的壓料面，既能降低拉深深度，并且其對坯料的流動阻力小，便于坯料的流動，可在塑性變形較大的深拉深件拉深時采用。,②.凸模對坯料一定要有拉深作用 覆蓋件在沖壓成型時各斷面上的伸長變形量在3%~5%范圍內(nèi)，并且最小伸長變形量不小于2% L0－凸模表面展開曲線長度 L1－壓料面表面展開曲線長度 L10.97L0,壓料面的夾角β必須大于凸模表面夾角α,③凹模里的凸包必須低于壓料面,四、工藝切口 工藝切口:當(dāng)需要在覆蓋件的中間部位上沖出某些深度較大的局部凸起或鼓包時(屬于脹形變形性質(zhì))，在一次拉深中，往往不能從毛坯的外部得到材料的補充而導(dǎo)致零件的局部破裂。這時就要考慮在局部變形區(qū)的適當(dāng)部位沖工藝切口或工藝孔，改善材料的流動情況，使容易破裂的區(qū)域從變形區(qū)內(nèi)部得到材料的補充。,當(dāng)進行內(nèi)工藝補充后，零件的內(nèi)孔已被封閉，這部分形狀的成形靠毛坯的脹形來實現(xiàn)面積的增大。從而使這部分材料在沖壓成形過程中很容易出現(xiàn)破裂，且裂紋擴展到修邊線以外（即沖壓件上），甚至整個裂紋都出現(xiàn)在沖壓件上。 為解決內(nèi)工藝補充帶來的問題，一般采取在拉深毛坯的適當(dāng)部位預(yù)沖出工藝孔，or拉深過程中在局部變形區(qū)的適當(dāng)部位沖切工藝切口的方法，使容易破裂的區(qū)域的變形情況得到改善，并可以從相鄰區(qū)域里得到材料補充，避免裂紋的產(chǎn)生。 汽車車門內(nèi)板、外板、上后圍內(nèi)板、上風(fēng)窗蓋等都采用工藝切口來避免開裂現(xiàn)象。,在拉深過程中一般是沖工藝切口，即不讓切口處的材料與本體分離，這樣，這部分廢料可在后工序中與其他部位的廢料一并切除。否則，在拉深模中必須考慮清除廢料的問題，這會使拉深模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作困難。,1.工藝孔和工藝切口的設(shè)置 必需在容易破裂的區(qū)域附近設(shè)計工藝孔和工藝切口，同時又必需設(shè)置在內(nèi)工藝補充部分上，從而保證在修邊之后把這部分全部切掉，不影響覆蓋件本體。,2.工藝孔和工藝切口的制法： (1) 落料時沖出：一般用于局部成形深度較淺的場合。 (2) 拉深過程中切出：它充分利用材料的塑性。即在拉深開始階段，切口周圍區(qū)域的材料都產(chǎn)生塑性變形，且以徑向伸長為主，切向伸長變形較小，然后在切工藝孔or切口后會在切向成為最大變形方向。從而使材料的塑性變形能力得到較大的發(fā)揮，成形深度可以加深。 在拉深過程中一般是沖工藝切口。,3.工藝孔和工藝切口的布置原則 ①應(yīng)與局部成形的形狀相適應(yīng)，以使材料能合理流動 ②在有多個工藝孔和工藝切口時，它們之間應(yīng)留有足夠的搭邊，以使凸模能張緊材料，保證成形效果，避免波汶等缺陷，而且修邊后可獲得良好的翻邊質(zhì)量。 ③切口的切斷部分( 開口）應(yīng)鄰近凸起部位的邊緣或易產(chǎn)生破裂的區(qū)域。,④切口的數(shù)量與大小應(yīng)保證局部成形部分各處材料變形趨于均勻，否則不一定能防止裂紋的產(chǎn)生。,五、拉深筋 拉深方向、工藝補充部分和壓料面形狀是決定能否拉深出滿意的覆蓋件的先決條件，設(shè)置壓料拉深筋or拉深檻是必要條件。 原因：壓料面的作用力只靠在壓邊力作用下模具和材料之間的摩擦力常常是不夠的，需要在壓料面上設(shè)置能產(chǎn)生很大阻力的拉深筋以滿足毛坯塑性變形和塑性流動的要求。 利用拉深筋可以在較大范圍內(nèi)控制變形區(qū)毛坯的變形大小and變形分布，抑制破裂、起皺、面畸變等多種沖壓質(zhì)量的問題。,1.拉深筋的作用： ①增加進料阻力，這是因為拉深坯料是經(jīng)過反復(fù)變曲幾次才拉進凹模，故增加了進料阻力。 ②調(diào)節(jié)壓料面上各部位的進料阻力，即通過調(diào)節(jié)壓料槽的松緊來增加or減少壓料面上各部位的阻力，so使拉深件外輪廓上的直線部分與圓角曲線部分的進料阻力均勻。避免“多則皺，少則裂”。 ③還能降低對壓料面表面粗糙度的要求，在設(shè)置拉深筋后壓料面之間的間隙可以適當(dāng)放大and略大于料厚，這樣壓料面表面粗糙對拉深的影響就不很大了。,2.拉深筋的種類 分布情況：單筋和重筋 拉深筋本身的斷面形狀：圓筋（包括半圓筋、劣半圓筋和優(yōu)半圓筋）、矩形筋、三角形筋和拉深檻,使用最多的是圓形筋和方形筋,尺寸參數(shù),3.拉深筋的固定方式 拉深筋一般嵌入在壓邊圈的下表面內(nèi),4.拉深檻結(jié)構(gòu) 拉深檻適用于曲率較小的，平坦的和深度淺的覆蓋件成形。 與凹模一體式的,嵌入式的,5.拉深筋設(shè)計 設(shè)置拉深筋，最根本的目的是為了成形板材提供足夠的拉力。 拉深筋形式的設(shè)計 ①單筋結(jié)構(gòu)簡單，便于加工和模具調(diào)試時拉深筋參數(shù)的修正 ②單筋的斷面圓弧半徑和拉深筋槽的圓角半徑相對較小，板材與其接觸的表面壓力大，易產(chǎn)生磨損，使用壽命相對短 ③重筋可相對降低壓料面上其他部位的精度要求 ④對表面質(zhì)量要求較高的沖壓件，即使需要較多的進料、阻力要求不是很高，但為了確保零件表面質(zhì)量，也往往采用重筋。 ⑤在毛坯變形不需要特別大的拉深阻力，且修邊線不在壓料面部位時，可在凹?？诓吭O(shè)置拉深檻，既能保證拉深成形所必需的拉深阻力，又可減少毛坯尺寸和模具尺寸。,拉深筋幾何參數(shù)的設(shè)計 ①確保沖壓件成形所需的拉深筋阻力 ②保證沖壓件成形質(zhì)量和表面質(zhì)量 ③提高拉深筋的使用壽命。選取適當(dāng)圓角半徑的拉深筋和筋槽 ④有利于拉深筋的加工和修整,拉深筋的布置 ①拉深筋的布置原則,Ⅰ凹模內(nèi)輪廓的曲率變化不大時，壓料面上各部位的變形差別也不大，但為了補償變形力的不足提高材料變形程度，可沿凹?？谥苓呍O(shè)置封閉的拉深筋,Ⅱ凹模內(nèi)輪廓的曲率變化較大時，可沿凹?？谥苓呍O(shè)置間斷的拉深筋。,Ⅲ為了增大徑向力，減小切向拉應(yīng)力，防止毛坯起皺，可只在容易起皺的部位設(shè)置局部的短拉深筋 Ⅳ為了改善壓料面上材料塑性流動的不均勻性，可在材料流動速度快的部位設(shè)置拉深筋 V 對于拉深深度大的圓弧部位可以不設(shè)拉深筋,VI對于拉深深度相差較大的沖壓件，可在深的部位不設(shè)拉深筋，淺的部位設(shè)拉深筋，并使拉深筋的長度延伸到接近深度大的區(qū)域，拉深筋的高度逐漸減小。,§6.4 修邊及沖孔工藝設(shè)計,一、修邊分類：（根據(jù)修邊模的運動方向） 1 垂直修邊：修邊凸（凹）模沿垂直方向做上下運動，這樣的模具結(jié)構(gòu)簡單、廢料處理也比較方便，應(yīng)優(yōu)先采用。 2 水平修邊：修邊凸（凹）模沿水平方向運動。凸（凹）模的水平方向運動可以通過斜楔機構(gòu)or通過在模具上加裝 水平方向的液壓缸來實現(xiàn)。 這種修邊需采用斜楔機構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作部分占用面積較大。 3 傾斜修邊：修邊凸（凹）模與垂直方向成一定角度運動。凸（凹）模的傾斜方向運動可以通過斜楔機構(gòu)or通過在模具上加裝傾斜方向的液壓缸來實現(xiàn)。,,二、修邊時的一般情況,1 由于覆蓋件尺寸大、質(zhì)量大且是空間曲面結(jié)構(gòu)，所以修邊時一般都是放在修邊凸模上，靠修邊凹模修邊。 2 由于覆蓋件形狀復(fù)雜，修邊線常為空間曲線，因此可一次修邊，也可多次修邊。 3 為消除拉延件產(chǎn)生的彈性變形，防止修邊產(chǎn)生變形，修邊必須加壓料圈，把修邊部分壓住在凸模的定位面上。,三、修邊與切斷工序的工藝設(shè)計 選擇修邊方向 所謂修邊方向是指修邊凸（凹）模的運動方向，它與壓力機上滑塊的運動方向不一定是一致的。 ①保證修邊質(zhì)量 ②盡量使模具簡單 ③不同的部位可能需要不同的修邊方向，修邊件圖上和工藝卡上要標(biāo)明修邊部位及修邊方向 ④拉深件的定位可靠 ⑤拉深件是開口朝上還是朝下，所要求的模具結(jié)構(gòu)是不同的 ⑥充分考慮模具強度 ⑦廢料處理，在工藝設(shè)計時要進行妥善處理。,四、沖孔工序 1.沖孔工序一般都和并在修邊工序或其它工序中進行。 2.沖孔方向最好與沖孔表面垂直，但也允許在較小的斜面上垂直沖孔，在較大斜面上沖孔需通過斜楔滑塊機構(gòu)進行水平方向或傾斜方向沖孔，角度盡量要小。 3.沖多個孔時應(yīng)采用階梯凸模。 4.沖孔廢料排除應(yīng)該方便。 5.大孔和小孔接近時，應(yīng)先沖大孔，反之小孔會變形 6.孔邊緣的最小尺寸應(yīng)保證制件不翹曲、不變形,§6.5 覆蓋件的翻邊工藝設(shè)計,一、翻邊的作用 作用： 焊接和裝配的需要 增加覆蓋件的剛性和強度 使覆蓋件邊緣光滑、整齊和美觀 曲面翻邊的分類： 1.內(nèi)凹型翻邊 2.外凸型翻邊,二、確定沖壓方向 彎曲和翻邊方向要盡可能地垂直于凸緣彎曲方向，這樣工件受力狀態(tài)好，受側(cè)向力小，不易竄動。 覆蓋件的翻邊線就是主模型輪廓線，將翻邊展開時必須考慮到修邊方向和修邊以后的翻邊工序，即盡可能采用垂直修邊，并使翻邊易于進行。見上頁圖 修邊件放在翻邊模中的位置必須穩(wěn)定，一般都是水平放置，然后根據(jù)覆蓋件的翻邊確定翻邊方向(用箭頭表示)。,四、提高翻邊質(zhì)量的基本途徑,1 在考慮翻邊方向時應(yīng)考慮回彈量,適當(dāng)減少翻邊高度，使翻邊高度變化平緩，加大翻邊線曲率 半徑,3 選擇塑性好的材料，減少或去除邊緣的毛刺等,4 改變翻邊凹模翻入面形狀,,外凸曲面中間先翻---防皺(分散法) 內(nèi)凹曲面中間后翻---防裂(集中法),,,§6.6 沖壓工藝設(shè)計的內(nèi)容和程序,1.沖壓工藝設(shè)計程序 ①審查零件結(jié)構(gòu)的工藝性，并根據(jù)覆蓋件圖設(shè)計出拉深件圖 ②根據(jù)零件圖和拉深件圖，確定合理的沖壓工藝方案，確定總工序數(shù)、工序順序、各工序的加工內(nèi)容、沖壓方向以及所需模具套數(shù)等。 ③根據(jù)拉深件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸進行坯料展開，初步確定坯料的形狀與外形尺寸（多數(shù)情況下，外形尺寸要由試驗來確定），制定材料消耗定額。 ④選定各工序的模具結(jié)構(gòu)形式，選擇送料與卸料的方法與方向,⑤計算各工序所需的壓力機行程和工作臺面尺寸，估算工序所需的沖壓力、壓邊力、卸料力等參數(shù)，確定各工序所用壓力機型號、數(shù)量和生產(chǎn)流程。 ⑥確定零件及各工序件的檢驗項目、檢驗標(biāo)準(zhǔn)和檢驗方法。 ⑦確定各工序所需的工位器具、廢料處理方式和半成品的運輸方式。 ⑧確定各工序的操作者人數(shù)、操作規(guī)程、工位布置、工時定額等。,2.沖壓工藝設(shè)計時應(yīng)考慮的重點問題 ⑴成形難度判斷分析 根據(jù)覆蓋件拉深圖，對其結(jié)構(gòu)特點、形狀尺寸進行變形分析，初步確定其結(jié)構(gòu)特點及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題與發(fā)生部位。之后確定這一部分是采用拉深成形還是脹形成形，or拉脹復(fù)合成形。,⑵沖壓方向 盡可能使各工序的沖壓方向一致 ⑶送料方向 ⑷工序間定位 修邊時應(yīng)盡量用拉深件側(cè)壁or拉深檻定位，不能時用工藝孔定位。修邊后，可采用工序件外形、側(cè)壁or工藝孔定位 ⑸修邊廢料的分塊 ⑹成雙沖壓 3.沖壓工藝卡的編制,§6.7典型車身覆蓋件沖壓工藝實例,轎車車身的外覆蓋件主要由四門（左/右前、后門）、三蓋（發(fā)動機蓋板、頂蓋、行禮艙蓋）和兩翼（左/右前、后翼子板）及兩側(cè)（左/右側(cè)圍外板)組成。這些覆蓋件的形狀各有特點，其沖壓成形工藝也不同。,發(fā)動機罩外板沖壓工藝,§6.8車身覆蓋件拉深模設(shè)計,一、單動拉深模 單動拉深模工作原理 ①將毛坯放在模具壓料面上，并準(zhǔn)確定位 ②壓力機上滑塊下行帶動上模下行 ③上模和下模的壓邊部分首先與毛坯接觸，將毛坯壓住，使壓邊部分毛坯受到的變形阻力增大 ④上模繼續(xù)下行，開始拉深成形過程 ⑤在拉深成形的后期成形內(nèi)部的局部形狀 ⑥壓力機上滑塊到達下死點時，拉深成形過程結(jié)束,⑦壓力機上滑塊回程，帶動上模上行 ⑧頂出裝置將拉深件頂出，取出拉深件。,一、拉深形狀復(fù)雜的覆蓋件必須采用雙動壓力機,必須采用雙動壓力機的原因： ①單動壓力機的壓緊力不夠，雙動壓力機壓邊力大 單動壓力機其壓邊力僅為壓力機額定壓力的20%～25 %，雙動壓力機的外滑塊壓緊力為內(nèi)滑塊壓力的65 % ～70 % ②雙動壓力機的壓邊力可調(diào)節(jié) 單動壓力機的壓緊力只能整個調(diào)整，而雙動壓力機的外滑塊壓力可用調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)滑塊四角的高低，使外滑塊成傾斜狀，實現(xiàn)調(diào)節(jié)拉深模壓料面各部位的壓料力。 ③單動壓力機的拉深深度不夠 雙動壓力機的行程大 ④壓邊力穩(wěn)定 單動壓力機上拉深模的壓邊圈不是剛性的,二、雙動拉深模的結(jié)構(gòu)要素 主要由三大件or四大件組成,三大件是凸模2和固定座3為一體；四大件是二者分開。壓邊圈安裝在外滑塊上，凸模2和固定座3安裝在內(nèi)滑塊上，凹模4安裝在壓力機工作臺面上。 雙動壓力機的工作原理是： ①將毛坯放在凹模壓料面上，并準(zhǔn)確定位 ②壓力機外滑塊首先向下運動至下死點，使壓邊圈將毛坯壓緊在凹模4的壓料面上，并在整個拉深成形過程中保持壓邊 ③在壓力機外滑塊壓住毛坯的同時，內(nèi)滑塊已帶動凸模向下運動 ④內(nèi)滑塊帶動凸模繼續(xù)向下運動，并在壓邊圈壓住毛坯一個時間間隔后與毛坯接觸開始拉深成形,⑤內(nèi)滑塊到達下死點，將毛坯拉深成凸模2的形狀，拉深成形過程結(jié)束 ⑥壓力機內(nèi)滑塊先帶動凸模上行，而外滑塊不動，使壓邊圈1停留一個瞬間，將拉深件由凸模上退下 ⑦外滑塊開始回程，完成壓邊作用 ⑧由凹模內(nèi)的下頂出裝置將拉深件頂出。較小批量時，凹模內(nèi)可不使用頂件裝置，由人工取出。,,三、雙動拉深模的典型結(jié)構(gòu) 1.凸模與壓邊圈導(dǎo)向的雙動拉深模,2.凹模與壓邊圈導(dǎo)向的雙動拉深模,3.凸模與壓邊圈、壓邊圈與凹模均導(dǎo)向的雙動拉深模,4.大型覆蓋件雙動拉深模的基本結(jié)構(gòu)形式,四、覆蓋件拉深模具主要工作零件的設(shè)計 覆蓋件拉深模的工作零件主要有：凸模、凹模以及成形局部形狀所用的凸模、凹模鑲塊等 拉深凸模、凹模的結(jié)構(gòu) 1.拉深凸模結(jié)構(gòu),雙動拉深模的凸模結(jié)構(gòu)有兩種類型： ①整體式結(jié)構(gòu)，凸模加墊板直接與壓力機的內(nèi)滑塊相連接的整體式結(jié)構(gòu) ②凸模先與固定座相連接，固定座加墊板再與壓力機內(nèi)滑塊相連接的分體式結(jié)構(gòu) 凸模的材料 由于覆蓋件輪廓尺寸較大，凸模的尺寸也較大，故一般都采用實型鑄造（FMS）成型，且為中空式的殼體結(jié)構(gòu)。為了有較高的硬度并具有耐磨性，采用合金鑄鐵（如鉻鉬釩鑄鐵、鉬釩鑄鐵）鑄成，并采用表面火焰淬火對凸模工作部分進行表面強化處理。,拉深凸模的工作表面與覆蓋件拉深件的內(nèi)表面是相同的，它是拉深模最主要的成形零件。同時拉深件的上的裝飾棱線、筋條、凸包、凹坑等局部形狀，一般都是在拉深模上一次成形。 拉深件中的局部反拉深形狀也是在拉深凸模上成形。因此，凸模工作表面上要有成形這些特殊局部形狀用的起凸模與凹模作用的局部形狀。當(dāng)這些局部形狀成形的變形量較大，有破裂危險時，應(yīng)將成形局部形狀用的凸or凹模處的圓角半徑加大，然后在修邊等工序中再進行校形，以使覆蓋件的形狀達到要求。,凸模的工作表面和輪廓的壁厚一般應(yīng)在70～90mm范圍內(nèi)。,2.拉深凹模結(jié)構(gòu) 凹模的作用是形成凹模壓料面和凹模拉深圓角及凹模洞口。但由于拉深件上的裝飾棱線、筋條、凹坑、加強筋及裝配凸包、凹坑等一般都是在拉深模上一次成形出。so凹模結(jié)構(gòu)除了壓料面和凹模圓角之外，在凹模型腔中還裝有局部成形用的凸模or凹模也屬于凹模結(jié)構(gòu)的一部分。 由于在凹模型腔內(nèi)裝有局部成形or反拉深用的凸模or凹模，于是拉深凹模的結(jié)構(gòu)分成了頂出器閉口式凹模結(jié)構(gòu)、閉口式凹模結(jié)構(gòu)和通口式凹模結(jié)構(gòu)3種形式。,⑴活動頂出器閉口式凹模結(jié)構(gòu) ⑵閉口式凹模結(jié)構(gòu) ⑶通口式凹模結(jié)構(gòu),凸模、壓邊圈和凹模鑄件各部分的尺寸參照下表選取,導(dǎo)向零件 1.壓邊圈與凹模的導(dǎo)向,2.凸模與壓邊圈的導(dǎo)向,①防磨導(dǎo)板的寬度 ②防磨導(dǎo)板的長度,通氣孔,開通氣孔的原因 采用雙動拉深模拉深時，在凸?；爻虝r壓邊圈還壓住拉深件的時刻，因拉深件受到被壓縮在凹模型腔內(nèi)空氣的反壓力，會使拉深件產(chǎn)生變形甚至凹陷。So必須在凹模型腔中的非工作部分開通氣孔。 為防止在凸模下行拉深時在凸模與坯料之間存在一定的空氣，并因這些空氣的被壓縮而使凸模至下止點時坯料不能完全貼模，必須在凸模的合適部位處開通氣孔。為了便于在凸模返程時退件，也需在凸模上開通氣孔。 通氣孔的布置 通氣孔的位置、數(shù)量及直徑的大小，可根據(jù)拉深件形狀來設(shè)計，一般情況下，通氣孔直徑為10～20mm，并均勻分布。,總結(jié) 覆蓋件拉深模設(shè)計要點 1.確定壓料面及沖壓方向 2.確定模具結(jié)構(gòu)及導(dǎo)向方式 3.坯料定位 4.確定拉深筋形式及其布置 5.確定合理的凸、凹模圓角等參數(shù) 6.局部成形部分模具參數(shù)的確定 7.通氣孔 8.拉深件的出模方式,復(fù)習(xí)題 1.汽車覆蓋件的定義。它包括哪兩大部分，分別舉幾個例子。車身覆蓋件最常用的鋼板厚度及牌號。 2.車身覆蓋件的結(jié)構(gòu)特點。 3.車身覆蓋件的沖壓成形特點。 （3）為什么覆蓋件要一次拉深成形？形狀復(fù)雜的覆蓋件應(yīng)在何種設(shè)備上拉深？ 4.覆蓋件沖壓的基本工序有哪幾種？其中什么工序是最關(guān)鍵的？ 5.為什么要對覆蓋件圖進行再設(shè)計？ 6.合理的拉深方向應(yīng)符合的原則。 7.名詞解釋:工藝補充 8.工藝補充分為哪兩類？工藝補充的設(shè)計原則？ 9.舉例說明車身覆蓋件上工藝補充的實例（2個），并說明這里工藝補充所起的作用。,10.壓料面的定義，壓料面分為哪兩種情況？壓料面的形狀。 11.壓料面的設(shè)計原則？ （11） 為了保證凸模對拉深毛坯產(chǎn)生一定程度的拉伸變形，壓料面與拉深凸模的形狀應(yīng)具有怎樣的幾何關(guān)系？ 12.名詞解釋：工藝切口 13.車身覆蓋件哪些零件采用工藝切口來避免開裂？ 14.工藝孔和工藝切口的設(shè)置位置及制法。 15.工藝孔和工藝切口的布置原則。 16.采用拉深筋的原因。 17.拉深筋的作用。 18.拉深筋的種類及固定方式。 19.拉深筋的布置方法。 20.修邊的分類以及如何選擇修邊方向。 21.沖覆蓋件上的孔工序應(yīng)注意的問題。 22.覆蓋件翻邊的作用和分類。容易產(chǎn)生的缺陷及防止措施。,23.簡述提高翻邊質(zhì)量的措施。 24.發(fā)動機罩外板、頂蓋、翼子板、側(cè)圍外板的沖壓工藝。 25.單動壓力機和雙動壓力機工作原理的區(qū)別？（提示：主要說明壓邊圈方式的不同） 26.雙動壓力機主要由哪4大塊組成。外滑塊和內(nèi)滑塊分別固定模具的哪個部分？ 27.拉深凹模結(jié)構(gòu)分為哪幾種？分別舉例說明車身上哪個零件用的此種結(jié)構(gòu)，這幾種結(jié)構(gòu)分別適用于哪種情況。 28. 覆蓋件的局部（如筋及其它局部凸凹等）怎樣成形？設(shè)計時應(yīng)注意什么問題？ 29.通氣孔的作用。,