汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計說明

汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計1．汽車覆蓋件的特點22．汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計22．1汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計內(nèi)容22．2拉延工藝設(shè)計72．2．1拉延沖壓方向的確定72．2．2拉延工藝補充、壓料面、及凸模輪廓線的設(shè)計72．2．3拉延筋的應(yīng)用及設(shè)計82．2．4拉延毛坯形狀及張開102．2．5DL圖的內(nèi)容及設(shè)計122．3修邊沖孔工藝設(shè)計132．3．1修邊沖孔沖壓方向的確定132．3．2修邊沖孔工藝方案的設(shè)計152．4翻邊工藝設(shè)計222．4．1翻邊沖壓方向的確定222．4．2翻邊工藝方案的設(shè)計222．5整形工藝設(shè)計252．6回彈解析及校正工藝設(shè)計252．6．1回彈的分類及產(chǎn)生原因252．6．2常有的回彈及其對策262．7特別資料的汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計272．7．1拼焊板的沖壓工藝設(shè)計2712．7．2復(fù)合板的沖壓工藝設(shè)計292．7．2鋁合金板的沖壓工藝設(shè)計303．汽車覆蓋件典型零件沖壓工藝解析及方案313．1頂蓋的沖壓工藝解析及方案323．2后圍外板的沖壓工藝解析及方案323．3車門外板的沖壓工藝解析及方案323．4長頭車前圍外板的沖壓工藝解析及方案333．5油底殼的沖壓工藝解析及方案331．汽車覆蓋件的特點（內(nèi)容見原書）2．汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計2．1汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計內(nèi)容隨著人們對汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計重要性認識的加深，覆蓋件沖壓工藝的設(shè)計內(nèi)容已經(jīng)不再限制于簡單的工藝排序及拉延補充，而是深入到模具設(shè)計、模具制造、以致模具及沖壓件檢查等各個方面.目前，汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計的內(nèi)容主要包括：1．確定基準(zhǔn)點及與沖模中心的關(guān)系所謂基準(zhǔn)點是指基于汽車產(chǎn)品坐標(biāo)系,位于汽車覆蓋件表面或接近汽車覆蓋件表面,用于反響汽車覆蓋件在模具中的地址關(guān)系的一個空間坐標(biāo)點?；鶞?zhǔn)點的設(shè)定需注意:2①基準(zhǔn)點應(yīng)盡量取在汽車覆蓋件的坐標(biāo)交點上，其坐標(biāo)值最好是整數(shù).②如將基準(zhǔn)點放在汽車覆蓋件表面，則要盡量放在圓滑的表面上。③標(biāo)記方法：按汽車覆蓋件相對與沖壓方向的旋轉(zhuǎn)情況分為以下三種情況：⑴汽車覆蓋件相對與沖壓方向無旋轉(zhuǎn)如圖19.8—3所示，需在圖中畫上坐標(biāo)線，注明坐標(biāo)線尺寸，指出下一條坐標(biāo)線的方向，并標(biāo)記基準(zhǔn)點.圖19。8—3汽車覆蓋件相對與沖壓方向有一次旋轉(zhuǎn)如圖19。8-3所示，需在圖中畫上坐標(biāo)線，注明坐標(biāo)線尺寸，指出下一條坐標(biāo)線的方向，標(biāo)記基準(zhǔn)點，并指出旋轉(zhuǎn)角度。圖19.8—4汽車覆蓋件相對與沖壓方向有兩次旋轉(zhuǎn)如圖19.8-3所示，需在圖中畫上坐標(biāo)線，注明坐標(biāo)線尺寸，指出下一條坐標(biāo)線的方向,標(biāo)記基準(zhǔn)點及兩次旋轉(zhuǎn)角度，并說明旋轉(zhuǎn)序次.圖19。8—52．確定各工序沖壓方向、送料方向及工序沖壓內(nèi)容3①沖壓方向及沖壓內(nèi)容一般說來，各工序的沖壓方向及工序內(nèi)容不是孤立的，而是存在著很大程度上的內(nèi)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(yīng)內(nèi)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吊楔沖孔。圖19.8—6所以第一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,此后在汽車覆蓋件上其他的邊、孔、翻邊等制件特點進行合理的排序。②送料方向送料方向的確定原則是:吻合流水化作業(yè)的生產(chǎn)原則,對于手工送料,各工序送料方向應(yīng)盡量一致，防范汽車覆蓋件在沖壓生產(chǎn)過程中的翻轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)，以減少工人的勞動強度。有利于修邊廢料的順利滑落。3．確定輔助制造基準(zhǔn)和檢測點①給出拉延模到位標(biāo)記銷的地址使用目的：將上批最后產(chǎn)品和這批最初產(chǎn)品的沖壓成形程度(剪斷程度)經(jīng)過視覺進行比較，將此作為成形狀態(tài)的判斷基準(zhǔn).設(shè)計注意事項：⑴標(biāo)記銷設(shè)置在凹模一側(cè),一般斜對角部署兩個。4⑵設(shè)置在沖壓件資料流動少的水平面上。沒有水平面時,設(shè)在不影響產(chǎn)品的平面上，一般設(shè)在修邊沖孔線之外。⑶盡可能法向壓印.②給出C－H孔的地址C－H孔（CoordinateHole）是在汽車覆蓋件模具后期制造中，用于對模具進行調(diào)整考據(jù)以及對汽車覆蓋件進行尺寸實驗和檢測.設(shè)計注意事項:⑴C－H孔為專用孔,一般不用產(chǎn)品上的孔C－H孔一般為兩個,但當(dāng)產(chǎn)品為修長易變形件如左/右時能夠設(shè)置3個。左右件拼合沖壓時,C－H孔要設(shè)兩對。C－H孔要盡量設(shè)在平面上，要充分考慮后序模具的結(jié)構(gòu)，不能夠設(shè)在后序有頂出裝置的地方,不能夠設(shè)在有雙動斜楔的地方，而且后序模具在相應(yīng)的C－H孔地址處不能夠懸空.③給出C－P點的地址C－P點（CheckPoint）主若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(shè)計者從工藝數(shù)模中給出的檢測點。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(biāo)測量機。其設(shè)置原則是在保證均勻設(shè)置的前提下每隔約500mm一個。4．對各工序模具結(jié)構(gòu)恩賜先期指導(dǎo)5①拉延模⑴給出托桿孔位；⑵給出模具快速定位方式及相應(yīng)地址；⑶給出模具閉合高度及壓板槽地址；⑷給出模具的起吊方式；②修邊沖孔沖孔模⑴給出廢料刀的地址及廢料流向；⑵給出模具閉合高度及壓板槽地址；⑶給出模具的起吊方式；③翻邊整形模⑴向下翻邊時要給出刮料器的地址；⑵向上翻邊時要托桿孔位、模具快速定位方式及相應(yīng)地址；⑶給出模具閉合高度及壓板槽地址；⑷給出模具的起吊方式；④斜楔模⑴給出斜楔的種類和工作角度；⑵特別種類的斜楔給出工作簡圖;⑶給出模具閉合高度及壓板槽地址；⑷給出模具的起吊方式;62．2拉延工藝設(shè)計2．2．1拉延沖壓方向的確定(內(nèi)容見原書,圖19。8-3----19.8—5改為圖19。8—7----19。8-9)2．2．2拉延工藝補充、壓料面、及凸模輪廓線的設(shè)計1．工藝補充部分的設(shè)計（內(nèi)容見原書，圖19.8-6---19。8—9改為圖19.8-10—-—-19。8—13）2．壓料面的設(shè)計（內(nèi)容見原書,圖19.8-10----19.8-14改為圖19。8—14-—-—19.8—18）3．凸模輪廓線的設(shè)計①當(dāng)修邊線在凸模上時，為了減少側(cè)壁手工研配的工作量，凸模輪廓線應(yīng)按圖19。8—19所示設(shè)計：圖19.8—19當(dāng)修邊線在壓料圈上時，凸模輪廓線應(yīng)按圖19。8—20所示設(shè)計：圖19。8—20③當(dāng)側(cè)壁為產(chǎn)品形狀時，凸模輪廓線應(yīng)按圖19.8—21所示設(shè)計：圖19。8—2172．2．3拉延筋的應(yīng)用及設(shè)計1．拉延筋的分類和適用范圍①按形狀分為⑴圓形拉延筋，見圖19.8-22，用于一般情況.圖19.8-22方形拉延筋，見圖19.8—23，用于淺拉延，變形性質(zhì)為脹形時。圖19。8—23臺階形拉延筋（拉延檻），見圖19。8-24，用于特別情況。圖19.8—24按設(shè)置方法分為⑴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.圖19。8—25鑲拼式拉延筋，見圖19。8—26。圖19。8-26⑶堆焊式拉延筋,見圖19。8—27，在模具本體上用堆焊的方式獲取，主要在模具調(diào)試時使用.圖19。8-2782．拉延筋的部署和尺寸設(shè)計①圓形拉延筋⑴整體式拉延筋時，．當(dāng)修邊線在凸模上時,尺寸應(yīng)按圖19。8-28所示設(shè)計：圖19.8-28其中,H＝R;(R=5，6,8）A＝R＋R1＋R2＋C；B＝2×R＋R3＋R4＋C；值按以下條件確定：R2=1－2時，C＝8;R2=2。5以上時，C＝6;b．當(dāng)修邊線在壓料面上時，尺寸應(yīng)按圖19。8—29所示設(shè)計：其他尺寸同上圖19。8-29⑵鑲拼式拉延筋時，尺寸應(yīng)按圖19。8-30所示設(shè)計:圖19.8—30其中，H＝R；（R=5，6，8)②方形拉延筋⑴整體式拉延筋時，a．一般情況下，尺寸應(yīng)按圖19。8-31所示設(shè)計:9圖19。8-31b．需要提高資料利用率時，尺寸應(yīng)按圖19.8-32所示設(shè)計：圖19.8—32鑲拼式拉延筋時，尺寸應(yīng)按圖19。8—33所示設(shè)計：圖19。8—33其中,H＝W/2；(W=10，12，16)③臺階形拉延筋（拉延檻）尺寸應(yīng)按圖19.8-34所示設(shè)計:圖19。8-34其中,A=R1+R2+C；（C〉=7mm）2．2．4拉延毛坯形狀及張開汽車覆蓋件毛坯按形狀一般分為矩形毛坯和形狀毛坯。矩形毛坯是由整張的冷軋板由剪板機按設(shè)計尺寸剪切后獲得，而形狀毛坯則由落料模或在拉延模中加落料功能獲取。無論那種毛坯，均存在張開問題，對于一般旋轉(zhuǎn)體,對稱件拉延毛坯的張開能夠按成形前和成形后的面積相等的原則計算。但對于汽車覆蓋件由于其形狀復(fù)雜、變化不規(guī)則、也不均勻，且材料存在相互位移，不能夠用面積相等的原則計算.目前，在設(shè)計階段常采用尺寸決定法來獲取毛坯的大體形狀和尺寸,在拉延模制造完成此后在試驗出最小的毛坯，以便獲取高10的資料利用率。拉延毛坯尺寸決定法以下:按板料成形性質(zhì)分為兩種情況：1．拉深變形時如圖19。8-35所示,凸模最初接觸比較平的表面時，但是當(dāng)壓料面上有修邊沖孔線時，應(yīng)試慮其尺寸。圖19.8—35拉延毛坯B＝130＋A（1－α);其中α的值：α=0（圓形拉延筋，進料方向與其垂直)=0.04(方形拉延筋）α=0.02（圓形拉延筋，進料方向與其平行）2．脹形變形時（淺拉深）如圖19。8—36所示，拉延毛坯L＝b＋70圖19。8-36設(shè)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(dāng)于矩形盒角部）形狀的毛坯張開圓滑過渡連接,進而獲取近似的張開形狀和尺寸，若是形狀近似于矩形，則應(yīng)簡化成必然尺寸的矩形毛坯。其他，隨著CAE技術(shù)的日漸成熟和廣泛使用，基于有限元模擬技術(shù)的毛坯張開將會逐漸取代手工張開,將會使汽車覆蓋件毛坯張開的精度和速度大大提高。112．2．5DL圖的內(nèi)容及設(shè)計DL圖（DieLayoutDrawing)是用于表示汽車覆蓋件沖壓工藝內(nèi)容,指導(dǎo)后序模具設(shè)計和制造的工程計劃圖.DL圖的內(nèi)容應(yīng)包括:1．工序劃分及加工內(nèi)容2．工藝流程圖及沖壓設(shè)備3．各工序沖壓方向及斜楔加工方向4．各工序送料方向5．各工序加工內(nèi)容視圖表示及表示簡圖6．基準(zhǔn)定位孔（C/H），型面檢查點（C/P）7．基準(zhǔn)點及沖壓中心的關(guān)系8．拉延件工藝補充形狀、地址及凸模輪廓線9．拉延毛坯形狀尺寸10．修邊沖孔地址、廢料刀部署及廢料流向11．制件變形展望及措施12．強力鐓死區(qū)13．斜楔種類及角度14．對各工序模具結(jié)構(gòu)恩賜的先期指導(dǎo)15．其他需要說明的事項(左右件、技術(shù)要求等）圖19.8—37所示為轎車翼子板DL圖中的工序簡圖示例圖19。8-38所示為DL圖中的各種符號參照表：12圖19.8—382．3修邊沖孔工藝設(shè)計2．3．1修邊沖孔沖壓方向的確定修邊沖孔的沖壓方向設(shè)計按考慮序次有以下原則：①刃口強度原則刃口強度是由孔邊距、孔間距、刃口有效厚度的絕對值和相對值、以及刀口的銳角度決定。還與刃口資料與熱辦理和沖壓資料的機械性能和狀態(tài)相關(guān).當(dāng)用強韌的刃口資料在小壁厚的狀態(tài)下使用時，依舊有滿意的使用收效，在所有的影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(guān)而與沖壓方向沒關(guān)外，其他因素均應(yīng)在確定沖壓方向時認真加以考慮。修邊沖壓方向的確定如圖19。8-39所示，修邊線無論是在型面上還是在法蘭上，當(dāng)修邊線與產(chǎn)品側(cè)壁距離很小時，均要采用正置沖壓方向。圖19。8-39b.沖孔沖壓方向的確定如圖19.8-40所示，在型面上沖孔,當(dāng)孔距產(chǎn)品側(cè)壁距離很小時，只能采用倒置沖壓方向。而當(dāng)在凸緣面上沖孔當(dāng)孔距產(chǎn)品側(cè)壁距離很小時，則需采用正置沖壓方向。13圖19。8-40修邊沖孔沖壓方向的確定在修邊沖孔復(fù)合時，若發(fā)生修邊和沖孔對沖壓方向要求不一致時，應(yīng)依照改進刃口強度最差的分別條件作為主要原則,將沖壓方向一致的邊與孔放到一道工序中.②精度質(zhì)量原則這里的精度是指沖壓件由于沖壓方向而產(chǎn)生的誤差,是與沖壓方向相關(guān)的精度。主要包括兩方面：尺寸、形狀、地址誤差如圖19。8-41所示，當(dāng)產(chǎn)品要求的修沖尺寸為沿型面的法向時，而沖壓方向與修沖法向不重合成必然夾角時，會使修邊沖孔的尺寸、形狀、地址產(chǎn)生誤差。這類誤差僅與沖壓方向相關(guān),而與制造精度并無直接關(guān)系。圖19。8-41所以在選擇修邊沖孔的沖壓方向時要充分考慮由于沖壓方向和產(chǎn)品法向不重合帶來的誤差，當(dāng)產(chǎn)品對邊和孔有尺寸公差要求時要注意選擇合理的沖壓方向和刃口尺寸，以便沖壓出合格產(chǎn)品。當(dāng)產(chǎn)品修沖尺寸為自由公差時，考慮到?jīng)_裁時產(chǎn)生側(cè)向力，為減小工作零件所受剪應(yīng)力，此時沖壓方向和產(chǎn)品修沖尺寸的法向夾角a應(yīng)小于10－15度。沖裁斷面質(zhì)量14沖裁斷面質(zhì)量主要包括斷面質(zhì)量、毛刺大小、光明帶方向。斷面質(zhì)量主要指斷面的垂直度，即實質(zhì)剪切面和刃法線的夾角,該角度過大，會使的沖壓件特別是外面法蘭邊如同刀鋒相同尖銳，會傷害操作工人。而毛刺應(yīng)盡量防范存在與沖壓件的裝置表面上，進而影響裝置縫隙和質(zhì)量。而光明帶應(yīng)盡可能朝向后序翻邊或翻口的表面面，以防范翻邊或翻口表面面資料纖維拉伸變長而引起破裂.2．3．2修邊沖孔工藝方案的設(shè)計1．修邊線的張開汽車覆蓋件修邊線的張開是很復(fù)雜的一個問題,手工展動工作量大，而且精度低，所以在現(xiàn)生產(chǎn)中精確的修邊線一般是用樣板在后序模具上經(jīng)過實驗而獲取的,而這大大增加了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頸。所以，利用CAE技術(shù)獲取精確或較為精確的修邊線將成為未來發(fā)展的方向.制件修邊尺寸的張開，由于情況好多而不能夠一一列舉,在此僅舉幾個代表性的例子。①無伸長或壓縮的純直角波折的情況圖19。8-42如圖19。8—42所示：L＝a+b+πc（R＋xt）/18015其中，x為中性層位移系數(shù)，用線性差值法從下表獲?。孩趬嚎s翻邊（90°波折)如圖19.8—43所示：圖19.8-43拉伸翻邊（90°波折)如圖19。8-44所示：圖19.8-44壓合時修邊尺寸張開計算方法圖19.8-45如圖。所示，當(dāng)時ι=張開翻邊長度R=0,L=L0+t+1.06t198-4421ι0=壓合后翻邊長度當(dāng)R=t2時,L=L0+0。57t2+1.08t1L=壓合前翻邊長度2．多次修邊接刀的設(shè)計t1=外板厚度由于強度和廢料排放問題，汽車覆蓋件的修邊經(jīng)常不t2=內(nèi)板厚度是一次完成，當(dāng)采用多次修邊工藝時，每次修邊之間就不可防范的產(chǎn)生接刀問題。接刀形狀和尺寸能夠按圖19。8—46至圖19.8—48設(shè)計。當(dāng)資料厚度t〈=1。5mm時，有以下兩種形式：圖19。8-46形式一圖19.8-47形式二②當(dāng)資料厚度t<=1.5mm時16圖19.8—483．修邊沖孔沖裁力和卸料力的計算①沖裁力汽車覆蓋件模具的使用設(shè)備一般是依照沖壓件生產(chǎn)廠家現(xiàn)有的設(shè)備給定的，所以計算修邊沖孔的沖裁力的意義不大,平時不用計算，只有當(dāng)經(jīng)驗上感覺設(shè)備力量不夠時，才計算出修邊沖孔的沖裁力來校合設(shè)備。而當(dāng)沖裁力高出設(shè)備噸位50％時，在工藝或設(shè)備上就要采用對策了。沖裁力p=l×t×τ式中p：沖裁力（kg）（無階梯狀態(tài)下計算）l：沖裁長度（mm）t：板厚(mm）τ：抗剪強度（kgf/mm2）τ：（抗剪強度)按下表：沖壓件材質(zhì)τ（kgf/mm2）45kgf級高強度板4550kgf級高強度板5055kgf級高強度板5580kgf級高強度板80鋼板的簡單參數(shù)見下表：②卸料力卸料力P1因料厚、形狀等的不相同而各異.一般為沖裁力的2～6%。P1=K·P17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(fù)雜時取上限值。卸料力系數(shù)表料厚K卸≤0.10。06～0。09＞0。1～0。50.04~0.07鋼＞0.5～2.50。025～0.06＞2。5~6。50.02～0.05＞6.50。015～0.04鋁、鋁合金0。03～0。08紫銅、黃銅0。02～0.064．廢料刀的部署和廢料的辦理廢料刀的部署是修邊工藝擬定的一項重要內(nèi)容，也是DL圖上必不能少的。廢料刀部署的可否合理直接影響到廢料可否順利的滑落,進而關(guān)系到?jīng)_壓生產(chǎn)的效率,所以是用戶最關(guān)心的方面之一，也是修邊工藝成敗的要點。廢料刀的部署有以下幾個原則：①廢料刀的部署第一要保證廢料消除暢達,要考慮廢料從各個方向翻轉(zhuǎn)都能順利落下。為了保證廢料從廢料刀一側(cè)落下，必定對模具一周廢料刀周密考慮,即順時針或逆時針沿周設(shè)置，而且廢料刀的刀面角度為10°。②廢料刀的開角有對于整刀直角，如圖19.8—49所示；而當(dāng)修邊線為內(nèi)凹曲線時，如圖19.8—50所示，則廢料刀應(yīng)與模具中心線平行。圖19.8-4918圖19。8—50廢料刀的部署應(yīng)依照產(chǎn)品的特點a．當(dāng)產(chǎn)品修邊線有凹形和凸臺時應(yīng)按圖19.8-51及圖19.8—52部署，當(dāng)按圖部署廢料依舊不能夠順暢排出時，應(yīng)采用頂銷或剛性勾料的逼迫方法保證廢料的順暢滑落.圖19。8-51圖19。8—52b．如圖19。8-53所示，不要使凸模刃口與廢料刀相對，如不能防范時,廢料刀開角應(yīng)設(shè)計成度（如圖中雙點劃線所示）或設(shè)置逼迫落料裝置。圖19。8-53c．當(dāng)制件側(cè)面形狀如圖19。8-54所示時，圖19.8—54廢料刀應(yīng)如圖部署，特別是當(dāng)角度15≤c≤30時,必定按圖所示部署。d．對于輪罩,車門,側(cè)圍等存在很大的內(nèi)凹形狀的零件，要防范廢料刀過長的情況。如圖19。廢料刀應(yīng)部署在極點8—55所示應(yīng)盡量防范。19圖19.8-55e．要防范出現(xiàn)廢料刀強度太弱的情況保證應(yīng)有的強度圖19。8-56f．在產(chǎn)品角部部署廢料刀時應(yīng)注意以下三點:◎如圖19。8-57所示，廢料刀刃口距R最少10mm。圖19.8-57如圖19.8-58所示，廢料刀刀座輪廓不要高出修邊線。不能夠高出修邊線圖19。8—58如圖19。8—59所示,廢料刀的部署應(yīng)使廢料的重心在圖示雙點劃線之外。圖19.8—59廢料重心④廢料刀的部署應(yīng)依照產(chǎn)品的大?。^為廢料流向)a．小型產(chǎn)品圖19.8—6020b．中型產(chǎn)品圖19。8—61c．大型產(chǎn)品圖19。8—625．修邊沖孔種類的確定修邊沖孔按(內(nèi)容見原書P3903。3，圖改為19。8—63和19.8-64）6．修邊沖孔工藝內(nèi)容的分配修邊沖孔工藝設(shè)計的另一項重要內(nèi)容就是在確定沖壓件上的邊和孔得沖壓種類后，再對其在必然的工序內(nèi)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(shè)計時要充分考慮模具的結(jié)構(gòu)和強度.從模具工作部分強度考慮，當(dāng)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，則必定放到兩道沖壓工序中來實現(xiàn).212．4翻邊工藝設(shè)計2．4．1翻邊沖壓方向的確定（內(nèi)容見原書P3914.2，圖改為19.8—65)2．4．2翻邊工藝方案的設(shè)計1．翻邊力及壓料力的計算①翻邊力的計算與修邊沖孔相同，計算翻邊力的目的主若是為了后邊壓料力的計算。其計算依照翻邊方式的不相同分為以下8種情況。a.P=1/2σlte.P=2/3σltb.P=σltf。P=5/6σltc。P=3/2σltg.P=7/6σltd.P=2σlth。P=3/2σlt圖19.8—66其中，P＝翻邊力（N）σ＝抗拉強度（N/mm2)l＝翻邊長度(mm）t＝料厚(mm）注:如產(chǎn)品需底面墩死，則實質(zhì)的翻邊力應(yīng)為計算值的1.5－2倍。②壓料力壓料力依照板料厚度和沖壓件形狀不相同而不相同，一般為翻邊力的15％－30%，壓料力的確定要依照以下原則:a．當(dāng)沖壓件是外板件時壓料力應(yīng)按30%計，內(nèi)板件時22按15%－20％。b．所計算的壓料力為壓料板剛接觸板料時的壓力。如圖19.8-67所示。壓料力圖19。8-67剛接觸板料對于內(nèi)板件，如解析有向外拉料的可能性時下死點(見圖19。8—68），應(yīng)加大壓料力，可按外板計算。圖19。8-682．翻邊變形解析及工藝對策①翻邊的分類及其變形特點一般將翻邊分為三大類：a．直線翻邊如圖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。圖19。8-69b。伸長翻邊如圖19.8-70所示，翻邊線為內(nèi)凹曲線且或翻邊所在的面為上翹曲面,此時翻邊處受拉應(yīng)力,板料產(chǎn)生伸長變形。圖19。8—70c．縮短變形23如圖19。8—71所示，翻邊線為外凸曲線且或翻邊所在的面為上凸曲面，此時翻邊處受壓應(yīng)力，板料產(chǎn)生縮短變形。圖19.8-71詳盡對策無論是伸長翻邊還是縮短翻邊,其對策都是為了減小殘留的內(nèi)應(yīng)力,防范制件出現(xiàn)開裂或起皺等沖壓弊端。．伸長翻邊如圖19.8—72所示,當(dāng)翻邊伸長趨勢很嚴重時應(yīng)在翻邊線之外的翻邊張開面上合理的部署一些凸點，在翻邊前依靠這些凸點早先存必然的料,防范翻邊時因資料伸長變形以致制件出現(xiàn)缺料開裂。修邊線圖19.8-72b．縮短翻邊翻邊線如圖19.8-73所示，對于縮短翻邊應(yīng)在考慮不影響修邊的情況下盡量采用拉延的方式成形，必若是能夠不用翻邊工藝，采用拉延后斜楔修邊。修邊線圖19。8—73242．5整形工藝設(shè)計為保證沖壓件能順利成形，我們經(jīng)常在拉延工序?qū)Ξa(chǎn)品的某些形狀和特點進行改動，如加大圓角，對位于壓料面的制件形狀進行模糊辦理等，而這些產(chǎn)品形狀的恢復(fù)一般是經(jīng)過整形工藝來實現(xiàn)的。別的,由于沖壓弊端和拉延變形不均勻以致拉延修邊后的制件產(chǎn)生變形，而產(chǎn)品又對這些形狀有特其他要求，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經(jīng)常不能夠滿足這一要求，此時也需要經(jīng)過整形來滿足這些特別要求.整形工藝誠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，要經(jīng)過該工藝獲取的是吻合要求的制件最后形狀。所以,整形平時不會被作為一道單獨的工藝，即出于經(jīng)濟性考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(shè)計時,我們平時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(fù)合工藝。2．6回彈解析及校正工藝設(shè)計2．6．1回彈的分類及產(chǎn)生原因?qū)τ诟采w件沖壓來講，回彈是很難控制的一項沖壓弊端。平時將回彈分為兩類:1．拉延回彈25由于拉延過程中，板料存在難以控制的復(fù)的變形,所以拉延件中總是存在著節(jié)余的內(nèi)應(yīng)力,而這些內(nèi)應(yīng)力經(jīng)常在修邊后得以釋放，進而造成回彈。2．翻邊回彈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(dāng)制件從模具中取出時,彈性變形恢復(fù)，進而引起回彈.2．6．2常有的回彈及其對策1．過拉延①對于門內(nèi)板這類拉延深度大的沖壓件，要對側(cè)壁凹陷回彈進行控制。如圖19.8-74所示。②對于梁類拉延深度較大的零件,也要對側(cè)壁凹陷回彈進行控制,如圖19.8-75所示。2．過突出對于發(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所示圖19.8-763．回彈展望圖19.8-74圖19.8-75主若是針對翻邊回彈而采用的對策，經(jīng)過經(jīng)驗、實驗數(shù)據(jù)或是計算機模擬獲取覆蓋件的回彈數(shù)據(jù)，此后在工藝上給出必然的回彈角，如圖19.8-77所示，在斜楔翻邊工藝上考慮回彈。262．7特別資料的汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計2．7．1拼焊板的沖壓工藝設(shè)計拼焊板的優(yōu)點及其在汽車覆蓋件上的應(yīng)用拼焊板（TWB－Taior_圖welded19.8-77blank）是將兩塊或兩塊以上擁有不相同的機械性能、鍍層或厚度的板料焊接到一起所獲取的擁有理想強度和剛度的輕型板料。在生產(chǎn)、制造和設(shè)計方面，拼焊板的使用有著巨大的優(yōu)勢：①由于產(chǎn)品的不相同零件在成形前即經(jīng)過連續(xù)焊接工藝焊接在一起,所以提高了產(chǎn)品的精度。②在撞擊過程中，能夠控制更多的能量獲取吸取，進而加強耐磨性能。③減少設(shè)計邊角料，并將廢料回收進行后續(xù)沖壓成形,進而節(jié)約了資料。④減少零件裝置數(shù)量，進而簡化流程.⑤縮散工模具辦理和安裝過程。⑥降低人員和產(chǎn)品的成本。⑦對產(chǎn)品的設(shè)計者而言拓寬了產(chǎn)品設(shè)計的靈便性。由于拼焊板有對于單個鋼板擁有無可比較的優(yōu)勢，所以自20世紀80年代以來在汽車覆蓋件上獲取了廣泛的應(yīng)用，圖19.8—78給出了拼焊板在汽車覆蓋件上的應(yīng)用。27圖19.8—78拼焊板的沖壓性能解析及相對付策誠然拼焊板的應(yīng)用擁有好多優(yōu)點,但是拼焊板在車身設(shè)計中的應(yīng)用依舊帶來了好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地址的搬動是需要面對的主要問題。兩者相較,焊縫搬動對拼焊板成形性的影響更大。所以,控制焊縫搬動，能夠控制較薄/弱側(cè)金屬的局部塑性變形，增加厚/強側(cè)金屬流入凹模中的比率，進而提高拼焊板的沖壓成形性,控制焊縫搬動的方法平時有以下幾種：①改變模具壓邊力法如圖19.8—79所示，能夠采用臺階式和組合式壓料圈，既能夠防范法蘭面起皺，又能夠靈便調(diào)整邊緣壓邊力以控制焊縫位移。圖19。8-79②部署拉延筋法經(jīng)過部署拉延筋來達到調(diào)整拼焊板沖壓成形過程中的強側(cè)和弱側(cè)資料流動,進而達到控制焊縫位移的目的。③夾持焊縫法夾持焊縫法主若是指采用附加的設(shè)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(yīng)的凸模前者在下模上使用墊片與對應(yīng)的凸模部分推行夾緊的方法,該方法需要焊縫在沖壓過程中位于最高點.此后者則采用在凸凹模上分別安裝液壓缸以夾緊焊縫的方28法。（見圖19。8—80)贊同焊縫處于零件曲率的任何地址，不用局限于凸模的極點，擁有更廣的適用性，該方法能夠有效地控制拼焊板成形過程中開裂的發(fā)生，而且使得薄板和厚板的變形更加均勻，另外,對焊縫搬動的控制還可以夠保證在最后成形零件上各種特定性質(zhì)資料的地址.圖19。8-802．7．2復(fù)合板的沖壓工藝設(shè)計復(fù)合板材由于擁有重量輕、強度高、傳熱均勻和雅觀等多種優(yōu)點，目前在外國的汽車制造業(yè)中已被廣泛使用.但是，由于對這類新式的復(fù)合資料的成形性能、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擬定，模具結(jié)構(gòu)形式和模具參數(shù)的確定，熱辦理工藝規(guī)范，甚至生產(chǎn)中的操作方式的決定都是較一般資料困難。生產(chǎn)中，經(jīng)常只能靠經(jīng)驗進行屢次試驗。1．當(dāng)復(fù)合板易開裂時，需增加退火工藝。2．當(dāng)深拉延時，能夠采用加潤滑劑的方法.3．對于沖裁模，為減小毛刺，能夠采用小縫隙，圓角凹模沖裁。4．對于復(fù)合板材而言，板材的整體厚度不能夠用來作為確定沖壓加工工藝方案的參數(shù)依照。295．當(dāng)組成復(fù)合板材的兩種資料性能相差很遠時，強度高、塑性差的資料常起主導(dǎo)地位。6．當(dāng)組成復(fù)合板材的兩種資料熱辦理退火溫度相差很遠時，很難用退火的方法來消融資料，提高其塑性，必要時能夠提高其退火溫度。7．實踐證明要特別注意復(fù)合板材沖壓加工的操作方式，即注意復(fù)合板材的送料面，它不但影響沖裁質(zhì)量,而且對波折、拉延等成形質(zhì)量也有很大的影響。2．7．2鋁合金板的沖壓工藝設(shè)計1．鋁合金板的優(yōu)點及其在汽車覆蓋件上的應(yīng)用從80年代末，世界上歐、美、日等好多汽車生產(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，并獲取了令人鼓舞的成就。1995年德國奧迪公司第一開始批量生產(chǎn)鋁制車身，把車身用鋁的研究推向了高潮，鋁合金在整車使用資料中的比率逐年提高。1990—1998這8年間,北美汽車工業(yè)的用鋁量增加了102％，圖19。8—81是一種典型的美國轎車所用資料近幾年變化的情況。鋁合金板之所以能在汽車車身上獲取廣泛的飛快的應(yīng)用,源于它所擁有的鋼板無可比較的優(yōu)點：①它使汽車車身輕量化，節(jié)能降耗，有利于環(huán)保。②它擁有優(yōu)異的回收再利用性.30③鋁合金汽車安全酣暢。④鋁合金板的應(yīng)用減少了整車工序，提高了裝置效率。⑤鋁合金板的應(yīng)用提高了燃油效率，加大了汽車的載重能力。2．鋁合金板的沖壓性能解析及相對付策鋁合金板材的局部拉延性不好，簡單產(chǎn)生裂紋。如發(fā)動機罩內(nèi)板由于形狀比較復(fù)雜，為了提高其拉延變形性能采用高樓鋁合金，延伸率已高出30%，但還是比鋼差，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要盡可能地保證形狀不突變,讓資料簡單流動以防范拉裂。尺寸精度不簡單掌握，回彈難以控制，在形狀設(shè)計時要