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如何实现在侧围外板冲压成形时,减少一道工序降低成本?

活动时间:2019/3/21 0:00:00     来源:http://www.fifmgauge.com/news166798.html

实际生产中,生产效率和生产成本是衡量冲压工艺设计合理的主要指标,冲压工艺设计包括冲压件的成形性能分析和冲压成形方案的确定,良好的冲压工艺性和合理的工艺方案可以节约冲压件生产成本,缩短加工时间,简化模具结构,延长模具使用寿命,并获得成形质量良好的制件。

现以某轿车侧围外板冲压成形为例,通过分析制件的冲压成形工艺,提出工艺优化方案,充分复合模具结构,将修边与整形复合、直翻边整形与斜楔翻边复合以及直翻边与斜楔冲孔复合,使轿车侧围外板冲压工序由5道减少至4道,提高轿车侧围外板生产效率,降低生产成本。

制件成形工艺分析

侧围外板是轿车车身外形最大、最复杂的覆盖件,其特点是外形尺寸大、结构复杂、外表面质量和装配精度要求高,这些要求都在冲压工艺中体现和实施,如图1所示。传统的轿车侧围外板冲压工序一般都超过5道,为提高生产效率,降低生产成本,在保证制件成形质量的前提下对各工艺进行科学有效的复合,实现减少工序的目的。


图1 轿车侧围外板冲压工艺

工艺优化分析

轿车侧围外板的工艺设计和模具设计难度与复杂程度大于其他冲压件。为减少冲压工序,必须采用多种手段进行模具结构的复合。在具体实施过程中,不仅采用常用的复合工艺,如修边与冲孔复合、翻边与整形复合;而且在后门、尾灯和轮罩等处,将传统分开的工艺进行复合,达到减少工序数的目的。

修边与整形复合

轿车侧围外板后门区域为重点整形区,该处紧邻修边线,如图2所示。传统的模具结构采用修边和整形分开完成。研究发现此处整形量小,主要变形为局部胀形,不影响修边线,故在模具结构设计时将这2个工序复合,在修边+冲孔+整形+斜修边(OP30)工序中一次完成先修边后整形工艺,如图3所示。


图2 轿车侧围外板重点整形区


图3 修边整形复合模结构

直翻边整形与斜楔翻边复合

轿车侧围外板尾灯处翻边呈2个角度,且该处空间小,不利于复杂工艺的实施,所以通常将2个角度的翻边分开在不同的工序中完成,如图4所示



图4 轿车侧围外板尾灯处翻边复合

为减少工序,采用小型非标准斜楔翻边与直翻边复合结构模具,2个方向的镶件交错完成模具结构的复合,顺利完成直翻边整形与斜翻边的复合,并在修边+冲孔+斜修边+斜整形(OP40)工序中一次完成,直翻边整形与斜翻边整形复合模结构如图5所示。



图5 直翻边整形与斜翻边整形复合模结构

直翻边与斜楔冲孔复合

图6所示为某轿车侧围外板上的轮罩安装孔,孔径公差为±0.1mm,位置精度为±1mm。孔径公差要求较高,而孔的方向与OP30修边工序的冲压方向夹角大,无法采用先冲孔后翻边的冲压工艺。按照传统的冲压工艺,该处的冲压过程为:拉深、斜楔修边、直修边、翻边、冲孔,一共5道工序。



图6 轿车侧围外板轮罩安装孔

为减少工序数量,在冲孔+翻边+斜冲孔+斜整形(OP50)工序上采用直翻边与斜楔冲孔的复合结构,如图7所示,将侧冲孔与直翻边复合,将该区域工序数量控制在4道以内。图8所示为某轿车侧围外板轮罩冲压工序图,实践证明:按照这种工艺实施后,侧孔的精度达到了质量要求。



图7 直翻边与侧冲孔复合模结构




图8 轿车侧围外板轮罩冲压成形过程


实施效果

采用多种模具结构复合技术,对轿车侧围外板的成形困难部位进行冲压工序复合,最终轿车侧围外板在4道工序内冲压成形,如图9所示,并且生产稳定,成形制件符合质量要求。





图9 轿车侧围外板冲压工序


内容来源:《模具工业》2017年第8期

原文作者:肖红波1蔡浩华2

作者单位:1.武汉交通职业学院;2.东风汽车公司




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