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绘制汽车车身覆盖件冲压综合工序图的方法(4)

2015/7/7    作者:未知    来源:网络文摘    阅读:3110

[4]如果覆盖件中有依靠板材延伸变薄来成形的反包,其反包中部又没有孔时,例如(图十九)所示轿车车身后地板,它的形状是由后座椅包和备胎包组成,二个包凸凹方向相反,每个包上都无大的孔洞。我们在制定拉延工艺方案时,若想一次拉延成形,达到(图十九)c)所示的拉延制件,备胎包就得依靠板材延伸变薄来变形,这是不能满足板材许可延伸率要求的,因此一次拉延成形不能成功。我们必需采用二次拉延成形,事先拉延成形备胎包这个反包,如(图十九)b)所示,尔后再拉延成形后座椅包形成轿车车身后地板的拉延制件,形状,最后得到良好的覆盖件,如(图十九)a)所示。这种方法应用时,要遵守一个规则,即第二次拉延成形时不许破坏第一次拉延已成形好的形状。

    综合上述,覆盖件拉延成形时,板材各部位以及变形过程中,变形应力是不完全相同的,表现的应变方式也不一样,不同的应力和应变状态有不同的塑性变形能力。双轴向拉伸应力状态下获得拉伸应变的塑性变形能力最差,三轴向压缩应力状态下获得拉伸应变的塑性变形能力最好。但是,双轴向拉伸应力状态下获得光洁表面的效果最好,三轴向压缩应力状态下获得光洁表面的效果最差。我们就是根据覆盖件各个部分的不同要求,耒设计拉延制件的各个部分的不同形状,使其在符合变形理论的基础上,既經济又实惠地得到高品质的覆盖件。覆盖件的主体形状是在拉延塑性变形状态下完成的,完成的比例越高越好,留给尔后翻边整形的变形比例越少越好,因为后面的变形多办是弹塑性变形状态,事后会有弹性回复现象,常称回弹,它会造成覆盖件尺寸的过大偏差,导致拉延工序设计的失败。

 二,拉延制件塑性变形应遵守的准则

    把覆盖件变换成拉延制件(通过工艺设计),它认定最理想的状覆盖件曲面形状,应该是一个球形曲面形状,或称圆锅形状,如(图二十)所示。

绘制汽车车身覆盖件冲压综合工序图的方法

(图二十)由拉延塑性变形理论制定的最理想的覆盖件曲面形状

    但是,车身外形是一个符合潮流的艺术曲面,分解致各个覆盖件曲面形状都不太可能立即像(图二十)所示的最理想的状覆盖件曲面形状。只有通过拉延制件的形状设计,将其改造成符合以上规范化的形状,即必须遵守以下的几个准则:

1,避让冲压成形方向的倒钩现象:

    (图二十一)是轿车车身后行李厢盖外板拉延制件的拉延方向选择分析图。从外形特征判定,根据以模具成形中心对称两端变形阻力相等的道理,我们好像要选择(图二十一)a)所示的冲压成形方案。但是,后行李厢盖外板上有一个牌照凹包,出现了冲压成形方向的倒钩现象,因此不可能在拉延时成形出这个牌照凹包,它的拉延方向选择是不正确的。我们必须避让冲压成形方向的倒钩现象,被迫选择(图二十一)b)所示的冲压成形方案,将后行李厢盖外板旋转一个方向,使牌照凹包顺从拉延冲压方向,才可能在拉延时成形出来。此时,为了改善外形两端变形阻力不相等的缺点,我们就要从工艺补充型面制作上耒

绘制汽车车身覆盖件冲压综合工序图的方法

a)不正确的拉延方向   b)正确的拉延方向

    (图二十一)轿车后行李厢盖外板避让冲压成形方向倒钩现象的实例

    a—拉延凹模口轮廓线;b—拉延凸模周边轮廓线;c—工艺补充反包轮廓线;d—覆盖件修边轮廓线;e—覆盖件翻边轮廓线。

    求取平衡,如(图二十一)b)所示。我们沿覆盖件四周设立一圈工艺补充凸筋,变形阻力减小的那一端(有牌照凹包的一端)凸筋高一些,另一端凸筋低一些,直到外形两端变形阻力相等。根据后行李厢盖外板曲面的特征,我们可以让四个边部凸筋低一些使用拉延方法成形,让四个角部凸筋高一些使用反拉延方法成形,但是,各处变形阻力应该是相等的(即角部总的拉延深度小于边部总的拉延深度),如(图二十一)b)所示,同时各边a轮廓线线长小于c轮廓线线长, c轮廓线线长小于e轮廓线线长,使覆盖件各个部位都是在承受双轴向拉伸应力,这样才能得到良好的光洁拉延效果,得到优良的外覆盖件。

2,最大能量的吸收:

    (图二十二)是商用车后侧围外板拉延工艺分析的一个实例,从外形特征判定,根据以模具成形中心对称两端变形阻力相等的道理,我们好像要选择(图二十二)a)所示的冲压成形方案。但是,覆盖件是由主型面A和型面B所组成,(图二十二)a)所示的冲压成形方案其主型面A是一个斜面,该型面是车身外表面,要求轮廓线清晰美观,由于成形能量分流而不能获得最大的能量,因而不易得到最大能量所形成的清晰美观的轮廓线。(图二十二)b)所示的冲压成形方案,该覆盖件其主型面A是处在冲压成形方向的水平方位,属于正法向,可以百分之百吸收压力机冲压成形的最大能量,使主型面A上的轮廓线清 

绘制汽车车身覆盖件冲压综合工序图的方法

 a)不合适的拉延方向 b)较合适的拉延方向

(图二十二)商用车后侧围外板拉延工艺分析图

    晰美观,因此,(图二十二)b)所示的冲压成形方案是较合适的或是正确的。二者比较之下,当然选定(图二十二)b)所示的冲压成形方案。

    钢板在模具中成形时,受力曲面能吸收压力机冲压成形的最大能量,并且使钢板成形应力到达钢板的屈服值时,它就能很好地发生永久变形(或称塑性变形)。因此,吸收压力机冲压成形的最大能量也是一条重要必须遵守的准则。

3,凸模接触拉延成形钢板起始基点不串逃:

  (图二十三)是商用车后围左右内板拉延工艺设计分析图,其中a)所示的冲压成形方案虽然符合前述的一些工艺准则,但是,它在拉延成形时,在P点处(即凸模起始接触拉延成形钢板处),当凸模继续向下拉伸时板材上的P点将会沿着凸模表面相对滑动,我们称其为串逃,直至P点两端成形阻力相对平衡之后才能稳定下来,凸模再继续向下拉伸才会出现板材包络凸模表面的理想拉延现象。

绘制汽车车身覆盖件冲压综合工序图的方法

 

 a)不合适的拉延方式    b)比较合适的拉延方式

(图二十三)商用车后围左右内板拉延工艺设计分析图      

  串逃现象会产生两种不良的后果:A)在覆盖件表面棱线处,凸模起始接触板材产生的痕迹,串逃后仍然残留在板材上,即使覆盖件成形终了仍然还在,甚至出现表面棱线处的双印痕,成为难以消除的表面质量缺陷;B)在大量生产时,凸模表面会产生过快的磨损,丧失凸模表面的尺寸精度。

  (图二十三)是商用车后围左右内板拉延工艺设计分析图,其中b)所示的冲压成形方

 案是将商用车后围左右内板旋转了一个角度选定冲压方向,使凸模起始接触板材的P点两端成形阻力,在拉延成形过程从始至终都是平衡的,拉伸将出现板材包络凸模表面的理想拉延现象,因而获得优良的拉延效果。

4,以模具成形中心对称两端需遵守各瞬间板材成形流动阻力相等:

  (图二十四)是越野车车门外板拉延制件分析图,该覆盖件形状是以模具成形中心两端完全不对称的,因此板材成形流动阻力对称两端如果不采取什么措施也是不可能相等的。

绘制汽车车身覆盖件冲压综合工序图的方法

 a)越野车车门外板覆盖件图

绘制汽车车身覆盖件冲压综合工序图的方法

 b)越野车车门外板拉延制件图

绘制汽车车身覆盖件冲压综合工序图的方法

c) 越野车左/右车门外板拉延制件图

(图二十四)越野车车门外板拉延制件分析图

(图二十二)商用车后侧围外板也是这一类覆盖件。以模具成形中心对称两端板材成形流动阻力瞬间不相等,会出现二个缺陷:(A)(图二十四)b)中A指示的轮廓线会因串逃而产生双轮线,出现表面缺陷;(B)(图二十四)a)中倾斜的次型面会因倾角不良而产生波纹,出现表面缺陷。求得以模具成形中心对称两端需遵守各瞬间板材成形流动阻力相等有以下三个方法:

  (1)增加工艺补充面:(图二十二)b)商用车后侧围外板就是在覆盖件型面B对称的一端,增加了与覆盖件型面B大致相当的工艺补充面,从而求得以模具成形中心对称两端各瞬间板材成形流动阻力相等,称之为较合适的拉延方法。

  (2)旋转覆盖件至有利于拉延的冲压方向及合理布置工艺补充面:(图二十四)b)越野车车门外板拉延制件就是将覆盖件旋转了一个方向,使(图二十四)a)中标示的覆盖件主型面和次型面都处在各自有利于圆锥面光洁拉延的倾角,以及有利于形成以模具成形中心对称两端各瞬间板材成形流动阻力相等。然后选择最有利于拉延成形的工艺压料面。

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