第六章大型覆盖件成形工艺及模具设计本章学习要求：1.掌握大型覆盖件冲压成形的工艺设计；2.熟悉大型覆盖件模具的典型结构；3.了解大型覆盖件冲压成形特点和主要成形障碍。覆盖件主要指覆盖汽车发动机和底盘、构成驾驶室和车身的一些零件，如轿车的挡泥板、顶盖、车门板、发动机盖、水箱盖、行李箱盖等。由于覆盖件的结构尺寸较大，所以也称为大型覆盖件。除汽车外，拖摩托车、局部燃气灶面等也有覆盖件。和一般冲压件相比，覆盖件具有材料薄、形状复杂、多为空间曲面且有较高的连接要求、结构尺寸较大、外表质量要求高、刚性好等特点。所以覆盖件在冲压工艺制定、冲模设具制造上难度都较大，并具有其单独的特点.6.1覆盖件的成形特点和主要成形障碍6.1.1覆盖件的成形特点图6.1.1覆盖件拉深过程示意图)坯料放入)压边)板料与凸模接触)材料拉入)压型)下死点)卸载覆盖件的一般拉深过程如图6.1.1所示，包括：坯料放入，坯料因其自重作用有一定程度的向下弯过压边装置压边，同时压制拉深筋；凸模下降，板料与凸模接触，随着接触区域的扩大，板料逐步与凸模贴模继续下移，材料不断被拉入模具型腔，并成形侧壁；凸、凹模合模，材料被压成模具型腔形状；继续加压定型，凸模到达下死点；卸载。由于覆盖件有形状复杂、外表质量要求高等特点，与普通冲压加工相比有如下成形特点：〔1〕成形工序多。覆盖件的冲压工序一般要4～6道工序，多的有近10道工序。要获得一个合格的覆通常要经过下料、拉深、修边〔或有冲孔〕、翻边〔或有冲孔〕、冲孔等工序才能完成。拉深、修边和翻边本的三道工序，其中拉深工序是比拟关键的一道工序。〔2〕覆盖件拉深往往不是单纯的拉深，而是拉深、胀形、弯曲等的复合成形。不管形状如何复杂，常次拉深成形。(3〕由于覆盖件多为非轴对称、非回转体的复杂曲面形状零件，拉深时变形不均匀，主要成形障碍是和拉裂。为此，常采用加工艺补充面和拉深筋等控制变形的措施。〔4〕对大型覆盖件拉深，需要较大和较稳定的压边力。所以，广泛采用双动压力机。〔5〕为易于拉深成形，材料多采用如08钢等冲压性能好的钢板，且要求钢板外表质量好、尺寸精度高〔6〕制定覆盖件的拉深工艺和设计模具时，要以覆盖件图样和主模型为依据。覆盖件图样是在主图板上绘制的，在覆盖件图样上只能标注一些主要尺寸，以满足与相邻的覆盖件的装配尺寸要求和外形的协调一寸一般以覆盖件的内外表为基准来标注。主模型是根据定型后的主图板、主样板及覆盖件图样为依据制作的例为1：1的汽车外形的模型。它是模具、焊装夹具和检验夹具制造的标准，常用木材和玻璃钢制作。主模型盖件图必要的补充，只有主模型才能真正表示覆盖件的信息。以上是传统设计方法，由于CAD/CAM技术的推用，主模型正在被计算机虚拟实体模型所代替。传统的由油泥模型到主模型的汽车设计过程，正在被概念设数化设计等现代设计方法所取代，因而从根本上改变了设计制造过程，大大提高了设计与制造周期，提高了度。6.1.2覆盖件的主要成形障碍由于覆盖件形状复杂，多为非轴对称、非回转体的复杂曲面形状零件，因而决定了拉深时的变形不均所以拉深时的起皱和开裂是主要成形障碍。1.覆盖件成形时的起皱及防皱措施在图6.1.1所示覆盖件的拉深过程中，当板料与凸模刚开始接触，板面内就会产生压应力，随着拉行，当压应力超过允许值时，板料就会失稳起皱。薄板失稳起皱其实质是由板面内的压应力引起的。但是，产生失稳起皱的原因的直观表现形式是多种的，如不均匀拉伸起皱、剪应力起皱、板内弯曲起皱等，所以覆盖件拉深时起皱的皱纹多少、形态和部位有样。图6.1.2所示是局部汽车覆盖件的面形状不良的实例，其中多是因为失稳起皱造成的。根据发生的原因将覆盖件的面形状不良按表6.1.1进行分类。当然各种分类之间是紧密相关的，有时一种现象有可能是由多引起的。除材料的性能因素外，各种拉深条件对失稳起皱有如下影响：〔1〕拉深时板料的曲率半径越小越容起压应力，越容易起皱；〔2〕凸模与板料的初始接触位置越靠近板料的中央部位，引起的压应力越小，产生的危险性就越小；〔3〕从凸模与板料开始接触到板料全面贴合凸模，贴模量越大，越容易发...
