CN105382126A - 汽车顶盖冲压成型工艺及冲压模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车顶盖冲压成型工艺，在拉延成形工序中，在坯料线处形成翻孔，所述翻孔作为后续工序中的定位孔，所述翻孔所在位置在后续工序中作为废料被切除。本发明还提供了一种冲压模具。本发明能够提高汽车顶盖冲压成型过程中的定位精度。

Description

汽车顶盖冲压成型工艺及冲压模具

技术领域

本发明涉及汽车覆盖件冲压领域，具体涉及汽车顶盖冲压成型工艺及冲压模具。

背景技术

以冲压工艺而言,汽车外覆盖件与其他冲压件相比具有材料薄,形状复杂,且多为立体曲面,表面质量及精度要求高等特点,外覆盖件的好坏将直接影响整车的外观和质量。

汽车覆盖件的冲压成形是根据产品结构形状和技术要求确定拉延、修边、冲孔、翻边、整形等工序的先后顺序及各工序的具体内容。为保证零件达到较高精度要求，零件冲压成形过程中的不同工序间需要有统一的定位基准，同时要保证生产时定位的准确性和稳定性，从而降低生产多工序成型造成的累积误差，提高零件精度。

现有技术方案中，汽车顶盖外板成型工艺过程主要包括拉延、修边冲孔、翻边整形等工作内容，具体为：第一序中主要为拉延成形，第二序为修边冲孔，后序进行翻边整形等，而在第二序中零件主要靠第一序成形后的造型进行定位。

现有技术方案中用于生产汽车顶盖的坯料拉延成形后，将在第二序中进行周圈修边及冲孔工作内容，而顶盖由坯料拉延成形后为一个带有初步造型轮廓的整体制件，在第二序中只能通过拉延成形制件的轮廓造型进行定位。

由于产品造型各不相同，当拉延深度较浅或轮廓造型相对简单时，单一的型面定位容易出现定位不准、稳定性及生产一致性差的问题，影响零件最终精度。

发明内容

本发明的目的是提高汽车顶盖冲压成型过程中的定位精度，为此本发明的实施例提供了如下技术方案：

一方面，提供了一种汽车顶盖冲压成型工艺，在拉延成形工序中，在坯料线处形成翻孔，所述翻孔作为后续工序中的定位孔，所述翻孔所在位置在后续工序中作为废料被切除。

作为优选方案，所述翻孔位于所述坯料线的长边两端。

作为优选方案，在拉延前，所述翻孔在坯料线内侧的投影为1/2圆，随着所述坯料的拉延收缩，拉延成形后所述翻孔在水平面内的投影位于所述坯料线内侧的部分减小至大于等于1/3圆同时小于1/2圆。

作为优选方案，所述后续工序包括周圈修边及尾部与顶部交接位置整形工序，其中在所述坯料线的宽边侧留有废料。

作为优选方案，所述周圈修边及尾部与顶部交接位置整形工序完成后，进行修边+整形+侧整形工序。

作为优选方案，在修边+整形+侧整形工序中，所述汽车顶盖的顶部采用正压料芯压料，所述汽车顶盖的尾部端头采用侧压料芯压料，所述汽车顶盖的尾部两侧采用正整形成形，所述汽车顶盖的尾部中间部分采用侧整形成形。

作为优选方案，所述修边+整形+侧整形工序完成后，进行冲孔+整形工序，其中对所述汽车顶盖两侧的卡爪进行整形，对所述汽车顶盖的尾部安装孔进行冲孔，对所述汽车顶盖的尾部端头进行整形。

另一方面，提供了一种冲压模具，包括上模座、下模座和压边圈，所述下模座上安装有凸模和翻孔凸模，所述上模座上安装有翻孔凹模，所述翻孔凸模位于所述凸模的外侧。

作为优选方案，所述翻孔凸模的顶端为1/3圆形状的凸台，相对于所述下模座的中心，所述凸台更靠近所述下模座的外侧。

作为优选方案，所述翻孔凹模上加工有止转面，所述上模座上安装有止转块，所述止转面与所述止转块配合防止所述上模座下压时所述翻孔凹模旋转。

本实施例利用拉延成形工序中形成的坯料线处的翻孔为下一工序的定位孔，与定位销配合实现高精度的定位，避免了利用轮廓造型定位时由于轮廓形状不统一而造成定位不准、稳定性及生产单一性差的问题，而且翻孔所处区域为废料区，修边后被切除，不会影响零件质量。

进一步地，在拉延成形过程中，随着材料的收缩，翻孔的投影由1/2圆向着1/3圆减小，既能够满足冲压开始时的精确定位要求，又能够避免在拉延成形完成后翻孔所处区域的废料被卡在定位销上导致废料无法脱落。

进一步地，在周圈修边及尾部与顶部交接位置整形工序中，在坯料线的宽边侧留有废料待后序切除，能够保证废料排出顺畅。

进一步地，在修边+整形+侧整形工序中，针对不同的位置采用不同的压料方式及整形方式，能够使得汽车顶盖的尾部充分成形，且成形后不易变形，制件刚性强度好。

本实施例中的冲压模具，利用位于凸模外侧的翻孔凸模与翻孔凹模的配合，能够实现在上述的拉延成形工序中，在坯料线处形成翻孔的冲压工艺，从而提高定位精度。

进一步地，1/3圆形状的凸台能够实现上述的翻孔大小，而凸台靠近下模座的外侧，使得翻孔成形时能够避免流料及形变过于激烈，提高翻孔成型效果。

进一步地，由于汽车顶盖成型后非平面，因此翻孔凹模的端面也为非平面，采用止转面与止转块的配合，能够防止由于翻孔凹模的端面为非平面造成冲压过程中翻孔凹模发生旋转而产生型面干涉，保证最终制件的成型质量。

附图说明

接下来将结合附图对本发明的实施例做进一步详细说明，其中:

图1是本发明的实施例的冲压模具合模后的立体图，其中上模座被省略；

图2是本发明的实施例的冲压模具的下模座的立体图；

图3是本发明的实施例的冲压模具的下模座的局部放大图；

图4是本发明的实施例的冲压模具的翻孔凹模的立体图；

图5是本发明的实施例的翻孔凸模与翻孔凹模的配合工作示意图；

图6是本发明的实施例的汽车顶盖冲压成型工艺中的第一序完成后的坯料俯视图；

图7是本发明的实施例的汽车顶盖冲压成型工艺中的第二序完成后的坯料俯视图；

图8是本发明的实施例的汽车顶盖冲压成型工艺中的第三序完成后的坯料俯视图；

图9是图8中的坯料的局部放大立体图；

图10是是本发明的实施例的汽车顶盖冲压成型工艺中的第四序完成后的制件俯视图。

附图标记说明：1、下模座，2、凸模，3、压边圈，4、安装基座，5、固定座，6、翻孔凸模，61、安装部，62、翻孔部，63、凸台，7、翻孔凹模，71、止转面，72、成形面，8、止转块，9、废料刀，01、制件，02、坯料线，03、翻孔，04、分模线，05、到底标记，06、废料，07、顶部，08、尾部，09、整形侧整形分界线，010、侧压料分模线。

具体实施方式

参考图1，本实施例的冲压模具，包括上模座、下模座1和压边圈3，为了清晰，图中将上模座省略。在下模座1上安装有凸模2和翻孔凸模6。凸模2用于形成制件的主体造型，翻孔凸模6用于实现翻孔。

参考图2、图3，安装基座4固定安装在下模座1上，翻孔凸模6通过固定座5固定在安装基座4上。翻孔凸模6具有安装部61和翻孔部62，其中安装部61用于与固定座5配合实现安装，翻孔部62用于实现翻孔。在翻孔凸模6的顶端，翻孔部62的端头是形状为1/3圆的凸台63，翻孔部62的顶端的其它部分与凸台63通过斜面连接并倒圆角过渡。实际应用中，翻孔凸模6也能够作为一个整体通过直接螺纹连接或者焊接等方式固定至下模座1，而无需安装基座4和固定座5。安装基座4和固定座5的作用在于便于翻孔凸模6的位置移动和更换。由图3更清晰可见，相对于下模座1的中心，翻孔凸模6的凸台63更靠近下模座1的外侧，换言之，凸台63较于凸模2的外边缘、相较于翻孔部62的非凸台的部分来说更加远离下模座1的中心，这样，在下文描述的翻孔过程中，能够避免翻孔时流料及形变过于剧烈，从而提高翻孔成形质量。相对于下模座1的中心来说，翻孔凸模6作为一个整体位于凸模2的外侧，即翻孔凸模6较凸模2更加远离下模座1的中心。

在上模座与下模座1闭合进入合模状态时，翻孔部62凸出压边圈3，在本实施例中凸出距离为10-15mm。

参考图4，翻孔凹模7通过螺钉等方式固定安装在上模座上。翻孔凹模7上加工有止转面71，上模座上安装有止转块8。翻孔凹模7的端面为成形面72，成形面72的形状根据产品的拉延成形工艺造型制作。具体来说，汽车顶盖成型后产品造型面非平面，因此翻孔凹模7的成形面72一般也为非平面，如果没有止转措施的话，在合模过程中翻孔凹模7容易由于成形面72的形状而发生旋转。为解决这一问题，在本实施例中采用止转面71与止转块8的配合，防止合模过程中上模座下压时翻孔凹模7旋转而产生型面干涉，保证最终制件的成型质量。

参考图5，合模后，翻孔凸模6插入翻孔凹模7，通过两者的配合，能够实现在拉延成形工序中在坯料上形成翻孔。翻孔凸模6所处位置的目的是如下文描述的在坯料线处实现翻孔。

在以下所描述的汽车顶盖冲压成型工艺中，共包括四个工序：

第一序，如图6所示，拉延成形工序，此工序能够以上文中所描述的冲压模具实现。冲压工作开始时，上模座向下运动与压边圈3配合将坯料压紧，然后上模座与压边圈3共同向下运动通过凸模2实现拉延成形，从而使得制件01形成所需的汽车顶盖的主体部分造型。在拉延成形过程中，坯料向内收缩，模具闭合前10-15mm时，翻孔凸模6逐渐凸出压边圈3的制件型面与坯料接触，然后翻孔凸模6向上与翻孔凹模7配合实现翻孔，直至合模。因此在第一序中，在坯料线02处形成翻孔03，翻孔03作为后续工序中的定位孔。

具体地，如图6所示，坯料线02为拉延成形前坯料的边缘线，并且为了清晰，在图6中将翻孔03表示为一个完整的圆孔。事实上，在拉延前，翻孔03在坯料线02内侧的投影为1/2圆(此时坯料为一块水平板件)，随着坯料的拉延收缩，拉延成形后翻孔03在水平面内的投影位于坯料线02内侧的部分减小至大于等于1/3圆(此时坯料主体的制件01为曲面)，这种拉延成型后翻孔03减小至小于1/2圆的优点在于，在后序使用定位销配合翻孔03进行定位时，带有翻孔03的区域的废料不会卡在定位销上，因此废料能够顺利排出。在本实施例中，翻孔03为四个，位于坯料线02的长边两端，有利于后续工序的精确定位，降低制件01的曲面形状带来的对定位的不利影响。分模线04为压边圈3与凸模2的分界线。合模后，在制件01上会形成上模座下移到位的到底标记05。

参考图7，第二序为周圈修边及尾部与顶部交接位置整形工序。通过上一工序的拉延成形，坯料线02的形状轮廓会改变，如图7中虚线所示。在第二序中，利用型面定位与翻孔定位相结合的方式实现制件01的精确定位，提高定位精度，避免了利用轮廓造型定位时由于轮廓形状不统一而造成定位不准、稳定性及生产单一性差的问题。定位后，对制件01进行周圈修边，并对制件01的尾部08与顶部07交接的位置进行整形。其中，顶部07指的是汽车顶盖的顶部造型面部分，尾部08指的是汽车顶盖的顶部07以下用于与周边部件实现连接的部分。在整车中，顶部07可见，尾部08不可见。在第二序中，翻孔03所在位置作为废料被废料刀9切除，不会影响零件质量。但为了保证废料排出顺畅，在坯料线02的宽边侧留有废料06。

参考图8，在完成第二序后，进入第三序：修边+整形+侧整形工序。在该工序中，对第二序中剩余的废料06进行修边切除，对汽车顶盖的两侧进行整形。为了保证良好的整形效果，尾部08的造型采用整形(特指正整形)+侧整形的方式成形。汽车顶盖的制件01的顶部07采用正压料芯压料，尾部08的尾部端头采用侧压料芯压料，尾部两侧采用正整形成形，尾部中间部分采用侧整形成形。在制件01上，在尾部08位置处由于正整形与侧整形工作内容的不同在两者之间会存在一条整形侧整形分界线09，而由于压料方式的不同也会产生一条侧压料分模线010。

参考图9，在该图中，为了清晰，将顶部07与尾部08之间的分界线标记为线ae，将侧压料分模线010重新标记为dh，将两条整形侧整形分界线09分别重新标记为线bc和线fg，因此，区分出了：线ae上方的顶盖顶部，标记为D区；线dh下方的尾部端头，标记为E区；线abcd左侧的尾部一侧，标记为A区；线efgh右侧的尾部另一侧，标记为C区，A区与C区统称为尾部两侧；线bfgc所围的尾部中间部分，标记为B区。上述整形、侧整形、压料、正压料分别在各区内进行。本实施例在第三序中所采用的成形方式能够使尾部08充分成形，成形后不易变形且制件刚性强度好。

参考图10，修边+整形+侧整形工序完成后，进入第四序：冲孔+整形工序，在该序中对汽车顶盖的制件01两侧的卡爪进行整形，对汽车顶盖的尾部08上的安装孔进行冲孔，对汽车顶盖的尾部端头，即图9中的E区，进行整形，最终制得所需的汽车顶盖。

虽然本发明是根据上述实施例进行详细描述的，但本发明的保护范围并不被限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够很容易地对上述实施例进行等效修改或等同替换，但并不离开本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车顶盖冲压成型工艺，其特征在于，在拉延成形工序中，在坯料线处形成翻孔，所述翻孔作为后续工序中的定位孔，所述翻孔所在位置在后续工序中作为废料被切除。

2.根据权利要求1所述的汽车顶盖冲压成型工艺，其特征在于，所述翻孔位于所述坯料线的长边两端。

3.根据权利要求1所述的汽车顶盖冲压成型工艺，其特征在于，在拉延前，所述翻孔在坯料线内侧的投影为1/2圆，随着所述坯料的拉延收缩，拉延成形后所述翻孔在水平面内的投影位于所述坯料线内侧的部分减小至大于等于1/3圆同时小于1/2圆。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的汽车顶盖冲压成型工艺，其特征在于，所述后续工序包括周圈修边及尾部与顶部交接位置整形工序，其中在所述坯料线的宽边侧留有废料。

5.根据权利要求4所述的汽车顶盖冲压成型工艺，其特征在于，所述周圈修边及尾部与顶部交接位置整形工序完成后，进行修边+整形+侧整形工序。

6.根据权利要求5所述的汽车顶盖冲压成型工艺，其特征在于，在修边+整形+侧整形工序中，所述汽车顶盖的顶部采用正压料芯压料，所述汽车顶盖的尾部端头采用侧压料芯压料，所述汽车顶盖的尾部两侧采用正整形成形，所述汽车顶盖的尾部中间部分采用侧整形成形。

7.根据权利要求5所述的汽车顶盖冲压成型工艺，其特征在于，所述修边+整形+侧整形工序完成后，进行冲孔+整形工序，其中对所述汽车顶盖两侧的卡爪进行整形，对所述汽车顶盖的尾部安装孔进行冲孔，对所述汽车顶盖的尾部端头进行整形。

8.一种冲压模具，包括上模座、下模座和压边圈，其特征在于，所述下模座上安装有凸模和翻孔凸模，所述上模座上安装有翻孔凹模，所述翻孔凸模位于所述凸模的外侧。

9.根据权利要求8所述的冲压模具，其特征在于，所述翻孔凸模的顶端为1/3圆形状的凸台，相对于所述下模座的中心，所述凸台更靠近所述下模座的外侧。

10.根据权利要求8所述的冲压模具，其特征在于，所述翻孔凹模上加工有止转面，所述上模座上安装有止转块，所述止转面与所述止转块配合防止所述上模座下压时所述翻孔凹模旋转。