CN111113042B - 一种汽车前围下横梁连接件的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明的一种汽车前围下横梁连接件的加工工艺，包括以下步骤：采用拉延模具对板料进行拉延，所述拉延深度为零件的深度的一半，所述拉延模具上设有限位块，所述限位块在所述拉延模具上的高度可调；采用激光切割机器对拉延件进行第一次外形余料切割；采用拉延模具对所述步骤S2获得的零件进行二次拉延，所述二次拉延深度为零件的深度；采用三维激光切割机器对翻边后的拉延件进行第二次外形切割。本发明把需要9道工序的电动汽车复杂零件，优化到只要4到工序就可加工成产品，只需要开发一套成型模，通过两次激光切割，即可实现零件的生产，彻底解决了电动汽车零件开发资金投入大、生产周期长、不能及时提供零件的问题。

Description

一种汽车前围下横梁连接件的加工工艺

技术领域

本发明涉及汽车部件制作方法，更具体地，涉及一种汽车前围下横梁连接件的加工工艺。

背景技术

电动汽车是汽车行业近五年来快速发展壮大起来的汽车产业，国家从长远发展的战略高度出发，对电动汽车进行鼓励、扶持和补贴，目的是让新能源汽车彻底取代燃油汽车，归还人类一个无污染的生存环境。可充电或者可换电的锂电池电动汽车广泛应用于城市网约车、物流车、城市公交等多个领域。由于电动汽车的开发周期短，零件复杂，产量不大，要件急，若按常规零件开发全工序模具生产，投入大，生产周期长，无法满足电动车立即生产投放市场的要求。如下电动汽车前围下横梁左连接板零件，是电动车上固定副车架、连接动力电池包的重要零件。

其中，电动汽车前围下横梁左连接板零件的结构如图1所示，该零件型面复杂，拉伸尺寸大，定位孔、安装孔多，对强度及尺寸都有很高的要求。按常规全工序模具冲压生产，需加工模具9套(九道工序如下)，模具投入180万，模具生产周期6个月以上，零件样件需190天后才能生产出来。

该零件的九道生产工序为：①拉延→②预修边冲孔→③翻边成型→④修边→⑤翻边成型→⑥翻边成型→⑦整形→⑧冲孔→⑨侧冲孔

由于电动汽车更新换代快，受市场变化影响大，因此开发周期短，客户要求交货时间紧。一个电动汽车零件从设计到批量供货只允许1-2个月的开发周期，同时电动汽车产量与常规汽车不同，一款电动车型最后需求量为5000-10000辆左右，因此汽车零件需求数量没有常规汽车需求量大。上述电动汽车前围下横梁零件若按照常规全模具工序生产，开发周期长，投入巨大，满足不了电动汽车生产交付的客户要求。

发明内容

本发明提供一种汽车前围下横梁连接件的加工工艺，以解决当前汽车前围下横梁连接件的制作方法复杂，加工周期长，生产成本高的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种汽车前围下横梁连接件的加工工艺，包括以下步骤：

步骤S1，采用拉延模具对板料进行拉延，所述拉延深度为零件的深度的一半，所述拉延模具上设有限位块，所述限位块在所述拉延模具上的高度可调；

步骤S2，采用激光切割机器对拉延件进行第一次外形余料切割；

步骤S3，采用拉延模具对所述步骤S2获得的零件进行二次拉延，所述二次拉延深度为零件的深度；

步骤S4，采用三维激光切割机器对翻边后的拉延件进行第二次外形切割，并完成孔切割。

在上述方案基础上优选，所述步骤S1中的拉延模具采用带加强肋的空心铸件，所述空心铸件的材料为铸铁，开始拉深时凸模与拉深毛坯的接触面靠近冲模中心，所述步骤S1对板料进行拉延形成棱线、肋条和鼓包。

在上述方案基础上优选，在所述步骤S1前包括预热工序，对所述板料进行加热，使其整体升温至210℃至280℃。

在上述方案基础上优选，所述拉延模具的顶部凸起外形与待加工的汽车前围下横梁连接件适配。

在上述方案基础上优选，所述拉延模具在其高度上设有调节孔，所述限位块可拆卸式装设在所述调节孔上。

在上述方案基础上优选，所述调节孔为两个，且所述调节孔之间的间距为所述零件深度的一半。

本发明的一种汽车前围下横梁连接件的加工工艺，把需要9道工序的电动汽车复杂零件，优化到只要4到工序就可加工成产品，只需要开发一套成型模，通过两次激光切割(一次预修边，一次切割内孔及修边线)，即可实现零件的生产，一套成型模具只需8万元，生产周期25天就可开始冲压零件，彻底解决了电动汽车零件开发资金投入大、生产周期长、不能及时提供零件的问题。

与现有技术相比较，具体优点如下：1、制作方法简单、快速，符合对生产周期和质量的要求；2、铸铁的材料，更加环保，降低成本，制作快速；3、模具稳定性高，冲压调试难度低，操作简便；4、采用预加热工序，可以降低板料在拉伸过程中的破裂的问题。

附图说明

图1为本发明的汽车前围下横梁连接件的立体图；

图2为本发明的汽车前围下横梁连接件的加工工艺流程图；

图3为本发明的步骤S1一次拉伸成型结构图；

图4为本发明的步骤S2切割成型结构图；

图5为本发明的步骤S3二次拉伸成型结构图；

图6为本发明的步骤S4最终成型结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参阅图1，并结合图2所示，本发明一种汽车前围下横梁连接件的加工工艺，包括以下步骤：

步骤S1，采用拉延模具对板料进行拉延，拉延深度为零件的深度的一半，拉延模具上设有限位块，限位块在拉延模具上的高度可调，且此时拉延模具上的限位块处于拉延深度的1/2；当拉延模具对板料进行拉延时，通过控制拉延作用力大小外，结合限位块的限位作用，可以有效保证其拉延深度不会过小也不会过大，从而以保证在此工序中将零件的一半形状冲压出来。

步骤S2，采用激光切割机器对拉延件进行第一次外形余料切割；在第一序拉延后，零件四周边料较多，如果不切除掉边线的一部分，在下一工序中料片无法放在成型模具上继续冲压零件下半部分形状，因此要把零件放在特制的夹具上，对零件进行粗切割多余边料。该夹具是根据零件内表面形状进行数控加工的，零件放上后刚好与夹具的结合面吻合，无晃动贴合牢固可靠，三维激光切割机切割头在任何方向都可自由切割；

步骤S3，采用拉延模具对所述步骤S2获得的零件进行二次拉延，二次拉延深度为零件的深度，通过二次拉延，形成汽车前围下横梁连接件的形状；

步骤S4，采用三维激光切割机器对翻边后的拉延件进行第二次外形切割，并完成孔切割。

其中，在本发明的步骤S1中的拉延模具采用带加强肋的空心铸件，空心铸件的材料为铸铁HT300，开始拉深时凸模与拉深毛坯的接触面靠近冲模中心，步骤S1对板料进行拉延形成棱线、肋条和鼓包。

进一步的，在本发明的步骤S1前包括预热工序，对板料进行加热，使其整体升温至210℃至280℃，通过预热将板料升温，提高其可塑性，使其在进行步骤S1时，可以有效防止其拉延边缘开裂，降低报废率。

本发明的拉延模具的顶部凸起外形与待加工的汽车前围下横梁连接件适配。

进一步的，为了避免进行二套模具的开发，本发明的拉延模具在其高度上设有调节孔，限位块可拆卸式装设在调节孔上。优选的，调节孔为两个，且调节孔之间的间距为所述零件深度的一半。

本发明的一种汽车前围下横梁连接件的加工工艺，把需要9道工序的电动汽车复杂零件，优化到只要4到工序就可加工成产品，只需要开发一套成型模，通过两次激光切割(一次预修边，一次切割内孔及修边线)，即可实现零件的生产，一套成型模具只需8万元，生产周期25天就可开始冲压零件，彻底解决了电动汽车零件开发资金投入大、生产周期长、不能及时提供零件的问题。

与现有技术相比较，具体优点如下：1、制作方法简单、快速，符合对生产周期和质量的要求；2、铸铁的材料，更加环保，降低成本，制作快速；3、模具稳定性高，冲压调试难度低，操作简便；4、采用预加热工序，可以降低板料在拉伸过程中的破裂的问题。

为了进一步详细说明本发明的技术方案，以下将以具体零件加工，予以说明。

步骤S1，该前围下横梁连接板成品外形尺寸为358.9mm(长)×284.2mm(宽)×132.8m(高)，由于在高度方向拉伸量大，如果一次成型就会破裂，故第一序采用拉延方法，只冲压零件高度方向的一半66.4mm。用500×400长方形平板在拉延模具上拉延，把零件一半的形状冲压出来，第一序加工后零件形状如图3所示。

步骤S2，第一序拉延后，零件四周边料较多，如果不切除掉边线的一部分，在下一工序中料片无法放在成型模具上继续冲压零件下半部分形状。因此要把零件放在特制的夹具上，对零件进行粗切割多余边料。该夹具是根据零件内表面形状进行数控加工的，零件放上后刚好与夹具的结合面吻合，无晃动贴合牢固可靠，三维激光切割机切割头在任何方向都可自由切割，成型结构如图4所示。

步骤S3，在成型模具上冲压完成这个零件所有形面。在第二序切除完多余边料之后，把毛坯件放在依据零件完整数模加工的成型模具上，已上半部已成型的形面定位，继续冲压成型剩余的形面。冲压后的零件形面已完成，边线比零件标准尺寸大5-10mm左右，所有的孔都没有切割，将下一工序按照图纸尺寸及公差要求切割完成，成型结构如图5所示。

步骤S4，切割所有内孔及多余边线。根据图纸要求，该零件长度为358.9±1mm，宽度为284.2±1mm，高度132.8±1mm，定位孔Φ16+0.1mm，辅助定位孔16+0.1×20±0.5mm，其余安装孔及过孔公差均为±0.5mm。把第三序已完成形面冲压的零件，放在根据完整零件数模加工的夹具上，用三维激光切割机切割。三维激光切割的边线及孔的大小及位置，也是根据零件数模设计的切割加工线。切割完成后放在该零件的检具上检测，完全合格，最终成型结构如图6所示。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种汽车前围下横梁连接件的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，对板料进行加热，使其整体升温至210℃至280℃，采用拉延模具对板料进行拉延，拉延深度为零件的深度的一半，所述拉延模具上设有限位块，所述限位块在所述拉延模具上的高度可调；

步骤S2，采用激光切割机器对步骤S1获得的拉延件进行第一次外形余料切割，且切割时，所述拉延件固定在夹具上，所述夹具是根据拉延件内表面形状进行数控加工的，拉延件放上后刚好与所述夹具的结合面吻合；

步骤S3，采用拉延模具对所述步骤S2获得的零件进行二次拉延，所述二次拉延深度为零件的深度；

步骤S4，采用三维激光切割机器对步骤S3获得的经过翻边后的拉延件进行第二次外形切割，并完成孔切割。

2.如权利要求1所述的一种汽车前围下横梁连接件的加工工艺，其特征在于，所述步骤S1中的拉延模具采用带加强肋的空心铸件，所述空心铸件的材料为铸铁，开始拉深时凸模与拉深毛坯的接触面靠近冲模中心，所述步骤S1对板料进行拉延形成棱线、肋条和鼓包。

3.如权利要求2所述的一种汽车前围下横梁连接件的加工工艺，其特征在于，所述拉延模具的顶部凸起外形与待加工的汽车前围下横梁连接件适配。

4.如权利要求3所述的一种汽车前围下横梁连接件的加工工艺，其特征在于，所述拉延模具在其高度上设有调节孔，所述限位块可拆卸式装设在所述调节孔上。

5.如权利要求4所述的一种汽车前围下横梁连接件的加工工艺，其特征在于，所述调节孔为两个，且所述调节孔之间的间距为所述零件深度的一半。

Images