CN111687271B

CN111687271B - 发动机舱前面板冲压方法及发动机舱前面板

Info

Publication number: CN111687271B
Application number: CN202010552175.9A
Authority: CN
Inventors: 汤敏; 汤茁禹; 崔鹏; 张煜颖; 史鹏飞
Original assignee: Anhui Jianghuai Automobile Group Corp
Current assignee: Anhui Jianghuai Automobile Group Corp
Priority date: 2020-06-16
Filing date: 2020-06-16
Publication date: 2021-04-27
Anticipated expiration: 2040-06-16
Also published as: CN111687271A

Abstract

本发明涉及一种发动机舱前面板冲压方法及发动机舱前面板。该发动机舱前面板冲压方法，包括如下步骤：设置产品A面中部细长模面，在所述产品A面中部细长模面两端分别延伸设置产品A面端部模面，在每个所述产品A面端部模面处突出设置产品A面支脚模面，形成产品A级面模面；在所述产品A级面模面周侧设置产品压料面，形成发动机舱前面板的拉延模面；根据所述拉延模面，冲压加工板料为发动机舱前面板。本发明旨在解决传统技术中缺少对细窄长、多支脚、落差大的外观类冲压件进行冲压加工的模面及加工工艺，无法加工出符合需求的产品的问题。

Description

发动机舱前面板冲压方法及发动机舱前面板

技术领域

本发明涉及汽车车身成形技术领域，特别是涉及一种发动机舱前面板冲压方法及发动机舱前面板。

背景技术

当前汽车市场，尤其是乘用车市场，消费者对于车身造型创意的需求越来越突出，而汽车前脸的造型更是各大主流汽车厂商重点突破的部位。而富有创意的造型往往对传统的汽车制造工艺带来新的挑战。冲压成型工艺作为传统的汽车制造工艺，必须紧跟时代发展需求，不断寻求突破，支持各种新造型的工艺实现，解决各种创意造型所带来的工艺问题。

由于造型效果的需要，一种发动机舱前面板的造型需要伸出两个支脚与发动机盖边缘围成封闭的等腰梯形效果，围住中间的前格栅，两个支脚以外需要与左右翼子板及发动机盖两边一起围住左右大灯。由于该造型的搭接关系导致发动机舱前面板承担着前格栅、左右大灯和左右翼子板的安装需求。从产品装配质量角度考虑，发动机舱前面板设计为钣金件比设计成塑料件更能保证装配可靠性。但是，这种细窄长、多支脚、落差大的外观类冲压件在传统冲压工艺设计时极少遇到，传统技术中缺少对应的拉延成型模面及加工工艺，无法加工出符合需求的产品。

发明内容

基于此，本发明提供一种发动机舱前面板冲压方法及发动机舱前面板，旨在解决传统技术中缺少对细窄长、多支脚、落差大的外观类冲压件进行冲压加工的模面及加工工艺，无法加工出符合质量需求的产品的问题。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种发动机舱前面板冲压方法，包括如下步骤：

设置产品A面中部细长模面，在所述产品A面中部细长模面两端分别延伸设置产品A面端部模面，在每个所述产品A面端部模面处突出设置产品A面支脚模面，形成产品A级面模面；

在所述产品A级面模面周侧设置产品压料面，形成发动机舱前面板的拉延模面；

根据所述拉延模面，冲压加工板料为发动机舱前面板。

可选地，所述“在所述产品A级面模面周侧设置压料面”步骤，包括如下步骤：

获取所述发动机舱前面板的纵截面拟合特征线和所述发动机舱前面板的横截面拟合特征线；

根据所述纵截面拟合特征线和所述横截面拟合特征线，形成所述压料面的指引线；

根据所述指引线，在所述产品A级面模面周侧设置所述产品压料面。

可选地，所述“在所述产品A级面模面周侧设置所述产品压料面”步骤，包括如下步骤：

在所述产品A面中部细长模面两侧分别设置一个侧边压料面；

在每个所述侧边压料面与所述产品A面中部细长模面之间设置中部双进料筋，并在所述中部双进料筋处配合设置小角度冲压方向的倾斜外观面，形成中部滑移线控制模面。

在所述产品A面端部模面和所述产品A面支脚模面外侧设置端头压料面，所述端头压料面与所述侧边压料面连接形成所述产品压料面；

在每个所述端头压料面与所述产品A面端部模面之间、以及所述端头压料面与所述产品A面支脚模面之间设置端部双进料筋，形成端部滑移线控制模面。

可选地，所述“在所述产品A级面模面周侧设置产品压料面”步骤，包括如下步骤：

在所述产品A面端部模面和所述产品A面支脚模面所围设形成的三角区域设置端部工艺补充模面，所述产品压料面位于所述端部工艺补充模面、所述产品A面端部模面及所述产品A面支脚模面的外侧。

可选地，所述“在所述产品A面端部模面和所述产品A面支脚模面所围设形成的三角区域设置端部工艺补充模面”步骤，包括如下步骤：

根据所述纵截面拟合特征线和所述横截面拟合特征线所形成的所述指引线，在所述产品A面端部模面和所述产品A面支脚模面所围设形成的三角区域设置所述端部工艺补充模面，并使得所述端部工艺补充模面形成下沉面。

可选地，所述“使得所述端部工艺补充模面形成下沉面”步骤，包括如下步骤：

所述端部工艺补充模面形成所述下沉面，所述下沉面的深度为5-10mm。

根据所述纵截面拟合特征线和所述横截面拟合特征线所形成的所述指引线，在所述产品A面中部细长模面靠近所述产品A面支脚模面的三角区域设置中部工艺补充模面，所述产品压料面位于所述中部工艺补充模面及所述产品A面支脚模面的外侧。

可选地，“在所述产品A级面模面周侧设置产品压料面”步骤，包括如下步骤：

在所述产品A面端部模面的边缘设置拉延墙，在所述拉延墙和所述产品A面端部模面之间设置有过渡凸台，所述过渡凸起形成冲击线控制模面。

此外，本发明提出一种发动机舱前面板，所述汽车发动机舱前面板采用如权上所述的发动机舱前面板冲压方法加工制作而成。

本发明提出的技术方案中，针对这种中间细窄长、两端落差大、还具有多个支脚的发动机舱前面板，专门对应设计出一种拉延模面，以便对这种发动机舱前面板进行冲压加工成形，以加工出符合质量需求的产品。具体地，在冲压加工过程中，产品A面中部细长模面与发动机舱前面板的中部细窄长部分对应，两个产品A面端部模面分别与发动机舱前面板的两端大落差部分一一对应，两个产品A面支脚模面分别与两个支脚一一对应，而产品压料面与发动机舱前面板周侧的压料边对应，从而可以方便地对这种形状结构的发动机舱前面板进行冲压加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明所述发动机舱前面板的轴侧结构示意简图；

图2为本发明所述发动机舱前面板加工方法的步骤流程示意图；

图3为本发明所述发动机舱前面板加工方法所涉及的拉延模面的轴侧结构示意简图；

图4为本发明所述的根据产品的拟合特征线形成的产品压料面的轴侧结构示意简图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	发动机舱前面板	12	中部细窄长部分
14	大落差部分	16	支脚
				18	产品横截面线	19	产品纵截面线
20	拉延模面	21	产品A面中部细长模面
				22	产品A面端部模面	23	产品A面支脚模面
24	端部工艺补充模面	25	过渡凸台
				26	中部双进料筋	27	端部双进料筋
28	侧边压料面	282	纵截面拟合特征线
				284	横截面拟合特征线	29	端头压料面

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

由于造型效果的需要，如图1所示，一种发动机舱前面板10的造型需要伸出两支脚16与发动机盖边缘围成封闭的等腰梯形效果，围住中间的前格栅，两支脚16以外需要与左右翼子板及发动机盖两边一起围住左右大灯。由于该造型的搭接关系导致发动机舱前面板10承担着前格栅、左右大灯和左右翼子板的安装需求。从产品装配质量角度考虑，发动机舱前面板10设计为钣金件比设计成塑料件更能保证装配可靠性。但是，这种具有中部细窄长部分12、两端具有大落差部分14、还具有多支脚16的外观类冲压件，在传统冲压工艺设计时极少遇到，传统技术中缺少对应的拉延成型模面及加工工艺，无法加工出符合需求的产品。为了解决上述技术问题，本发明提出一种发动机舱前面板冲压方法。

如图2和图3所示，本发明提出的发动机舱前面板冲压方法，包括如下步骤：

步骤S100、设置产品A面中部细长模面21，在所述产品A面中部细长模面21两端分别延伸设置产品A面端部模面22，在每个所述产品A面端部模面22处突出设置产品A面支脚模面23，形成产品A级面模面；

步骤S200、在所述产品A级面模面周侧设置产品压料面，形成发动机舱前面板的拉延模面20；

步骤S300、根据所述拉延模面20，冲压加工板料为发动机舱前面板10。

本发明提出的技术方案中，针对这种中间细窄长、两端落差大、还具有多个支脚16的发动机舱前面板10，专门对应设计出一种拉延模面20，以便对这种发动机舱前面板10进行冲压加工成形，以加工出符合质量需求的产品。具体地，在冲压加工过程中，产品A面中部细长模面21与发动机舱前面板的中部细窄长部分12对应，两个产品A面端部模面22分别与发动机舱前面板的两端的大落差部分14一一对应，两个产品A面支脚模面23分别与两个支脚16一一对应，而产品压料面与发动机舱前面板周侧的压料边(废料边)对应，从而可以方便地对这种形状结构的发动机舱前面板10进行冲压加工。

而且，在上述步骤S200中，所述“在所述产品A级面模面周侧设置压料面”步骤，包括如下步骤：

步骤S210、获取所述发动机舱前面板的纵截面拟合特征线282和所述发动机舱前面板的横截面拟合特征线284(如图4所示)。而且，发动机舱前面板的纵截面拟合特征线282可根据发动机舱前面板的多个产品纵截面线19拟合形成，发动机舱前面板的横截面拟合特征线284可根据发动机舱前面板的多个产品横截面线18拟合形成。

步骤S220、根据所述纵截面拟合特征线282和所述横截面拟合特征线284，形成所述压料面的指引线；

步骤S230、根据所述指引线，在所述产品A级面模面周侧设置所述产品压料面。即在产品A面中部细长模面21、产品A面端部模面22、产品A面支脚模面23周侧设置产品压料面。

可知，上述的发动机舱前面板具有细窄长、多支脚、刚性不好的特点，需确保制件成型刚性。而在产品结构和材料等级确定的前提下，要提高冲压刚性的直接有效途径就是让拉延过程进料阻力增大，充分变形，增加拉延减薄率。但是，该产品的外观分缝处棱角半径仅3mm，在较大进料阻力情况下，极容易开裂。要解决此矛盾，需要使得产品的大面拉延减薄充分，又不导致棱角开裂，根据经典冲压成型理论，须让棱角容易开裂部位发生双向拉伸变形。因此，本发明通过采用产品若干纵横截面线(即产品横截面线18和产品纵截面线19)拟合形成的特征线(即纵截面拟合特征线282和横截面拟合特征线284)，作为产品压料面的构建指引线，确保产品压料面最大限度逼近产品本身的曲面走势，从而能够在调控进料阻力过程中使得拉延进料均匀，使得在产品的棱角区域发生双向拉伸，可最大程度提高产品的整体减薄率，达到拉延刚性最大化效果。

进一步地，在上述步骤S230中，所述“在所述产品A级面模面周侧设置所述产品压料面”步骤，包括如下步骤：

在所述产品A面中部细长模面21两侧分别设置一个侧边压料面28。即通过提取产品A面中部细长模面21处的产品部分(中部细窄长部分)的拟合特征线，形成侧边压料面28的指引线以形成逼近产品的中部细窄长部分的曲面走势，以使产品的中部细窄长部分进行冲压时的拉延刚性最大化。

在每个所述侧边压料面28与所述产品A面中部细长模面21之间设置中部双进料筋26，并在中部双进料筋处配合设置小角度冲压方向的倾斜外观面，形成中部滑移线控制模面。即在产品A面中部细长模面21边缘的侧边压料面28上形成具有中部双进料筋26的中部滑移线控制模面，以避免在产品的中部细窄长部分12的外观面上产生滑移线。

可知，产品的中部细窄长部分12的边缘棱线的圆角半径仅3mm，且为双边小圆角。根据滑移线产生机理，拉延过程极易在中部细窄长部分12的A面区域产生滑移线，对产品A面的品质会产生重大影响。而在本发明中，基于产品压料面根据产品的纵横截面线拟合后的拟合特征线构建，可在两侧的侧边压料面28上设置中部双进料筋(即双重进料筋，环设于产品A面中部细长模面21的两道进料筋)，加大产品A面中部细长模面21两侧的进料阻力，控制滑移线向产品内部方向移动，同时对产品冲压方向设置，使中间A面与冲压方向成5～10°的小角度(本实施例中可采用7°的小角度，也可设置为其他角度值)。这样，可使得产品两侧圆角不同时接触凸模，成型过程先重点关注较高圆角区域(先接触)材料流动，后关注较低圆角区域(后接触)材料流动，由于侧边压料面28两侧均设计双筋，可借助CAE软件模拟两个时间段圆角滑移线的流动方向，确保两侧圆角的滑移线均滑向外观面以外区域，从而可很好地控制中间细窄区域(即中部细窄长部分)的A面的滑移线。

而且，在上述步骤S230中，所述“在所述产品A级面模面周侧设置所述产品压料面”步骤，包括如下步骤：

在所述产品A面端部模面22和所述产品A面支脚模面23外侧设置端头压料面29，所述端头压料面与所述侧边压料面连接形成所述产品压料面。同理，通过提取产品两端部位处的大落差部分14和支脚16的拟合特征线，形成端头压料面29的指引线以形成逼近产品的端部部分的曲面走势，以使产品的端部进行冲压时的拉延刚性最大化。

在每个所述端头压料面29与所述产品A面端部模面22之间、以及所述端头压料面29与所述产品A面支脚模面23之间设置端部双进料筋，形成端部滑移线控制模面。同理，通过在产品A面端部模面22边缘和产品A面支脚模面23边缘的端头压料面29上形成具有端部双进料筋27的端部滑移线控制模面，以避免在产品端部的大落差部分14和支脚16的外观面上产生滑移线。

此外，在上述步骤S200中，所述“在所述产品A级面模面周侧设置产品压料面”步骤，包括如下步骤：

在所述产品A面端部模面22和所述产品A面支脚模面23所围设形成的三角区域设置端部工艺补充模面24，所述产品压料面位于所述端部工艺补充模面24、所述产品A面端部模面22及所述产品A面支脚模面23的外侧。

在产品与大灯搭接的部位(即产品端部的大落差部分14和支脚16之间的位置)出现虎口造型，该区域由于造型为半开口状态，导致在冲压过程中成型不充分，容易导致局部偏软。同时由于此区域修边后产品结构约束较小，容易导致修边后应力释放导致扭曲，影响精度。而本发明通过在该虎口造型区域设置工艺补充模面24，可以实现该区域的充分拉伸，成型充分，有足够的刚度不易变形。

进一步地，所述“在所述产品A面端部模面和所述产品A面支脚模面所围设形成的三角区域设置端部工艺补充模面”步骤，包括如下步骤：

根据所述纵截面拟合特征线282和所述横截面拟合特征线284所形成的所述指引线，在所述产品A面端部模面22和所述产品A面支脚模面23所围设形成的三角区域(即虎口区域)设置所述端部工艺补充模面24，并使得所述端部工艺补充模面24形成下沉面。通过采用上述构建端部压料面的方式，在产品A面端部模面22和产品A面支脚模面23之间的三角区域构建端部工艺补充模面24，可以在该位置处实现双向拉伸，使得此处拉伸变形充分，且变形均匀。而且，为了方便后续成型后修边、翻边的工序内容，在此处设计了端部工艺补充模面24微下沉(相对于端部压料面下沉凹设)的效果。

而且，所述“使得所述端部工艺补充模面形成下沉面”步骤，包括如下步骤：

所述端部工艺补充模面24形成所述下沉面，所述下沉面的深度为5-10mm。通过将端部工艺补充模面24的下沉深度设置为5-10mm，既能达到良好的双向拉伸效果，也能取得良好的后续整形效果。而且，在本实施例中，上述下沉面的深度可设置为6mm，也可设置为其他的深度值。

此外，所述“在所述产品A级面模面周侧设置产品压料面”步骤，包括如下步骤：

根据所述纵截面拟合特征线282和所述横截面拟合特征线284所形成的所述指引线，在所述产品A面中部细长模面21靠近所述产品A面支脚模面23的三角区域设置中部工艺补充模面，所述产品压料面位于所述中部工艺补充模面及所述产品A面支脚模面23的外侧。即也可以在产品A面中部细长模面21和产品A面支脚模面23之间的三角区域设置中部工艺补充模面，以强化该位置处的双向拉伸效果。而且，该中部工艺补充模面可设为上述的侧边压料面28的一部分，也可以在侧边压料面28的基础上进行微下沉设置。

在所述产品A面端部模面22的边缘设置拉延墙，在所述拉延墙和所述产品A面端部模面22之间设置有过渡凸台25，所述过渡凸起25形成冲击线控制模面。

由于产品和翼子板在前脸两侧的分缝结构导致产品两端头拉延深度较大，在拉延进料过程中进料区域的产品A面与凹模口之间仅间隔拉延墙，极易使冲击线到达产品A面，影响A面品质。而简单加大拉延墙的深度，虽然可以解决冲击线进入A面的问题，但是带来了其他区域破裂风险加大以及零件整体材料利用率降低的问题。而通过在拉延墙上部形成一个过渡凸台25，这样既可以增加冲击线的爬升线长度，使冲击线达不到产品A面，也可以在不增加整体拉延深度的前提下顺利解决冲击线问题。

此外，本发明提出一种发动机舱前面板，所述汽车发动机舱前面板采用如权上所述的发动机舱前面板冲压方法加工制作而成。本发明可以使特殊造型的A面产品部件成功采用冲压钣金件制作完成，解决特殊造型产品的装备质量可靠性；可以在新造型成功实现的前提下，成功规避特殊造型下冲压产品的刚性、精度和面品问题，保证了产品质量的达成；可以为后续类似产品造型的外板冲压工艺设计提供了指导方向。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种发动机舱前面板冲压方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据所述拉延模面，冲压加工板料为发动机舱前面板。

2.根据权利要求1所述的发动机舱前面板冲压方法，其特征在于，所述“在所述产品A级面模面周侧设置产品压料面”步骤，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的发动机舱前面板冲压方法，其特征在于，所述“在所述产品A级面模面周侧设置产品压料面”步骤，包括如下步骤：

在所述产品A面中部细长模面两侧分别设置一个侧边压料面；

4.根据权利要求3所述的发动机舱前面板冲压方法，其特征在于，所述“在所述产品A级面模面周侧设置产品压料面”步骤，包括如下步骤：

5.根据权利要求2所述的发动机舱前面板冲压方法，其特征在于，所述“在所述产品A级面模面周侧设置产品压料面”步骤，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的发动机舱前面板冲压方法，其特征在于，所述“在所述产品A面端部模面和所述产品A面支脚模面所围设形成的三角区域设置端部工艺补充模面”步骤，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的发动机舱前面板冲压方法，其特征在于，所述“使得所述端部工艺补充模面形成下沉面”步骤，包括如下步骤：

8.根据权利要求5所述的发动机舱前面板冲压方法，其特征在于，所述“在所述产品A级面模面周侧设置产品压料面”步骤，包括如下步骤：

9.根据权利要求2所述的发动机舱前面板冲压方法，其特征在于，所述“在所述产品A级面模面周侧设置产品压料面”步骤，包括如下步骤：

在所述产品A面端部模面的边缘设置拉延墙，在所述拉延墙和所述产品A面端部模面之间设置有过渡凸台，所述过渡凸台形成冲击线控制模面。

10.一种汽车发动机舱前面板，其特征在于，所述汽车发动机舱前面板采用如权利要求1至9中任意一项所述的发动机舱前面板冲压方法加工制作而成。