CN112935057A - 包覆式发盖拉延方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于车身钣金制造技术领域，具体涉及一种包覆式发盖拉延方法。它解决了现有包覆式发盖无法批量生产等技术问题。本包覆式发盖拉延方法包括第一步将选用的发盖板材通过冲压先形成轮眉上侧面的上部，发盖板材与冲压模具上的工艺补充R角模面相接触，冲压的过程中使工艺补充R角模面位于轮眉上侧面延长线的外侧；第二步继续冲压形成完整的轮眉上侧面、工艺补充R角和拉延面；第三步再继续冲压形成轮眉面和工艺补充台阶面，使轮眉上侧面与轮眉面的交接处形成轮眉棱，轮眉棱位于轮眉上侧面延长线的内侧，冲压完成后进行后处理，得到相应的包覆式发盖。本发明控制轮眉棱位置的滑移线，降低包覆式发盖的生产成本，使包覆式发盖能够进行批量生产。

Description

包覆式发盖拉延方法
技术领域
本发明属于车身钣金制造技术领域，具体涉及一种包覆式发盖拉延方法。
背景技术
随着汽车行业的飞速发展，人们对汽车的追究不再仅限于动力、操控、节能、环保，越来越多的人开始追求车的颜值，说到颜值不得不提到跑车和豪车，在跑车上随处可以看到手工制作的影子，这也导致跑车和豪车产量低，交期长的问题。
如图1，包覆式发盖会将发动机盖，轮眉上侧面和轮眉面组合成一体，在轮眉上侧面和轮眉面之间形成轮眉棱。包覆式发盖在跑车和豪车上的应用非常多，但是，目前市面上将包覆式发盖应用到家用车的可谓凤毛麟角，究其原因不外乎包覆式发盖制造困难，质量难以控制。
跑车和豪车上的包覆式发盖通常采用手工敲打成型，导致包覆式发盖的生产周期久，造价昂贵。而普通家用轿车，讲究经济性，需要批量生产，因此，对于车辆上的发动机盖、侧围翼子板及车门等钣金件基本都是采用冲压批量成型。
常用冲压生产工艺在制作包覆式发盖时，随着成型过程不断加深，滑过轮眉棱不断下行以满足成型，由于板料受下拉力及凸模轮眉棱的摩擦阻力，从而在零件棱线位置产生了滑移线(金属塑性变形过程中，光滑试样表面出现“滑移带”现象经过力学分析，而逐步形成的一种图形绘制与数值计算相结合的求解平面塑性流动问题变形力学问题的理论方法。这里所谓“滑移线”是一个纯力学概念，它是塑性变形区内，最大剪切应力等于材料屈服切应力(k)的轨迹线)。轮眉棱位置的滑移线严重，其滑移线严重滑出圆角20mm，现场制件报废率和返修率接近100％，这就是阻止包覆式机盖普及的重要因素。
发明内容
本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种包覆式发盖拉延方法，本发明所要解决的技术问题是：如何控制包覆式发盖在生产时轮眉棱处的滑移线的滑移量。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种包覆式发盖拉延方法，其特征在于，该方法包括：
第一步将选用的发盖板材通过冲压先形成轮眉上侧面的上部，发盖板材与冲压模具上的工艺补充R角模面相接触，冲压模具上的工艺补充R角模面位于轮眉上侧面模面往工艺补充R角模面方向延伸的延长线的外侧；
第二步继续冲压使发盖板材上形成完整的轮眉上侧面、工艺补充R角和拉延面；
第三步再继续冲压形成轮眉面和工艺补充台阶面，使轮眉上侧面与轮眉面的交接处形成轮眉棱，轮眉棱位于轮眉上侧面延长线的内侧，冲压完成后进行后处理，得到相应的包覆式发盖。
发盖板材通过冲压最终成型为包覆式发盖，在冲压的过程中，将发盖板材放入冲压模具中，通过冲压先形成轮眉上侧面的上部，并使发盖板材与冲压模具上的工艺补充R角模面相接触，由于工艺补充R角模面位于轮眉上侧面延长线的外侧，使发盖板材在冲压过程先接触到工艺补充R角模面，而不对轮眉上侧面的下部和轮眉面进行成型；然后发盖板材继续冲压形成完整的轮眉上侧面、工艺补充R角和拉延面；然后再继续冲压，形成轮眉面和工艺补充台阶面，使轮眉上侧面与轮眉面的交接处形成轮眉棱；轮眉棱位于轮眉上侧面延长线的内侧，使包覆式发盖在成型的过程中实现在轮眉上侧面、工艺补充R角和拉延面的时候，不产生轮眉棱，利用工艺补充R角，提前支撑发盖板材，以避免冲压模具上对应轮眉面及工艺补充台阶面的模面过早接触到发盖板材，从而起到控制滑移线的作用。
在上述的包覆式发盖拉延方法中，所述第二步中的工艺补充R角的半径的范围是3-50mm。工艺补充R角半径过小会导致的发盖板材在冲压过程中的开裂，导致后续在生产；工艺补充R角半径过大会导致工艺补充R角无法对发盖板材进行可靠支撑，因此将工艺补充R角的半径在3-50mm范围中，实现对发盖板材在冲压过程中提供可靠支撑，以实现控制滑移线的作用。
在上述的包覆式发盖拉延方法中，所述工艺补充R角上至少有一根切线与轮眉上侧面延长线相平行。工艺补充R角上的切线与轮眉上侧面延长线相平行，使工艺补充R角能够对冲压过程中的发盖板材支撑，以实现控制滑移线的作用。
在上述的包覆式发盖拉延方法中，在第一步冲压完成时，距离完成冲压还有85mm-105mm的冲压行程。在第一步冲压完成后为后续对冲压工艺补充R角和拉延面预留的冲压行程。
在上述的包覆式发盖拉延方法中，在第二步冲压完成时，距离完成冲压还有15mm-25mm的冲压行程。在第二步冲压完成后为后续对冲压轮眉面和工艺补充台阶面预留的冲压行程。
在上述的包覆式发盖拉延方法中，在第三步冲压完成时，完成冲压行程，此时发盖板材与冲压模具上的轮眉面模面及工艺补充台阶面模面接触成型，并形成轮眉上侧面与轮眉面之间的轮眉棱。在第三步冲压完成后，形成轮眉面和轮眉棱并得到相应的包覆式发盖。
在上述的包覆式发盖拉延方法中，拉延面与竖直方向之间的夹角为c，c的数值范围在5°至45°之间。若拉延面与竖直方向之间的夹角过小会导致工艺补充台阶面和拉延面之间开裂；若拉延面与竖直方向之间的夹角过大会导致发盖板材的利用率降低，导致成本上升；将拉延面与竖直方向之间的夹角控制在5°至45°之间，能够有效避免工艺补充台阶面和拉延面之间的开裂和材料利用率的降低。
在上述的包覆式发盖拉延方法中，在第三步冲压过程中，轮眉面与工艺补充台阶面之间还成型有过渡圆角，过渡圆角的半径大于3mm。
在上述的包覆式发盖拉延方法中，在第三步冲压过程中，轮眉上侧面、工艺补充R角和拉延面被冲压模具压紧。冲压模具将轮眉上侧面、工艺补充R角和拉延面压紧，能够限制在成型轮眉面和工艺补充台阶面的时候轮眉上侧面、工艺补充R角和拉延面的进料，控制轮眉棱处的滑移线。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、降低包覆式发盖的生产成本，使包覆式发盖能够进行批量生产。
2、控制轮眉棱位置的滑移线在标准范围(2mm)以内。
附图说明
图1是包覆式发盖的结构示意图。
图2是包覆式发盖完成冲压后的局部截面示意图。
图3是包覆式发盖在冲压过程第一步中的示意图。
图4是包覆式发盖在冲压过程第二步中的示意图。
图5是包覆式发盖参数图。
图中，1、包覆式发盖；1a、轮眉上侧面；1b、轮眉面；1c、轮眉棱；1d、工艺补充R角；1e、拉延面；1f、工艺补充台阶面；1g、过渡圆角；1h、工艺延长面；1i、压料面；
2、冲压模具；2a、轮眉上侧面模面；2b、轮眉面模面；2c、轮眉棱模面；2d、工艺补充R角模面；2e、拉延面模面；2f、工艺补充台阶面模面；2g、过渡圆角模面；2h、工艺延长面；2i、压料面模面；
3、轮眉上侧面延长线；4、轮眉面延长线；5、发盖板材；7、切线。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2和图5所示，包覆式发盖1包括一体冲压成型的轮眉上侧面1a和轮眉面1b。
如图2所示，用于冲压包覆式发盖1的冲压模具2上具有轮眉上侧面模面2a、轮眉面模面2b、过渡圆角模面2g、工艺补充台阶面模面2f、工艺补充R角模面2d、拉延面模面2e以及压料面模面2i。包覆式发盖1经过冲压模具2冲压后，由上至下形成轮眉上侧面1a、轮眉面1b、过渡圆角1g、工艺补充台阶面1f、工艺补充R角1d、拉延面1e以及压料面1i。
包覆式发盖拉延方法包括以下步骤：
如图3所示，第一步将选用的发盖板材5通过冲压先形成轮眉上侧面1a的上部，发盖板材5与冲压模具2上的工艺补充R角模面2d相接触，冲压的过程中使工艺补充R角模面2d位于轮眉上侧面延长线3的外侧,在第一步冲压完成时，距离完成冲压还有85mm-105mm的冲压行程。作为优选，在第一步冲压完成时，距离完成冲压还有95mm的冲压行程。
如图4所示，第二步继续冲压形成完整的轮眉上侧面1a、工艺补充R角1d和拉延面1e，在第二步冲压完成时，距离完成冲压还有15mm-25mm的冲压行程。作为优选，在第二步冲压完成时，距离完成冲压还有20mm的冲压行程。
第三步再继续冲压形成轮眉面1b和工艺补充台阶面1f，使轮眉上侧面1a与轮眉面1b的交接处形成轮眉棱1c，轮眉棱1c位于轮眉上侧面延长线3的内侧，冲压完成后进行后处理，得到相应的包覆式发盖1，在第三步冲压完成时，冲压模具2完成冲压行程。
上述的第一步、第二步和第三步的冲压过程可以是在同一冲压工位上进行，也可以是有多个冲压工位组合完成。在本实施例中作为优选第一步、第二步和第三步的冲压过程均在同一冲压工位上进行，虽然分为第一步、第二步和第三步，但实际冲压过程连续进行。在成型的过程中，压料面受力下压，带动发盖板材成型。
以下是对上述包覆式发盖拉延方法冲压步骤的进一步解释：将发盖板材5放入冲压模具2中，通过冲压先形成轮眉上侧面1a的上部，并使发盖板材5与冲压模具2上的工艺补充R角模面2d相接触，由于工艺补充R角模面2d位于轮眉上侧面延长线3的外侧，使发盖板材5在冲压过程先接触到工艺补充R角模面2d，而不对轮眉上侧面1a的下部和轮眉面1b进行成型；然后发盖板材5在同一冲压工位上继续冲压形成完整的轮眉上侧面1a、工艺补充R角1d和拉延面1e；此时，冲压模具2将冲压完成的轮眉上侧面1a、工艺补充R角1d和拉延面1e压紧，然后再继续冲压，形成轮眉面1b和工艺补充台阶面1f，使轮眉上侧面1a与轮眉面1b的交接处形成轮眉棱1c。在成型轮眉面1b和工艺补充台阶面1f的过程中，冲压模具2将轮眉上侧面1a、工艺补充R角1d和拉延面1e压紧，能够限制在成型轮眉面1b和工艺补充台阶面1f的时候轮眉上侧面1a、工艺补充R角1d和拉延面1e的进料；冲压完成后经过后处理，得到相应的包覆式发盖1，上述后处理包括切割、打磨和抛光等工序。其中切割可以采用激光切割或冲床切割。切割位置在轮眉面1b和工艺延长面1h的交界处，具体的切割位置以实际包覆式发盖的外轮廓为准。
如图5所示，轮眉棱1c位于轮眉上侧面延长线3的内侧。进一步的，工艺补充R角1d上至少有一根切线7与轮眉上侧面延长线3相平行，切线7与轮眉上侧面延长线3之间的距离为b且b大于0mm，b的数值可以是10mm或20mm或30mm，作为优选采用20mm，使工艺补充R角1d位于轮眉上侧面延长线3的外侧，使工艺补充R角1d能够对冲压过程中的发盖板材5支撑，包覆式发盖1在成型的过程中实现在轮眉上侧面1a、工艺补充R角1d和拉延面1e的时候，不产生轮眉棱1c，利用工艺补充R角1d，提前支撑发盖板材5，以避免冲压模具2上的轮眉面模面2b及工艺补充台阶面模面2f过早接触到发盖板材5，从而起到控制滑移线的作用。
如图5所示，上述的工艺延长面1h与轮眉面1b处于同一平面上，工艺延长面1h位于轮眉面1b的下方，连接轮眉面1b与工艺补充台阶面1f，工艺延长面1h的距离为a，a值大于等于3mm，a值可取3mm或10mm，作为优选采用10mm。工艺延长面1h的设置为后期切割留有余地。
如图5所示，上述的过渡圆角1g的半径大于等于3mm，过渡圆角1g的半径可取3mm或6mm，作为优选采用6mm。
如图5所示，上述的工艺补充R角1d的半径范围为3mm至50mm，工艺补充R角1d半径过小会导致的发盖板材5在冲压过程中的开裂；工艺补充R角1d半径过大会导致工艺补充R角1d无法对发盖板材5进行可靠支撑，因此将工艺补充R角1d的半径在3-50mm范围中，实现对发盖板材5在冲压过程中提供可靠支撑，以实现控制滑移线的作用，工艺补充R角1d的取值范围可以是3mm或10mm或50mm，作为优选采用10mm。
如图5所示，上述的拉延面1e与竖直方向之间具有夹角c，c的数值范围在5°至45°之间。若拉延面1e与竖直方向之间的夹角过小会导致工艺补充台阶面1f和拉延面1e之间开裂；若拉延面1e与竖直方向之间的夹角过大会导致发盖板材5的利用率降低，导致成本上升；将拉延面1e与竖直方向之间的夹角控制在5°至45°之间，能够有效避免工艺补充台阶面1f和拉延面1e之间的开裂和材料利用率的降低。竖直方向是指Z轴方向。
如图5所示，上述的拉延面1e与轮眉面延长线4之间具有间距d，的的数值范围大于0mm，d的数值可取为20mm或30mm，作为优选d的数值为30mm。
上述的第一步、第二步和第三步冲压过程，均在同一冲压工位完成。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了包覆式发盖、轮眉上侧面和轮眉面等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种包覆式发盖拉延方法，其特征在于，该方法包括：
第一步将选用的发盖板材(5)通过冲压先形成轮眉上侧面(1a)的上部，发盖板材(5)与冲压模具(2)上的工艺补充R角模面(2d)相接触，冲压模具(2)上的工艺补充R角模面(2d)位于轮眉上侧面模面(2a)往工艺补充R角模面(2d)方向延伸的延长线(3)的外侧；
第二步继续冲压使发盖板材(5)上形成完整的轮眉上侧面(1a)、工艺补充R角(1d)和拉延面(1e)；
第三步再继续冲压形成轮眉面(1b)和工艺补充台阶面(1f)，使轮眉上侧面(1a)与轮眉面(1b)的交接处形成轮眉棱(1c)，轮眉棱(1c)位于轮眉上侧面延长线(3)的内侧，冲压完成后进行后处理，得到相应的包覆式发盖(1)。
2.根据权利要求1所述的包覆式发盖拉延方法，其特征在于，所述第二步中的工艺补充R角(1d)的半径的范围是3-50mm。
3.根据权利要求2所述的包覆式发盖拉延方法，其特征在于，所述工艺补充R角(1d)上至少有一根切线(7)与轮眉上侧面延长线(3)相平行。
4.根据权利要求1或2或3所述的包覆式发盖拉延方法，其特征在于，在第一步冲压完成时，距离完成冲压还有85mm-105mm的冲压行程。
5.根据权利要求1或2或3所述的包覆式发盖拉延方法，其特征在于，在第二步冲压完成时，距离完成冲压还有15mm-25mm的冲压行程。
6.根据权利要求1或2或3所述的包覆式发盖拉延方法，其特征在于，在第三步冲压完成时，完成冲压行程，此时发盖板材(5)与冲压模具(2)上的轮眉面模面(2b)及工艺补充台阶面模面(2f)接触成型，并形成轮眉上侧面(1a)与轮眉面(1b)之间的轮眉棱(1c)。
7.根据权利要求1或2或3所述的包覆式发盖拉延方法，其特征在于，拉延面(1e)与竖直方向之间的夹角为c，c的数值范围在5°至45°之间。
8.根据权利要求1或2或3所述的包覆式发盖拉延方法，其特征在于，在第三步冲压过程中，轮眉面(1b)与工艺补充台阶面(1f)之间还成型有过渡圆角(1g)，过渡圆角(1g)的半径大于3mm。
9.根据权利要求1或2或3所述的包覆式发盖拉延方法，其特征在于，在第三步冲压过程中，轮眉上侧面(1a)、工艺补充R角(1d)和拉延面(1e)被冲压模具(2)压紧。
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