CN113828690A - 一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法，属于模具技术领域，通过在前工序斜整形模具预存板料的方法，解决后工序法兰上翻边少料导致顶盖A面回弹的问题。本发明的控制方法是通过拉延及整形后，调整成形性，保证制件无开裂起皱问题；斜整形完成尾部负角形状成形，修边到产品形状，最终上翻边完成尾部法兰成形到位。本发明通过工艺优化手段，提高了顶盖尾部区域尺寸匹配平整度，保证制件型面公差及匹配公差要求，降低由回弹补偿导致的成形缺陷及面品出现瑕疵概率，节省设计周期，降低后期调试的时间和成本消耗。

Description

一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法

技术领域

本发明属于模具技术领域，具体涉及一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法。

背景技术

顶盖是汽车最重要的外覆盖件之一，其质量的好坏会直接影响到整车的外观和质量。然而，顶盖尾部作为整个顶盖制件造形中成形工艺最复杂的区域，其成形质量已经成为整个顶盖模具设计的关键。此处需要经过拉延、整形、斜整形、修边、翻边等多道工序，不仅容易出现成形性问题，且每个工序都会产生回弹，同时由于其是连接后背门的主要部位，还要求有较高的形状精度和尺寸精度。

回弹控制方法主要包括两方面：一是通过工艺优化方法改善零件应力分布以减少回弹；二是对型面数据进行补偿。但是对于表面质量要求高的外覆盖件，在回弹量较大时，为保证表面质量，回弹补偿量和补偿效果难以达成一致。因此在回弹补偿前应通过工艺优化手段减少回弹，降低回弹补偿。

顶盖尾部流水槽区域在向上非均匀翻边过程中，产生少料趋势，导致A面与结构面负回弹增大。此处造形面的补偿，不仅在设计阶段耗费大量时间，也加大了面品出现瑕疵的概率；若通过后期调试，这种方式严重依赖钳工的操作技能，也极大的影响了模具调试及整改周期。

发明内容

为了实现产品形状的设计意图，通过分析各工序件的回弹变化，确定回弹产生的原因，制定有效回弹工艺优化方案，达到尺寸精度要求，减少试模次数、缩短调试周期的目的，本发明提供一种切实可行的方法，解决顶盖尾部上翻边产生的回弹问题，本发明提供了一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法，通过在前工序斜整形模具预存板料的方法，解决后工序法兰上翻边少料导致顶盖A面回弹的问题。本发明通过工艺优化手段，提高了顶盖尾部区域尺寸匹配平整度，保证制件型面公差及匹配公差要求，降低由回弹补偿导致的成形缺陷及面品出现瑕疵概率，节省设计周期，降低后期调试的时间和成本消耗。

本发明通过如下技术方案实现：

一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法，是通过拉延及整形后，调整成形性，保证制件无开裂起皱问题；斜整形完成尾部负角形状成形，修边到产品形状，最终上翻边完成尾部法兰成形到位，具体包括如下步骤：

第一工序，拉延；

第二工序，整形；

第三工序，斜整形；

第四工序，修边；

第五工序，两侧修边+尾部法兰上翻边；

优选地，第三工序的斜整形，通过在胶条密封面区域增加水滴形存料凸筋，增加第五序法兰上翻边时候的弧长长度，减小翻边过程中产生的应力，控制翻边完成后应力释放造成的制件回弹。

优选地，第四工序的修边，存料凸筋的高度在1-5mm，圆角R1 值在5-15mm，圆角R2值在5-10mm，其中，R1为凸筋根部圆角；R2 为修边线位置凸筋顶部圆角。

优选地，第四工序的修边，存料凸筋的高度在2mm，存料凸筋的圆角R1值为10mm；存料凸筋的圆角R2值在为8mm。

优选地，第三工序中的斜整形，具体过程如下：上压料板Ⅰ1、斜整形凹模镶块2随着上模本体Ⅰ3一起向下运动，斜整形凸模镶块 4在驱动斜楔Ⅰ7的驱动下向上运动，直到上压料板接触斜整形凸模镶块，上压料板Ⅰ停止运动；整形凹模镶块开始接触板料，斜整形过程开始，直到上模本体Ⅰ3和下模本体Ⅰ6上的工作限制器Ⅰ9接触时，斜整形过程结束。

优选地，第五工序中尾部法兰上翻边，具体过程如下：上压料板Ⅱ11随着上模本体Ⅱ12向下运动，当上压料板行程释放完之后，制件压料完成，下压料板13及驱动斜楔Ⅱ14开始工作，驱动横楔16 继而驱动翻边镶块17运动，翻边镶块与下压料板同时到位，直到上模本体Ⅱ12接触到工作限制器Ⅱ19，模具工作结束，汽车顶盖尾部区域斜楔翻边工作完成。

优选地，第三序斜整形完成后，尾部区域回弹值在0-—+0.5mm， A面回弹在0—+0.2mm，A面与结构面回弹高低差Δ在0—+0.5mm；

第四序修边应力释放后，尾部区域回弹值-0.4mm—+0.3mm，A面回弹在0—+0.3mm，回弹高低差Δ在-0.4mm—+0.3mm；

第五序上翻边后，尾部区域回弹值为-0.2mm—+0.3mm，A面回弹为0—+0.3mm，回弹高低差Δ为-0.3mm—+0.2mm。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、通过对顶盖尾部流水槽区域A面及结构面回弹形成的分析与研究，在工艺设计阶段解决由于少料翻边导致的制件回弹尺寸偏差；在设计阶段解决回弹问题，保证型面公差及匹配公差要求，减少调试整改工作量；

2、按照传统回弹补偿方法，对顶盖尾部A面及结构面进行补偿，增加面品质量风险；通过工艺优化手段，避免了由于补偿造形面改造带来的曲率不光顺、暗坑等一系列面品缺陷问题，减少了制件表面质量提升整改的工作量；并减少回弹补偿工作量，缩短模具开发周期；

3、由于顶盖尾部造形特点，该区域容易出现起皱开裂等缺陷；通过工艺优化手段，降低回弹补偿导致翻边角部成形性起皱与开裂的风险，保证顶盖尾部成形性稳定，缩短调试整改周期；

4、在后期制件整改过程中，可以通过调整存料凸筋高度、减少存料凸筋数量的方法来调整制件的尺寸偏差，避免烧焊、降铣等复杂整改方法，极大的降低了制件整改难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为顶盖尾部流水槽区域示意图；

图2为顶盖尾部匹配示意图；

图3为第三序斜整形模具结构剖视图

图中：1.上压料板Ⅰ、2.斜整形凹模镶块、3.上模本体Ⅰ、4. 斜整形凸模镶块、5.驱动斜楔、6.下模本体Ⅰ、7.驱动斜楔Ⅰ、8. 凸模、9.工作限制器Ⅰ；

图4为传统第三序斜整形造形示意图；

图5为本发明第三序斜整形造形示意图；

其中，图5的(a)为本发明对斜整形造形改造的面，存料凸筋在第三序斜整形工序面上位置并均匀分布；

图5的(b)为本发明将第三工序斜整形凸模1和斜整形凹模镶块2增加存料用凸筋，将原来的曲面由平面转化为弧形曲面，增加了整形面的弧线长度，为后序翻边储存了适量板料。存料凸筋尺寸包括：修边线位置凸筋高度h；凸筋根部圆角R1；凸筋顶部圆角R2；

图5(c)为图5的(b)的局部放大图；

图6为传统第四序修边造形示意图；

图7为本发明第四序修边造形示意图；

图8为第五序上翻边模具剖面示意图；

图中：11.上压料板Ⅱ、12.上模本体Ⅱ、13.下压料板、14.驱动斜楔Ⅱ、15.下凸模、16.横楔、17.翻边镶块、18.下模本体Ⅱ、19. 工作限制器Ⅱ；

图9为工艺流程图。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

实施例1

本发明提供了一种顶盖尾部区域回弹的控制方法，解决顶盖尾部成形导致主型面及结构面回弹的问题。本发明既能有效控制由上翻缺料导致的回弹问题，保证制件型面公差及匹配公差要求，又能保证制件在生产过程的成形质量，降低由回弹补偿造成曲面缺陷的风险，保证成形性，有效缩短模具设计周期及整改调试周期，减少后期制件整改的轮次。

本发明用于解决顶盖尾部回弹尺寸偏差问题，通过在第三序斜整形工序上增加存料凸筋，预先存料，解决流水槽法兰上翻少料趋势，控制主型面及结构面回弹，通过回弹结果调整存料凸筋高度。

一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法，是通过拉延及整形后，调整成形性，保证制件无开裂起皱问题；斜整形完成尾部负角形状成形，修边到产品形状，最终上翻边完成尾部法兰成形到位，具体包括如下步骤：

第一工序，拉延；

第二工序，整形；

第三工序，斜整形；

第三工序的斜整形，通过在胶条密封面区域增加水滴形存料凸筋，增加第五序法兰上翻边时候的弧长长度，减小翻边过程中产生的应力，控制翻边完成后应力释放造成的制件回弹。

第三工序中的斜整形，具体过程如下：上压料板Ⅰ1、斜整形凹模镶块2随着上模本体Ⅰ3一起向下运动，斜整形凸模镶块4在驱动斜楔Ⅰ7的驱动下向上运动，直到上压料板接触斜整形凸模镶块，上压料板Ⅰ停止运动；整形凹模镶块开始接触板料，斜整形过程开始，直到上模本体Ⅰ3和下模本体Ⅰ6上的工作限制器Ⅰ9接触时，斜整形过程结束。

第四工序，修边；

第四工序的修边，存料凸筋的高度在2mm，存料凸筋的圆角R1 值为10mm；存料凸筋的圆角R2值在为8mm。

第四工序的修边，存料凸筋的高度在1-5mm，圆角R1值在5-15mm，圆角R2值在5-10mm，其中，R1为凸筋根部圆角；R2为修边线位置凸筋顶部圆角。

第五工序，两侧修边+尾部法兰上翻边；

第五工序中尾部法兰上翻边，具体过程如下：上压料板Ⅱ11随着上模本体Ⅱ12向下运动，当上压料板行程释放完之后，制件压料完成，下压料板13及驱动斜楔Ⅱ14开始工作，驱动横楔16继而驱动翻边镶块17运动，翻边镶块与下压料板同时到位，直到上模本体Ⅱ12接触到工作限制器Ⅱ19，模具工作结束，汽车顶盖尾部区域斜楔翻边工作完成。

第三序斜整形完成后，尾部区域回弹值在0-—+0.5mm，A面回弹在0—+0.2mm，A面与结构面回弹高低差Δ在0—+0.5mm；

第四序修边应力释放后，尾部区域回弹值-0.4mm—+0.3mm，A面回弹在0—+0.3mm，回弹高低差Δ在-0.4mm—+0.3mm；

第五序上翻边后，尾部区域回弹值为-0.2mm—+0.3mm，A面回弹为0—+0.3mm，回弹高低差Δ为-0.3mm—+0.2mm。

实施例2

如图1及图2所示，顶盖尾部流水槽区域与后背门搭接，并连接主型面；

一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法，包括如下工序：第一工序，拉延；第二工序，整形；第三工序，斜整形；第四工序，修边；第五工序，两侧修边+尾部法兰上翻边；

通过拉延及整形后，调整成形性，保证制件无开裂起皱问题；斜整形完成尾部负角形状成形，修边到产品形状，最终上翻边完成尾部法兰成形到位。

依据对比各序模拟结果，第三序斜整形完成后，尾部区域回弹值在-1.0-0mm，A面回弹在0-0.5mm，A面与结构面回弹高低差Δ在 0-0.6mm。第四序修边应力释放后，尾部区域回弹值-2.3mm--1.5mm， A面回弹在-2mm--1.2mm，回弹高低差Δ在-0.8-0；第五序上翻边后，尾部区域回弹值为-3.2mm--1.8mm，A面回弹为-1.8mm--1mm，回弹高低差Δ为-2mm--0.5mm。上翻边后尾部区域负回弹变大，A面与结构面高低差增大，过大的回弹及高低差势必造成公差超差及匹配问题。若通过补偿提高尺寸精度，需从拉延开始向上补偿，尾部位置成形性重新调整，设计工作量增大；在检具上的全支撑状态，A面回弹最大值 +1.2mm，流水槽角部回弹最大值+2.0mm，若对A面中间位置向下补偿必然改变曲面质量，同时结构面角部已有开裂趋势，向下补偿开裂严重。

通过以上对顶盖尾部回弹形成原因的分析，发现尾部回弹超差发生在第五工序，斜楔翻边时从斜楔工作方向上看造形为内凹造形，翻边过程是缺料翻边，斜楔翻边完成之后应力从两边区域向中间区域释放，应力释放之后表现在制件尺寸上为中间区域尺寸上凸。

针对第五序流水槽法兰上翻工序少料翻边导致顶盖尾部回弹的回弹问题，可以通过优化第三工序预存板料来消除该缺陷。详细方案为：在第三工序通过在胶条密封面区域增加水滴形存料凸筋，增加第五序法兰上翻边时候的弧长长度，减小翻边过程中产生的应力，控制翻边完成后应力释放造成的制件回弹。在理论上消除少料的可能，保证斜整形成形性、产品造形及主型面质量。

本发明汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法，对第三序斜整形工艺面进行工艺优化，在第三工序斜整形时增加存料凸筋，保证板料均匀流动。第三序斜整形模具示意图3所示，模具工作时，上压料板Ⅰ1、斜整形凹模镶块2随着上模本体Ⅰ3一起向下运动，斜整形凸模镶块4在驱动斜楔Ⅰ7的驱动下向上运动，直到上压料板接触斜整形凸模镶块，上压料板Ⅰ停止运动；整形凹模镶块开始接触板料，斜整形过程开始，直到上模本体Ⅰ3和下模本体Ⅰ6上的工作限制器Ⅰ9接触时，斜整形过程结束。

传统的第三序斜整形造形示意图如图4所示。本发明将斜整形工序面做如下改造图5，在第三工序翻边凸模和翻边凹模镶块增加存料凸筋，增加了弧线长度，为后序翻边存储适量板料。在下一序修边线位置凸筋高度为h，h在1-5mm范围内，建议为2mm，需根据现场实际情况增高或降低，此时板料比改造前工艺的板料要多出凸筋的长度。同时为保证制件的功能性要求，存料筋应在胶条密封面区域均匀布置。第三序斜整形完成后，形成存料凸筋。

相比于传统第四序修边造形图6，本发明第四工序造形如图7所示。在第五工序上翻边时，存料凸筋增加的板料可以解决上翻边的少料问题。第五序上翻边模具示意图所示，上压料板Ⅱ11随着上模本体Ⅱ12向下运动，当上压料板行程释放完之后，制件压料完成，下压料板13及驱动斜楔Ⅱ14开始工作，驱动横楔16继而驱动翻边镶块17运动，翻边镶块与下压料板同时到位，直到上模本体Ⅱ12接触到工作限制器Ⅱ19，模具工作结束，汽车顶盖尾部区域斜楔翻边工作完成。这个过程对于顶盖尾部法兰是缺料翻边，相比较于传统的斜楔翻边工艺，经过本发明的改造之后，增加了斜楔翻边区域的板料存储量，缓解了翻边时候的缺料趋势，解决因缺料产生的回弹，造成的尺寸超差问题。

参阅图1所示为汽车顶盖尾部区域示意图；图中所示的造形区域就是本发明中涉及到的产品制件区域；

参阅图2所示为顶盖尾部匹配关系示意图；图中所示区域为胶条密封面及后背门匹配面；

参阅图3所示为第三序斜整形模具剖面示意图。模具工作时，上压料板1、斜整形凹模镶块2随着上模本体3一起向下运动，斜整形凸模镶块4在驱动斜楔7的驱动下向上运动。直到上压料板接触斜整形凸模镶块，上压料板停止运动。整形凹模镶块开始接触板料，斜整形过程开始，直到上模本体3和下模本体6上的工作限制器9接触时，斜整形过程结束；

参阅图4所示为传统斜整形造形示意图；

参阅图5所示为改造后斜整形造形示意图；存料凸筋分布于胶条密封面位置。存料凸筋尺寸如图中所示，其中修边位置凸筋高度尺寸 h建议尺寸为2mm，R1为6mm，R2为10mm。可通过调整h尺寸值控制顶盖尾部回弹尺寸；

参阅图6所示为传统第四序修边造形示意图；

参阅图7所示为本发明第四序修边造形示意图；造形在第三序斜整形工序面基础上，修切掉废料区域，胶条密封面上留下部分凸筋；

参阅图8所示为第五序上翻边模具剖面示意图；上压料板1随着上模本体2向下运动，当上压料板行程释放完之后，制件压料完成，下压料板3及驱动斜楔4开始工作，驱动横楔6继而驱动翻边镶块7运动，翻边镶块与下压料板同时到位，直到上模本体2接触到工作限制器8，模具工作结束。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法，其特征在于，是通过拉延及整形后，调整成形性，保证制件无开裂起皱问题；斜整形完成尾部负角形状成形，修边到产品形状，最终上翻边完成尾部法兰成形到位，具体包括如下步骤：

第一工序，拉延；

第二工序，整形；

第三工序，斜整形；

第四工序，修边；

第五工序，两侧修边+尾部法兰上翻边。

2.如权利要求1所述的一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法，其特征在于，第三工序的斜整形，通过在胶条密封面区域增加水滴形存料凸筋，增加第五序法兰上翻边时候的弧长长度，减小翻边过程中产生的应力，控制翻边完成后应力释放造成的制件回弹。

3.如权利要求2述的一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法，其特征在于，第四工序的修边，存料凸筋的高度在1-5mm，圆角R1值在5-15mm，圆角R2值在5-10mm，其中，R1为凸筋根部圆角；R2为修边线位置凸筋顶部圆角。

4.如权利要求2述的一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法，其特征在于，第四工序的修边，存料凸筋的高度在1-5mm，圆角R1值在5-15mm，圆角R2值在5-10mm，其中，R1为凸筋根部圆角；R2为修边线位置凸筋顶部圆角。

5.如权利要求1所述的一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法，其特征在于，第三工序中的斜整形，具体过程如下：上压料板Ⅰ(1)、斜整形凹模镶块(2)随着上模本体Ⅰ(3)一起向下运动，斜整形凸模镶块(4)在驱动斜楔Ⅰ(7)的驱动下向上运动，直到上压料板接触斜整形凸模镶块，上压料板Ⅰ停止运动；整形凹模镶块开始接触板料，斜整形过程开始，直到上模本体Ⅰ(3)和下模本体Ⅰ(6)上的工作限制器Ⅰ(9)接触时，斜整形过程结束。

6.如权利要求1所述的一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法，其特征在于，第五工序中尾部法兰上翻边，具体过程如下：上压料板Ⅱ(11)随着上模本体Ⅱ(12)向下运动，当上压料板行程释放完之后，制件压料完成，下压料板(13)及驱动斜楔Ⅱ(14)开始工作，驱动横楔(16)继而驱动翻边镶块(17)运动，翻边镶块与下压料板同时到位，直到上模本体Ⅱ(12)接触到工作限制器Ⅱ(19)，模具工作结束，汽车顶盖尾部区域斜楔翻边工作完成。

7.如权利要求1所述的一种汽车顶盖尾部区域尺寸控制方法，其特征在于，第三序斜整形完成后，尾部区域回弹值在0-—+0.5mm，A面回弹在0—+0.2mm，A面与结构面回弹高低差Δ在0—+0.5mm；

第四序修边应力释放后，尾部区域回弹值-0.4mm—+0.3mm，A面回弹在0—+0.3mm，回弹高低差Δ在-0.4mm—+0.3mm；

第五序上翻边后，尾部区域回弹值为-0.2mm—+0.3mm，A面回弹为0—+0.3mm，回弹高低差Δ为-0.3mm—+0.2mm。

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