CN1170641C - 解决车身大型覆盖件冲压开裂的模具调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种解决车身大型覆盖件冲压开裂的模具调整方法。它通过加深拉延模拉延凸包的拉延深度及旋转体直径，实现拉延不开裂，同时在修边冲孔模上增加工艺平台及改变落料模的形状，从而解决现有车身大型覆盖件冲压开裂的问题。该方法适合应用到所有的汽车冲压生产厂和冲模制造厂。

Description

解决车身大型复盖件冲压开裂的模具调整方法

                        技术领域

本发明属于解决车身大型复盖件冲压拉延开裂的模具制造技术，具体涉及的轿车背门里板的模具制造技术。

                        背景技术

背门里板原为复合材料制造的产品，生产技术相对成熟。而现在改为簿板冲压件后，目前国内尚未有生产。虽然产品设计作了大量的变动，使其适合冲压工艺的生产。但冲压模具制造技术难度仍属难度之最的零件。背门里板设计由于受原形零件定义的限制，其冲压模具制造技术难点为4处(详见图1)。

在背门里板冲模制造过程中，国外冲模制造厂虽然具有最先进的数控加工设备和用于拉延件计算机模拟分析软件系统；具有经验极其丰富的工程技术人员和最优秀的模具调整工。他们采用最先进的试制手段----水泥试制拉延模，对背门里板拉延模进行试制，验证其拉延工艺的合理性。但是，在模具调试阶段国外冲模制造厂遇到了他们完全没有想象到的冲压难题：在拉延成形时左右尾灯区域的反拉延凸包开裂(详见图2)，在整形工序后左右尾灯区域出现撕裂(详见图3)。国外冲模制造厂化了6个月的时间，用尽了各种技术手段，对模具进行反复的修改、调试，仍以失败告终，致使合同无法履行。

                            发明内容

车身大型复盖件冲压拉延开裂是冲压领域的最大难题，特别是在冲模已制造完成，在拉延模调试阶段发生拉延开裂的问题时，更为棘手不好解决，有时甚至会造成模具全部报废，造成巨大的经济损失。本发明就是解决此类难题的，适合应用到所有的汽车冲压生产厂和冲模制造厂。本发明的目的是提出一种解决车身大型复盖件冲压拉延开裂的模具制造技术。在拉延模已制造完成，进行模具调试时，出现开裂，指出一条解决拉延开裂捷径的模具制造技术和模具调试技术。

背门里板的冲压工艺如下：OP10开卷落料；OP20拉延成形；OP30修边冲孔；OP40吊楔修边冲孔；OP50翻舌冲孔；OP60翻边翻口整形。

1、背门里板A.B反拉延凸包附近的材料无法向凸包内流动，凸包成形时材料得不到补充，完全属于胀形成形，塑性成形超过了材料的成形极限，在这样的工作状态下拉延，开裂是必然的。国外冲模制造厂在目前的凸包深度上就拉延开裂。而本发明模具制造技术还要将凸包高度加深，还要凸包不开裂。其成形的机理是什么？这就是本发明的模具制造技术之一。

我们将凸包四分之一的部位假设为带凸缘的旋转体拉延件，如图4所示。原凸包拉延深度h为50毫米，旋转体的直径d为50毫米，是无法拉延出来的。带凸缘的旋转体拉延件的相对深度系数h1/d1＝0.39——0.34，并根据相对深度h1/d1正比例原则，内弯球半径Rp为38-60毫米。改为本发明实施例：凸包拉延深度h改为60毫米，旋转体的直径d改为153毫米，内弯曲半径Rp加大为38-60毫米。当然Rd.圆弧半经加大也是非常有利拉延的方法。如图9所示，图中为加高(深)后的不开裂的凸包。

2、加大了凸包的圆弧RP的尺寸，给OP40修边工序造成了困难，刃口部为变成尖端的锐角，无法保证质量，刃口强度也不好。为了解决此问题，我们在凸包的球面上设计了保证修边刃口强度的工艺平台(详见图6)，下模凹模刃口处最小壁厚为4毫米，这就是本发明的模具制造技术之二，巧妙地解决修边的难题。

3、背门里板A.B两处的产品定义形状采用拉延一次成形到位，是无法实现的，必须先拉延、尔后修边、再采用整形的方法达到产品数字化定义的形状。一般常用的方法是浅拉延，尔后由浅向深里整形，这也是容易实现的方法。但这个方法在背门里板上就不灵了。国外冲模制造厂在OP60工序将左右尾灯处的形状整形到位，造成整形开裂。其根本原因：由浅向深里整形，造成整形开裂。本发明的制造技术是由深向浅里整形，这样就可以解决OP60整形开裂的问题，这就是本发明的模具制造技术之三(详见图5)。

4、背门里板C.D两角部也是拉延极限区，国外冲模制造厂为此要求增加2个40的工艺孔；A、B反拉延凸包时常也出现开裂；零件两密封面出现皱纹。为了解决这几项问题，达到背门里板的稳定的拉延效果。本发明者重新试验了拉延坯料的外形，如图7所示将E处多边形孔改为F处异形孔的形状，通过改变压料面的工作状况，达到不同部位的材料的流动量；使传力区变为变形区；强区变为弱区；从而拉延出最佳的拉延件。修改前坯料形状如图7所示，修改后坯料形状如图8所示。这就是本发明模具制造技术之四。

                            附图说明

图1背门里板冲压件拉延开裂A、B、C、D难点处示意图；

图2拉延件反拉延凸包开裂图；

图3整形撕裂图；

图4反拉延凸包加深不开裂原理图；

图5左右尾灯区域由浅向深整形与由深向浅整形的对比图；

图6解决修边刃口强度增加的冲压工艺平台阶图；

图7原开卷落料坯料外形图；

图8本发明开卷落料坯料外形修改图；

图9本发明反拉延凸包不开裂图；

图10本发明整形不撕裂图。

                    具体实施方式

按照本发明模具制造技术首先在OP20拉延模上的作凸包作试验。利用国外冲模制造厂完善的工艺手段，采用一种聚脂化合材料对凸包修改，将左凸包的高度有50mm加高到60mm。通过试冲，试验一次成功，拉延出了由50mm高的凸包改变成60mm高的凸包，且不开裂的拉延件。当时采用手工修边的方法，完成OP60整形工序，结果压出来不开裂且不需要开缺口的最终零件，整形撕裂的难题也得到解决(详见图10)。本发明模具制造技术在此得到验证，是确实可行的。

按照本发明模具制造技术四项技术，国外冲模制造厂利用数控机床的扫描功能重新建立数学模型，对OP10、OP20、OP30、OP40、OP50模具进行正规工业化制造。冲压生产出合格的背门里板零件。

Claims (5)

1、解决车身大型复盖件冲压开裂的模具调整方法，对于背门里板左右尾灯区域凸包拉延根据相对深度h1/d1正比例原则，背门里板拉延件的拉延深度h与旋转体直径d之比h/d为0.39-0.34，即加大旋转体的直径d，同时加大内弯曲半径Rp；对于修边冲孔模，在凸包的球面上设计保证修边刃口强度的工艺平台。

2、根据权利要求1所述解决车身大型复盖件冲压开裂的模具调整方法，其特征在于凸包拉延深度h为60毫米，旋转体的直径d为153毫米，内弯曲半径Rp加大为38-60毫米。

3、根据权利要求1所述解决车身大型复盖件冲压开裂的模具调整方法，其特征在于整形方式为由深向浅里完成。

4、根据权利要求3所述解决车身大型复盖件冲压开裂的模具调整方法，其特征在于修边模下模凹模刃口处最小壁厚为4毫米。

5、根据权利要求1所述解决车身大型复盖件冲压开裂的模具调整方法，其特征在于对开卷落料模左右尾灯区域的拉延坯料，其形状为异形孔的形状。

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