汽車頂蓋沖壓成型工藝及修邊整形復(fù)合模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車覆蓋件沖壓領(lǐng)域，具體涉及汽車頂蓋沖壓成型工藝及用于汽車頂蓋的修邊整形復(fù)合模具。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車覆蓋件的沖壓工藝方案設(shè)計是根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀和技術(shù)要求確定拉延、修邊、沖孔、翻邊、整形等工序的先后順序及各工序的具體內(nèi)容。一般來說，在制定生產(chǎn)工藝方案時，沖壓工序越少，零件定位精度就越高，前期模具工裝開發(fā)成本及后期生產(chǎn)成本越低。但是，沖壓工序數(shù)的減少必然會使單序工作內(nèi)容增加，因此工藝方案確定的同時也給模具結(jié)構(gòu)設(shè)計也提出了更高的要求。
[0003]以沖壓工藝而言，汽車外覆蓋件與其他沖壓件相比具有材料薄，形狀復(fù)雜，且多為立體曲面，表面質(zhì)量及精度要求高等特點，外覆蓋件的好壞將直接影響整車的外觀和質(zhì)量。
[0004]為保證零件達到較高精度要求，零件沖壓成形過程中的不同工序間需要有統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，同時要保證生產(chǎn)時定位的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，從而降低生產(chǎn)多工序成型造成的累積誤差，提尚零件精度。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)方案中，汽車頂蓋成型工藝過程主要包括拉延、修邊沖孔、翻邊整形等工作內(nèi)容，具體為:第一序中主要為拉延成形，得到過渡的半成品制件，第二序為修邊沖孔，后序進行翻邊整形等。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中對于汽車頂蓋的尾部與頂部相交接的位置處的成形主要通過兩種方案:
[0007]現(xiàn)有方案一:在第一序拉延模具中直接拉延成形，一步到位。該方案的缺點在于，當(dāng)整體拉延深度較大時，尾部與頂部相交接位置造型圓角偏小，成形時料流進入較慢，中間區(qū)域成形困難容易開裂。
[0008]現(xiàn)有方案二:在第一序中拉延成形出過渡造型，然后在后序中通過整形實現(xiàn)。其中第一序進行拉延、第二序修邊，汽車頂蓋的尾部與頂部相交接處的整形在第三序或者后序中進行。該方案的缺點在于，尾部與頂部相交接處的整形在拉延、修邊之后的工序進行，導(dǎo)致后序模具沖壓工作內(nèi)容增加，容易造成模具工序數(shù)增加，進而導(dǎo)致工裝成本及后期生產(chǎn)成本增加。
[0009]另一方面，現(xiàn)有技術(shù)方案中用于生產(chǎn)汽車頂蓋的坯料拉延成形后，將在第二序中進行周圈修邊及沖孔工作內(nèi)容，而頂蓋由坯料拉延成形后為一個帶有初步造型輪廓的整體制件，在第二序中只能通過拉延成形制件的輪廓造型進行定位。
[0010]由于產(chǎn)品造型各不相同，當(dāng)拉延深度較淺或輪廓造型相對簡單時，單一的型面定位容易出現(xiàn)定位不準(zhǔn)、穩(wěn)定性及生產(chǎn)一致性差的問題，影響零件最終精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ]本發(fā)明的目的是降低汽車頂蓋的尾部與頂部的交接位置的開裂風(fēng)險，同時合理設(shè)置工序內(nèi)容從而減少工序數(shù)、節(jié)約成本。
[0012]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施例提供了如下技術(shù)方案:
[0013]—方面，提供了一種汽車頂蓋沖壓成型工藝，包括拉延成形工序及其后的修邊+整形工序，在所述拉延成形工序中，在汽車頂蓋的頂部與尾部之間的交接位置形成正R角，在所述修邊+整形工序中，對所述正R角進行整形使其成為具有負R角的臺階形狀。
[0014]作為優(yōu)選方案，在所述拉延成形工序中，在坯料線處形成翻孔，所述翻孔作為所述修邊+整形工序中的定位孔，所述翻孔所在位置在所述修邊+整形工序中作為廢料被切除。
[0015]作為優(yōu)選方案，所述翻孔位于所述坯料線的長邊兩端。
[0016]作為優(yōu)選方案，在拉延前，所述翻孔在坯料線內(nèi)側(cè)的投影為1/2圓，隨著所述坯料的拉延收縮，拉延成形后所述翻孔在水平面內(nèi)的投影位于所述坯料線內(nèi)側(cè)的部分減小至大于等于1/3圓同時小于1/2圓。
[0017]作為優(yōu)選方案，所述修邊+整形工序中，在所述坯料線的寬邊側(cè)留有廢料。
[0018]作為優(yōu)選方案，所述修邊+整形工序完成后，進行修邊+整形+側(cè)整形工序。
[0019]作為優(yōu)選方案，在修邊+整形+側(cè)整形工序中，所述汽車頂蓋的頂部采用正壓料芯壓料，所述汽車頂蓋的尾部端頭采用側(cè)壓料芯壓料，所述汽車頂蓋的尾部兩側(cè)采用正整形成形，所述汽車頂蓋的尾部中間部分采用側(cè)整形成形。
[0020]作為優(yōu)選方案，所述修邊+整形+側(cè)整形工序完成后，進行沖孔+整形工序。
[0021 ]另一方面，提供了用于汽車頂蓋的修邊整形復(fù)合模具，包括上模座、下模座、安裝在所述下模座上的修邊凸模、安裝在所述上模座上的修邊凹模和整形鑲塊，所述整形鑲塊為具有第一立壁和第二立壁的槽形結(jié)構(gòu)，所述第二立壁支撐在所述修邊凹模上，合模時，所述第一立壁對所述汽車頂蓋的頂部與尾部的交接位置的正R角進行整形使其成為具有負R角的臺階形狀。
[0022]作為優(yōu)選方案，上述用于汽車頂蓋的修邊整形復(fù)合模具還包括尾部壓料芯、尾部氮氣彈簧、頂部壓料芯、頂部氮氣彈簧，所述尾部壓料芯被限定在所述整形鑲塊的槽內(nèi)并能夠在所述槽內(nèi)上下滑動，所述尾部氮氣彈簧在工作時作用在所述尾部壓料芯上以提供尾部壓料力，所述頂部壓料芯安裝在所述上模座上，所述頂部氮氣彈簧安裝在所述上模座與所述頂部壓料芯之間，所述頂部氮氣彈簧的行程大于所述尾部氮氣彈簧的行程。
[0023]本發(fā)明的實施例利用第二道工序?qū)敳亢臀膊拷唤游恢眠M行整形，整形后產(chǎn)品造型在第一道工序中形成的圓角減小且具有臺階造型，解決了拉延直接成形若壓料力大則易造成交接位置開裂的問題，也解決了若壓料力小則會出現(xiàn)板料流動性差，板料成形不充分的問題，可在保證不增加工序數(shù)的條件下，有效實現(xiàn)充分成形，提高零件剛性有效避免回彈。第二序中所采用的汽車頂蓋修邊整形復(fù)合模具可有效實現(xiàn)尾部修邊、整形同時實現(xiàn)，避免增加模具工序數(shù)，降低模具工裝成本。
[0024]進一步地，利用拉延成形工序中形成的坯料線處的翻孔為下一工序的定位孔，與定位銷配合實現(xiàn)高精度的定位，避免了利用輪廓造型定位時由于輪廓形狀不統(tǒng)一而造成定位不準(zhǔn)、穩(wěn)定性及生產(chǎn)單一性差的問題，而且翻孔所處區(qū)域為廢料區(qū)，修邊后被切除，不會影響零件質(zhì)量。
[0025]進一步地，在拉延成形過程中，隨著材料的收縮，翻孔的投影由1/2圓向著1/3圓減小，既能夠滿足沖壓開始時的精確定位要求，又能夠避免在拉延成形完成后翻孔所處區(qū)域的廢料被卡在定位銷上導(dǎo)致廢料無法脫落。
[0026]進一步地，在周圈修邊及尾部與頂部交接位置整形工序中，在坯料線的寬邊側(cè)留有廢料待后序切除，能夠保證廢料排出順暢。
[0027]進一步地，在修邊+整形+側(cè)整形工序中，針對不同的位置采用不同的壓料方式及整形方式，能夠使得汽車頂蓋的尾部充分成形，且成形后不易變形，制件剛性強度好。
[0028]進一步地，頂部氮氣彈簧的行程大于尾部氮氣彈簧的行程，能夠保證頂部壓料芯先于尾部壓料芯與制件接觸進行壓料，有利于具有復(fù)雜形狀的尾部及頂部與尾部的交接位置的充分成形。
【附圖說明】
[0029]接下來將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例做進一步詳細說明，其中:
[0030]圖1是本發(fā)明的實施例的修邊整形復(fù)合模具合模后的立體圖，其中上模座被省略；
[0031]圖2是本發(fā)明的實施例的修邊整形復(fù)合模具的尾部壓料芯的立體圖；
[0032]圖3是本發(fā)明的實施例的修邊整形復(fù)合模具的尾部壓料芯與整形鑲塊配合的立體圖；
[0033]圖4是本發(fā)明的實施例的修邊整形復(fù)合模具的尾部壓料芯與修邊凹模配合的立體圖；
[0034]圖5是沿圖1中的T-T線的剖視圖；
[0035]圖6是沿圖1中的L-L線的剖視圖；
[0036]圖7是本發(fā)明的實施例的汽車頂蓋沖壓成型工藝中的第一序完成后的坯料俯視圖；
[0037]圖8是本發(fā)明的實施例的汽車頂蓋沖壓成型工藝中的第二序完成后的坯料俯視圖；
[0038]圖9是汽車頂蓋在本發(fā)明的實施例的汽車頂蓋沖壓成型工藝中的第二序中的形變示意圖；
[0039]圖10是本發(fā)明的實施例的汽車頂蓋沖壓成型工藝中的第三序完成后的坯料俯視圖；
[0040 ]圖11是圖1O中的坯料的局部放大立體圖；
[0041]圖12是是本發(fā)明的實施例的汽車頂蓋沖壓成型工藝中的第四序完成后的制件俯視圖。
[0042 ]附圖標(biāo)記說明:O1、制件，02、坯料線，03、翻孔，04、分模線，05、到底標(biāo)記，06、廢料，
07、頂部，08、尾部，081、整形前交接位置，082、整形后交接位置，09、整形側(cè)整形分界線，
010、側(cè)壓料分模線，11、下模座，12、修邊凸模，21、修邊凹模，31、頂部壓料芯，32、頂部氮氣彈簧，4、整形鑲塊，41、第一立壁，42、第二立壁，51、尾部壓料芯，52、尾部氮氣彈簧，53、限位螺栓，541、側(cè)導(dǎo)板，542、導(dǎo)板，9、廢料刀，
【具體實施方式】
[0043]參考圖1，本實施例的用于汽車頂蓋的修邊整形復(fù)合模具包括上模座、下模座11、修邊凸模12、修邊凹模21、整形鑲塊4、頂部壓料芯31、頂部氮氣彈簧32等，其中修邊凸模12安裝在下模座11上，修邊凹模21、整形鑲塊4、頂部壓料芯31安裝在上模座上，頂部氮氣彈簧32安裝在上模座與頂部壓料芯31之間。為了清晰，圖1中將上模座省略。頂部壓料芯31用于沖壓時對汽車頂蓋的頂部壓料，頂部氮氣彈簧32作用在頂部壓料芯31上用于提供頂部壓料力。
[0044]參考圖2，尾部壓料芯51用于汽車頂蓋的尾部壓料，尾部氮氣彈簧52在工作時作用在尾部壓料芯51上提供尾部壓料力。
[0045]參考圖2、圖3、圖4，整形鑲塊4為具有第一立壁41和第二立壁42的槽形結(jié)構(gòu)。其中，第一立壁41用于對汽車頂蓋的頂部與尾部的交接位置進行整形，第二立壁42用于與修邊凹模21的安裝面接觸從而起到安裝支撐作用。尾部壓料芯51通過限位螺栓53被限定在整形鑲塊4的槽內(nèi)，并能夠在槽內(nèi)上下滑動，限位螺栓53穿過尾部壓料芯51上的過孔后固定在整形鑲塊4的