【正文】 3拉深凹模假設(shè)圖，如果拉深凹模設(shè)計這樣一個整體，模具加工工藝性差，為了簡化模具制造過程，這里分開設(shè)計，設(shè)計一個凹模拉深零件直壁部分，如圖44所示，再設(shè)計一個反拉深凸模拉深2處淺拉深區(qū)，如圖45所示。 汽車車門內(nèi)板拉深模工作零件的設(shè)計 模架與導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選擇拉深模采用中間導(dǎo)柱圓形模架，其尺寸根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)查表可得，見表41。根據(jù)該零件的尺寸計算，100＜，查表確定毛坯在拉深時需采用壓邊圈。為了簡便的計算拉深力，根據(jù)工具手冊查表得到公式： F=L t Rm k6 （41）式中 F——拉深力，[F]為N； L——凸模周邊長度，[L]為mm； t——材料厚度，[t]為mm； Rm——材料抗拉強度，[Rm]為Mpa； k6——系數(shù)。Cr12是合金工具鋼，是應(yīng)用廣泛的冷作模具鋼，具有高強度、較好的淬透性和良好的耐磨性，但沖擊韌性差，主要用作承受沖擊負(fù)荷較小。表37 沖模工作零件常用材料及熱處理要求模具類型零件名稱及工作要求材料牌號熱處理硬度沖裁模形狀簡單、批量小的凸、凹模T8A、T10A、9Mn2V淬硬凸模HRC56~60凹模HRC58~62形狀復(fù)雜、批量大的凸、凹模Cr1Cr12MoV、Cr6WV、GCr15淬硬HRC58~62YG15HRC86拉深模一般拉深的凸、凹模T8A、T10A淬硬HRC58~62連續(xù)拉深的凸、凹模T10A、CrWMn變薄拉深及要求高耐磨的凸、凹模Cr1Cr12MoV、YGYG15雙動拉深的凸、凹模鉬釩鑄鐵火焰表面淬火HRC60~64凸模和凹模是在強壓、連續(xù)使用和有很大沖擊的條件下工作的，并伴有溫度的升高，工作條件極其惡劣。卸料板實體圖如圖37所示，其尺寸圖如圖38所示。圖35 卸料螺釘示意圖圖36 圓柱銷示意圖 卸料板的設(shè)計卸料板與凸模之間的間隙見表36所示，這里選取單面間隙c=。其緊固方式為螺紋連接。導(dǎo)料板的作用在于方便板料的導(dǎo)向和定位，并保證搭邊值的一致。對于模架的尺寸要求，查表可得到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，見表33所示。沖模工作時，板料靠擋料銷和導(dǎo)料板實現(xiàn)正確定位，以保證沖裁時板料上的搭邊值均勻一致。++++圖34 落料凹模加工尺寸 模架與導(dǎo)向零件的設(shè)計落料模采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向，采用彈性卸料裝置，下出料方式。一般沖模精度較工件精度高2~3級[13]。2 凸、凹模工作部分尺寸和公差凸模和凹模的加工是模具設(shè)計制造中的關(guān)鍵，對其工作部分尺寸及公差也需要通過實際的計算得到，才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，滿足各種要求。對于板料的普通沖裁，通過查閱資料得到推薦的間隙值，如表31所示：通過分析，因為車門內(nèi)板坯料之后還要進(jìn)行拉深等塑性變形，因此其沖裁間隙類別屬于Ⅱ。計算得n=1。用平刃口模具沖裁時，沖裁力F（N）可按照下式進(jìn)行計算F=Ltτ （33）式中 L—沖裁件周邊長度（mm）； t—材料厚度（mm）； τ—材料抗剪強度（MPa）；考慮沖裁厚度不一致，模具刃口的磨損、凸凹模間隙的波動、材料性能的變化等因素，實際沖裁力還須增加30%。如果根據(jù)理論公式計算，過程繁瑣，計算量大，而且結(jié)果會有較大的誤差。綜合以上分析，為了充分提高材料的利用率，降低成本，毛坯排樣方式設(shè)計如圖32所示，其材料利用率η計算如下： η= 100% （31）毛坯形狀簡單，面積計算可在CAD運行環(huán)境快速計算得到S1=395000mm2。圖31 零件毛坯圖 排樣及材料利用率排樣是指工件在條料、帶料或板料上布置的方法。而車門內(nèi)板作為汽車重要的覆蓋件，其變形特點可見表21所示。而由于零件拉深方向的一致性，并且有較大的面以承載零件的拉深，所以零件的拉深方向也可以是單一豎直的。該零件為駕駛室中主要的大型覆蓋件，外觀及裝配精度較高，要求工件表面平整無皺紋，棱線清晰，剛度好。圖22 汽車車門內(nèi)板零件圖材料st14鋼是深拉伸級的，主要是側(cè)重于拉伸性能，屈服強度Rp0 = 220 MPa，抗拉強度Rm = 270350 MPa，硬度 ≤ 50 HRB，和普通低碳鍍鋅板相比硬度高，但是可塑性和韌性差，所以，其化學(xué)成份并無一定的標(biāo)準(zhǔn)，主要是能達(dá)到其拉深性能。從圖中可以看出，該零件形狀復(fù)雜，高差較大，局部成形較多，板料的變形不是單純地拉延成形，而是存在一定程度的脹形變形，是典型的汽車覆蓋件。所以要大力發(fā)展我國的汽車模具單單依靠某個汽車模具企業(yè)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，汽車模具企業(yè)間、汽車模具企業(yè)與汽車企業(yè)間應(yīng)該加強溝通、聯(lián)系，取長補短，在合作中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，加快汽車模具發(fā)展的步伐[7]。目前我國技術(shù)含量低的模具已供過于求，市場利潤空間狹??；而技術(shù)含量較高的中、高檔模具還遠(yuǎn)不能適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展的需要，精密、復(fù)雜的沖壓模具、轎車覆蓋件模具等高檔模具仍有很大發(fā)展空間。一個企業(yè)不管其有多么先進(jìn)的技術(shù)，管理上的不完善會導(dǎo)致其產(chǎn)品的總體生產(chǎn)水平和企業(yè)綜合能力落后于管理比較完善的企業(yè)。(3) 標(biāo)準(zhǔn)化程度當(dāng)前，面對國內(nèi)龐大的汽車模具市場，國內(nèi)的汽車模具廠商卻顯得有些力不從心，特別是在汽車覆蓋件模具的設(shè)計、生產(chǎn)和制造上，汽車模具的標(biāo)準(zhǔn)化工作多停留在初步階段，汽車覆蓋件模具標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)量少，產(chǎn)品水平低，雖然有不少汽車企業(yè)采用了標(biāo)準(zhǔn)件，但是許多依賴進(jìn)口。高速切削是以高切削速度、高進(jìn)給速度和高加工質(zhì)量為主要特征的加工技術(shù)，其加工效率比傳統(tǒng)的切削工藝要高幾倍，甚至十幾倍，國內(nèi)這門技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有很長一段時間，但是近幾年才真正用到模具加工上，并且應(yīng)用水平低，應(yīng)用企業(yè)少，很多技術(shù)工人還不能熟練掌握高速切削的關(guān)鍵技術(shù)，不熟悉其操作環(huán)境，導(dǎo)致高速切削技術(shù)在國內(nèi)沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。國內(nèi)一批大、中型汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)陸續(xù)引進(jìn)了一定數(shù)量的C A D系統(tǒng)，并配置了一些設(shè)計、分析的專用軟件，取得了一定的經(jīng)濟效益。數(shù)控編程和模型人員按照沖壓工藝過程圖和模具圖進(jìn)行數(shù)控編程和模型制造，最后按照沖壓工藝過程模具圖要求進(jìn)行機械加工和模具裝配調(diào)試，最終調(diào)試出合格的產(chǎn)品[5]。為了實現(xiàn)拉延或創(chuàng)造良好的拉延條件，必須合理考慮沖壓方向、工藝補充部分形狀以及壓料面形式、拉延筋布置等重要工藝因素。這種逐步貼模過程，使毛坯保持塑性變形所需的成形力不斷變化，毛坯各部位板面內(nèi)的主應(yīng)力方向與大小、板平面內(nèi)兩主應(yīng)力之比等受力情況不斷變化，毛坯(特別是內(nèi)部毛坯)產(chǎn)生變形的主應(yīng)變方向與大小、板平面內(nèi)兩主應(yīng)變之比等變形情況也隨之不斷地變化。(3) 局部成形局部成形輪廓內(nèi)部有局部形狀的零件沖壓成形時，壓料面上的毛坯受到壓邊圈的壓力，隨著凸模的下行而首先產(chǎn)生變形并向凹模內(nèi)流動，當(dāng)凸模下行到一定深度時，局部形狀開始成形，在成形過程的最終時刻全部貼模。而且多次拉深形成的沖擊線、彎曲痕跡線也會影響油漆后的表面質(zhì)量。因此與一般模具相比，汽車覆蓋件模具具有獨特的特點。同時由于覆蓋件的質(zhì)量直接影響著車身的質(zhì)量,因此對覆蓋件的表面質(zhì)量、尺寸、剛性以及工藝性等方面都提出了更高的要求。同一般沖壓件相比，~，具有材料薄、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸大和表面質(zhì)量要求高等特點，其制造工藝設(shè)計、沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計和沖模制造工藝等都具有特殊性。此外，為了提高模具的使用壽命，模具零件的選材也同樣重要，先確定模具工作零件的選材，再設(shè)計出合適的熱處理工藝。模具設(shè)計是重中之重，每一付模具都必須經(jīng)過精確計算，包括拉深力、壓邊力等。 覆蓋件汽車車門內(nèi)板的成形摘要 沖壓模具是機械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備，具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量優(yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點,被廣泛應(yīng)用于汽車、機械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。零件沖壓工藝確定后，接著對其進(jìn)行模具設(shè)計。最后根據(jù)所設(shè)計的結(jié)構(gòu)尺寸在CAD中畫出模具總裝圖。外部覆蓋件和骨架類覆蓋件的外觀質(zhì)量有特殊要求，內(nèi)部覆蓋件的形狀往往更復(fù)雜。而且覆蓋件沖壓工藝、沖模設(shè)計和沖模制造工藝也有獨自的特點。模具必須有足夠的強度和剛度，這是保證模具正常使用的前提；模具要有簡單、合理、標(biāo)準(zhǔn)和安全的結(jié)構(gòu)；模具要有精確的、耐磨的型面配合。但對于汽車覆蓋件來說，由于其結(jié)構(gòu)、變形復(fù)雜，其規(guī)律難以定量把握，以目前的技術(shù)水平還不能進(jìn)行多次拉深工藝參數(shù)的確定。一般來說，除內(nèi)凹形輪廓(如形輪廓)對應(yīng)的壓料面外，壓料面上的毛坯的變形為拉深變形(徑向為拉應(yīng)力，切向為壓應(yīng)力)，而輪廓內(nèi)部，特別是中心區(qū)域毛坯的變形為脹形變形(徑向和切向均為拉應(yīng)力)。(4)變形路徑變化汽車覆蓋件沖壓成形時，內(nèi)部的毛坯不是同時貼模，而是隨著沖壓過程的進(jìn)行而逐步貼模。 汽車覆蓋件工藝設(shè)計要點通常，汽車覆蓋件的工藝設(shè)計過程可以歸納如下：(1) 根據(jù)產(chǎn)品圖及產(chǎn)品沖壓工藝設(shè)計，進(jìn)行詳細(xì)的車身產(chǎn)品工藝性分析。(4) 模具設(shè)計人員按照沖壓工藝過程圖的基本要求進(jìn)行模具設(shè)計，模具CAD設(shè)計包括上、下模座，工作部分零件，導(dǎo)向部件，定位零件和進(jìn)出料裝置等設(shè)計。相對于國外的先進(jìn)水平，國內(nèi)在汽車覆蓋件模具的設(shè)計上則顯得力不從心。當(dāng)前國內(nèi)采用C A M技術(shù)的普及率還不夠高，應(yīng)用水平也不平衡，而在國外普遍采用C A M技術(shù)。高速切削技術(shù)及高速加工設(shè)備