【導(dǎo)讀】是深入到模具設(shè)計、模具制造、乃至模具及沖壓件檢查等各個方面。出下一條坐標線的方向，標記基準點，并指出旋轉(zhuǎn)角度。存在著很大程度上的內(nèi)在聯(lián)系的。而拉延工序的沖壓方向和工藝補充。件，拉延時的沖壓方向決定了后序沖孔是直沖還是吊楔沖孔。邊、孔、翻邊等制件特征進行合理的排序。

　　

【正文】 的回彈角，如圖 所示，在斜楔翻邊工藝上考慮回彈。 圖 圖 49 2． 7 特殊材料的汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計 2． 7． 1 拼焊板的沖壓 工藝設(shè)計 1. 拼焊板的優(yōu)點及其在汽車覆蓋件上的應(yīng)用 拼焊板（ TWB－ Taior_welded blank）是將兩塊或兩塊以上具有不同的機械性能、鍍層或厚度的板料焊接到一起所得到的具有理想強度和剛度的輕型板料。 在生產(chǎn)、制造和設(shè)計方面，拼焊板的使用有著巨大的優(yōu)勢： ① 由于產(chǎn)品的不同零件在成形前即通過連續(xù)焊接工藝焊接在一起，因而提高了產(chǎn)品的精度。 ② 在撞擊過程中，可以控制更多的能 量得到吸收，從而增強耐磨性能。 ③ 減少設(shè)計邊角料，并將廢料回收進行后續(xù)沖壓成形，從而節(jié)約了材料。 ④ 減少零件裝配數(shù)量，從而簡化流程。 ⑤ 縮短工模具處理和安裝過程。 ⑥ 降低人員和產(chǎn)品的成本。 ⑦ 對產(chǎn)品的設(shè)計者而言拓寬了產(chǎn)品設(shè)計的靈活性。 由于拼焊板相對于單個鋼板具有無可比擬的優(yōu)勢，因此自 20世紀 80年代以來在汽車覆蓋件上得到了廣泛的應(yīng)用，圖 給出了 拼焊板在 汽車覆蓋件上的應(yīng)用。 50 圖 2. 拼焊板的沖壓性能分析及相應(yīng)對策 雖然拼焊板的應(yīng)用具有許多優(yōu)點，但是拼焊板在車身設(shè)計中的應(yīng)用 仍然帶來了許多新的沖壓成形方面的挑戰(zhàn)。其中，沖壓成形性能的下降以及焊縫位置的移動是需要面臨的主要問題。兩者相較，焊縫移動對拼焊板成形性的影響更大。因此，控制焊縫移動，可以抑制較薄 /弱側(cè)金屬的局部塑性變形，增加厚 /強側(cè)金屬流入凹模中的比例，從而提高拼焊板的沖壓成形性，控制焊縫移動的方法通常有以下幾種： ① 改變模具壓邊力法 如圖 所示，可以采用臺階式和組合式壓料圈，既可 以避免法蘭面起皺，又可以靈活調(diào)整邊緣壓邊力以抑制焊縫位移。 51 圖 ② 布置拉延筋法 通過布置拉延筋來達到調(diào)整 拼焊板沖壓成形過程中的強側(cè)和弱側(cè)材料流動，從而達到控制焊縫位移的目的。 ③ 夾持焊縫法 夾持焊縫法主要是指采用附加的設(shè)備直接對拼焊板焊縫施加作用力以控制焊縫位移的方法。主要有墊片夾緊法和液壓夾緊法兩種，前者是在下模上使用墊片與對應(yīng)的凸模 前者在下模上使用墊片與對應(yīng)的凸模部分實施夾緊的方法， 該方法需要焊縫在沖壓過程中位于最高點。而后者則采用在凸凹模上分別安裝液壓缸以夾緊焊縫的方法。（ 見圖 ） 允許焊縫處于零件曲率的任何位置 ,不必局限 于 凸模的頂點 ,具有更廣的適用性， 該方法可以有效地抑制拼焊板成形過程中開裂的發(fā)生 ,并且使得薄板和厚板的變形更加均勻， 另外 ,對焊縫移動的抑制還可以確保在最終成形零件上各種特定性質(zhì)材料的位置。 52 圖 2． 7． 2 復(fù)合板的 沖壓工藝設(shè)計 復(fù)合板材由于具有重量輕、強度高、傳熱均勻和美觀等多種優(yōu)點，目前在國外的汽車制造業(yè)中已被廣泛使用。然而，由于對這類新型的復(fù)合材料的成形性能、抗破裂成形極限、抗起皺及回彈等性能、定型性能和剪切性能還研究的不夠充分，故沖 壓加工工藝方案的制定，模具結(jié)構(gòu)形式和模具參數(shù)的確定，熱處理工藝規(guī)范，甚至生產(chǎn)中的操作方式的決定都是較一般材料困難。生產(chǎn)中，往往只能靠經(jīng)驗進行反復(fù)試驗。 1． 當(dāng)復(fù)合板易開裂時，需增加退火工藝。 2． 當(dāng)深拉延時，可以采用加潤滑劑的方法。 3． 對于沖裁模，為減小毛刺，可以采用小間隙，圓角凹 53 模沖裁。 4． 對于復(fù)合板材而言，板材的總體厚度不能用來作為確定沖壓加工工藝方案的參數(shù)依據(jù)。 5． 當(dāng)組成復(fù)合板材的兩種材料性能相差很遠時，強度高、塑性差的材料常起主導(dǎo)地位。 6． 當(dāng)組成復(fù)合板材的兩種材料熱處理退火溫度相差很遠時，很難用退火的方法來軟化材料 ，提高其塑性，必要時可以提高其退火溫度。 7． 實踐證明要特別注意復(fù)合板材沖壓加工的操作方式，即注意復(fù)合板材的送料面，它不僅影響沖裁質(zhì)量，而且對彎曲、拉延等成形質(zhì)量也有很大的影響。 2． 7． 2 鋁合金 板的 沖壓工藝設(shè)計 1． 鋁合金板的優(yōu)點 及其在汽車覆蓋件上的應(yīng)用 從 80 年代末，世界上歐、美、日等很多汽車生產(chǎn)廠家與鋁業(yè)公司合作就加強了對鋁制汽車車身的研究，并取得了令人鼓舞的成就。 1995 年德國奧迪公司首先開始批量生產(chǎn)鋁制車身，把車身用鋁的研究推向了高潮，鋁合金在整車使用材料中的比例逐年提高。 19901998 這 8 年間，北 美汽車工業(yè)的用鋁量增長了 102%， 圖 是一種典型的美國轎車所用材料近幾年變化的情況。 54 ?鋁合金板之所以能在汽車車身上得到廣泛的飛快的應(yīng)用，源于它所具有的鋼板無可比擬的優(yōu)點： ① 它使汽車車身輕量化，節(jié)能降耗，有利于環(huán)保。 ② 它具有良好的回收再利用性。 ③ 鋁合金汽車安全舒適。 ④ 鋁合金板的應(yīng)用減少了整車工序，提高了裝配效率。 ⑤ 鋁合金 板的應(yīng)用提高了燃油效率，加大了汽車的載重能力。 2． 鋁合金板的沖壓性能分析及相應(yīng)對策 鋁合金板材的局部拉延性不好，容易產(chǎn)生裂紋。如發(fā)動機罩內(nèi)板因為形狀比較復(fù)雜，為了提高其拉延變形性能采用高樓鋁合金，延伸率已超過 30%，但還是比鋼差，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要盡可能地保證形狀不突變，讓材料容易流動以避免拉裂。尺寸精度不容圖 55 易掌握，回彈難以控制，在形狀設(shè)計時要盡可能采用回彈少的形狀。因為鋁比鋼軟，在生產(chǎn)和運輸中的碰撞和各種粉塵附著等原因使零件表面產(chǎn)生碰傷、劃傷等缺陷，所以要對模具的清潔、設(shè)備的清潔、環(huán)境的粉塵、空氣污染等方面 采取措施，確保零件的完好。不能象鋼板那樣還采用磁力搬運和傳遞，要設(shè)計新的方案。 3． 汽車覆蓋件典型零件沖壓工藝分析及方案 汽車覆蓋件形狀千差萬別，不同的車型即使處于同一位置、名 稱相同的零件，其形狀也不盡相同，轎車覆蓋件與卡車覆蓋件更是有巨大差別。形狀的差別自然造成了沖壓工藝的不同，因此在這里我們只能“就件論件”，選擇有特點的典型汽車覆蓋件進行沖壓工藝分析。 3． 1 頂蓋的沖壓工藝分析及方案 圖 所示是某平頭卡車的頂蓋，該覆蓋件的特點是拉延深度深，最深處達 190mm。針對這一特點，為避免再加大拉延深度，工藝上采用了制件面作為壓料面，而同時為了保證壓料面過渡光順，在零件拉延深度淺的一側(cè)，又采用了工藝補充，將修邊放在了拉延凸模上。同時在設(shè)備的選擇上，選取了有利于深拉延的雙動拉延。 （圖 ） 3． 2 后圍外板的沖壓工藝分析及方案 圖 所示為卡車的后圍外板，該覆蓋件的特點是形狀平 56 緩，窗口處存在脹形性質(zhì)的反拉延，且用戶要求拉延模寬窄車型共用。針對以上特點，首先為保證反拉延成功，且為了簡化模具，盡量不采用工藝切口，決定將制件面作為壓料面，凸模輪廓線盡量靠近窗口。由于原始產(chǎn)品位置上 下兩端高差較大，故拉延時沖壓方向為將制件繞基準點旋轉(zhuǎn) 5 度獲得，而后序翻邊時考慮翻邊狀態(tài)，其沖壓方向再將制件轉(zhuǎn)回原始位置。 （圖 ） 3． 3 車門外板的沖壓工藝分析及方案 圖 所示是某越野車的車門外板，該覆蓋件的特點是零件比較平緩，窗口處為反拉延，且深度較大，與前立柱接合處的大倒角形狀需要落料。針對這一些特點，將制件旋轉(zhuǎn)至窗口放平的狀態(tài)進行沖壓，采用拉延檻加大壓料力，使板料充分變形，防止修邊后回彈，窗口處為保證進料，拉延時采取了工藝切口，為節(jié)省模具，將落料與拉延復(fù)合。 （圖 ） 3． 4 長頭車前圍外板的沖壓工藝分析及方案 圖 所示是某長頭卡車的前圍外板，該覆蓋件的特點是零件起伏大，基本斷面為“ L”型，拉延深度大。針對這一特點，將制件旋轉(zhuǎn)至無拉延負角狀態(tài)，壓料面也設(shè)計為“ L”型，將修邊放在了拉延凸模上。同時在設(shè)備的選擇上，選取了有利于深拉延的雙動拉延。 57 （圖 ） 3． 5 油底殼的沖壓工藝分析及方案 油底殼雖然不是大型的汽車覆蓋件，但由于其產(chǎn)品深度大，形狀公差要求嚴，所以往往是工藝難點。圖 所示是 某越野車的油底殼，該覆蓋件的特點是拉延深度大，拉延高差大，為防止漏油，產(chǎn)品法蘭面平面度要求高。針對這一特點，工藝上采用了兩次拉延，為保證第一次拉延角部不破裂，工藝上采取了拉延前落料的工藝。對于法蘭面，拉延后由于進料大，所以不能保證產(chǎn)品要求的平面度，故在翻邊壓筋工序上增加了校平工藝。由于法蘭邊上的筋和孔距離較近，為保證孔變形，所以單獨沖法蘭邊孔。 （圖 ）