CN101941032B - 汽车纵梁前段后盖板局部拉延成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车纵梁前段后盖板局部拉延成型工艺，所述工艺是采取先落料，然后局部拉延+成型翻边方式，对以往的拉延工艺进行了修改，改成了针对零件本身的造型结构，对需要拉延的地方进行局部的拉延，对不需要拉延，只需要成型或者是翻边的地方采用成型和翻边工艺。采用上述工艺，可以最大化的降低加工成本和材料成本。

Description

汽车纵梁前段后盖板局部拉延成型工艺

技术领域

本发明属于材料成型技术领域。

背景技术

汽车纵梁前段后盖板是连接汽车前纵梁和前地板并在上面安装蓄电池的一个产品。汽车纵梁前段后盖板都分为左、右两个件，其形状如图1和图2所示。生产此类零件通常的做法就是采取左、右件合并拉延的工艺(共模共料)。之所以通常都是采取此工艺，是因为如图1和图2中所示的打圈处的型面形状复杂，材料在成型过程中，在这两个地方会产生大量的材料流动。如果采取普通成型的工艺，无法控制这两个地方的材料流动方向，且无法控制零件的反弹和无法保证这两个地方的产品形状精度，故通常选择采取拉延工艺。

而采取拉延工艺有以下两个方面的缺点：

1.材料利用率低，大概在百分之四十左右。见图3所示，图中粗线封闭线条内的为产品，外面的全部为拉延所需要的工艺补充，后续需要切掉的废料。

2.工序数量相对偏多：通常来讲，按照此类工艺制作模具至少需要：拉延、切边冲孔、切边分切冲孔侧冲孔、翻边整形翻孔才能做出来。

发明内容

为了彻底解决拉延工艺的缺陷，本发明的目的在于提出一种汽车纵梁前段后盖板局部拉延成型工艺，从而最大化的降低加工成本和材料成本。

本发明的技术方案如下：

一种汽车纵梁前段后盖板局部拉延成型工艺，所述工艺是采取先落料，然后局部拉延+成型翻边方式，具体过程如下：

(1)落料

首先确定落料线：根据汽车纵梁前段后盖板产品的形状，把产品分为两个区域，第一区域A是产品形状简单的区域，适合采用成型翻边工艺，采用CAE分析软件直接计算出产品落料线，或者通过采取线切割或者是激光镭射切割摸样出来确定产品边缘线，该边缘线即为此区域的落料线，在落料生产时直接把产品边缘线切出来；第二区域B是产品曲面形状复杂的区域，适合采用拉延工艺，在落料线计算时对此区域的边缘线放5～8mm的切边余量，在拉延完成后再在后工序把产品边缘线切出来；

然后，确定落料排样方式：在落料线确定后，将纵梁前段后盖板的左右件分别进行鸳鸯排样设计，一张材料落两张料片；

最后，落料线和落料排样方式确定后，即进行模具设计和制作，并进行落料生产；

(2)局部拉延-成型-翻边

本步骤采用的成型模模具的工作部分包括上凸模、下压料器、上压料器、下凹模、以及上模座和下模座，所述上凸模与下压料器先对布置，在上凸模的侧边布置上压料器，其与下凹模相对布置；所述下压料器用顶杆作为压力源，所述上压料器采用氮气弹簧为压力源；所述顶杆的压力大于上模氮气弹簧的压力；

将板料放到成型模具上，模具开始工作时，先使上凸模和下压料器与上压料器和右侧下凹模同时接触板料，然后由模具的压机上滑块带动上凸模下行，迫使下压料器以及顶杆下行，由上凸模和下压料器压住的板料的第一区域A，第一区域的材料不发生流动部分进行成形，此区域的材料只产生局部产品底面小形状的成型以及形成板件外侧的翻边；同时，上压料器和右侧下凹模压住的板料第二区域，对此区域进行拉延，由于氮气弹簧的力量小于顶杆力量，故此区域在顶杆下行过程中材料发生流动，板料在此区域产生拉延过程；压机继续下行，模具到达下死点，板料通过此过程即完成了成型翻边+局部拉延步骤，得到产品坯件；

(3)取出产品坯件，对其进行修边冲孔、翻孔翻边侧冲孔，最后获得汽车纵梁前段后盖板。

发明主要集中在对以往的拉延工艺进行了修改，改成了针对零件本身的造型结构，对需要拉延的地方进行局部的拉延，对不需要拉延，只需要成型或者是翻边的地方采用成型和翻边工艺。采用上述工艺，具有以下优点：

1.由于产品只是局部拉延，故只需要对拉延的地方进行少量的修边即可，其余地方都可以直接采用落料的方式把产品边缘尺寸落出来，而且零件采用的鸳鸯落料的方式，故从材料利用率上来讲，得到了大大的提高。本产品经上述成型工艺，可以节约用料百分之三十到四十。

2.从产品质量上来讲，此类工艺在节约材料的同时，完全满足零件的精度需求和生产的稳定性。

3.从冲压成本来说，针对此零件采取落料、成型翻边拉延、修边冲孔、翻孔翻边侧冲孔的工艺，相对于原来的工艺要采取拉延、切边冲孔、冲孔侧修边侧冲孔分切、翻边翻孔的工艺来讲，本工艺的落料工序可以不上线生产，而且可以选择小吨位的设备(315T或者400T，生产线上最少500T)来生产，故上线生产的实际上只有后三道工序，成本更低。

所以，在同类的行业中，可以把该成型工艺广泛推广使用，如果普遍运用于冲压行业，将会给整个冲压行业产生极大的经济效益.

附图说明

图1是纵梁前段后盖板左件的产品形状图

图2是纵梁前段后盖板右件的产品形状图

图3是现有技术采用拉延工艺的拉延工艺数模造型图

图4A和图4B是本发明采用局部拉延工艺的落料排样图，图4A是左件，图4B是右件；

图5是本发明采用局部拉延工艺的成型翻边和拉延区域划分图

图6是本发明采用局部拉延工艺成型模模具的工作初始状态图

图7是本发明采用局部拉延工艺成型模模具的工作下死点状态图

具体实施方式：

本发明提出的汽车纵梁前段后盖板局部拉延成型工艺是采取先落料，然后局部拉延+成型翻边的方法，具体过程如下：

(1)落料

首先确定落料线：我们把产品按图5所示粗线I为分界线，把产品分为第一区域A和第二区域B。第一区域A由于产品形状简单，材料在成形中不发生流动，或者是局部很少的流动，故只需要采用成型和翻边工艺即可。第二区域B由于产品曲面形状复杂，材料在成形过程中会发生大量的流动，故需要采用拉延的工艺。

第一区域A成型和翻边，材料在成型翻边过程中，由于材料不发生流动，或者是局部很少的流动，故产品边缘线始终是稳定的，所以我们的产品边缘线可采用CAE分析软件直接计算出来，或者通过采取线切割或者是激光镭射切割摸样出来确定产品边缘线，该边缘线即为此区域的落料线，在落料生产时可以直接把产品边缘线切出来。

第二区域B拉延，材料在拉延过程中会发生大量的材料流动，拉延后产品边缘线不稳定，故我们需要在落料线计算时对此区域的边缘线放5～8mm的切边余量，在拉延完成后再在后工序把产品边缘线切出来。

其次，确定落料排样方式：落料线确定后，我们将纵梁前段后盖板的左右件分别进行鸳鸯排样设计，如图4A和图4B所示：由于零件一端呈三角形，按图示所示的方式排样，一张材料落两张料片.这样的排料方式，最大化的提高了材料利用率，节约了材料成本。

落料线和落料排样方式确定后，即可进行模具设计和制作，并进行落料生产。

(2)局部拉延-成型-翻边

上面我们已经把产品按图5所示粗线I为界线把产品分为第一区域A：成型-翻边区域和第二区域B：拉延区域，故本工序是成型-翻边-拉延的一个复合工艺生产，具体实施过程如下：

为了实现本工艺，本发明需对本工序的模具结构相对于普通的成型模模具结构进行改进.在该模具结构中，模具工作部分相对于普通成型模模具结构新增加设计了一个上压料器。即模具结构工作部分包括上凸模1、下压料器4、上压料器6和下凹模5等，如图6所示。上凸模1与下压料器4相对布置，下压料器4布置在下模座9中，上凸模1固定在上模座8上；在上凸模1的侧边布置上压料器6，其与下凹模5相对布置，下凹模5固定在下模座9上。下压料器4用顶杆3作为压力源，用于对产品的第一区域A进行成型翻边的压料力源。上压料器6则采用氮气弹簧7为压力源，用于对产品的第二区域B进行局部拉延的压料力源。

模具开始工作前，设定顶杆压力100T，远远大于上模氮气弹簧的压力15T。

模具开始工作时，上凸模1和下压料器4与上压料器6和右侧下凹模5同时接触板料10，如图6所示状态.在顶杆3下行过程中，由上凸模1和下压料器4压住的板料部分，即对应于产品的第一区域A的材料不发生流动部分进行成形，此区域的材料只产生局部产品底面小形状(即小凸台)的成型以及形成板件外侧的翻边；同时，上压料器6和右侧下凹模5压住的板料部分，即对应于产品的第二区域进行拉延：由于氮气弹簧7的力量远远小于顶杆3力量，故此区域在顶杆3下行过程中材料发生流动，板料在此区域产生拉延过程。压机(模具的现有结构，图中未画出)继续下行，模具到达下死点(如图7所示状态)，由此板件通过此过程完成成型翻边+局部拉延全过程，得到产品坯件。

(3)将产品坯件取出，进行修边冲孔、翻孔翻边侧冲孔，最后获得需要的产品。

Claims (2)

1.一种汽车纵梁前段后盖板局部拉延成型工艺，所述工艺是采取先落料，然后局部拉延+成型翻边方式，具体过程如下：

(1)落料

首先确定落料线：根据汽车纵梁前段后盖板产品的形状，把产品分为两个区域，第一区域A是产品形状简单的区域，采用CAE分析软件直接计算出产品落料线或者通过采取线切割或者是激光镭射切割模样出来确定产品边缘线，该边缘线即为此区域的落料线，在落料生产时直接把产品边缘线切出来；第二区域B是产品曲面形状复杂的区域，在落料线计算时对此区域的边缘线放5～8mm的切边余量，在拉延完成后再在后工序把产品边缘线切出来；

然后，确定落料排样方式：在落料线确定后，将纵梁前段后盖板的左右件分别进行鸳鸯排样设计，一张材料落两张料片；

最后，落料线和落料排样方式确定后，即进行模具设计和制作，并进行落料生产；

(2)局部拉延-成型-翻边

本步骤采用的成型模模具的工作部分包括上凸模、下压料器、上压料器、下凹模、上模座和下模座，所述上凸模与下压料器相对布置，下压料器布置在下模座中，上凸模固定在上模座上；在上凸模的侧边布置上压料器，其与下凹模相对布置，下凹模固定在下模座上；所述下压料器用顶杆作为压力源，所述上压料器采用氮气弹簧为压力源；所述顶杆的压力大于氮气弹簧的压力；

将板料放到成型模具上，模具开始工作时，先使上凸模和下压料器与上压料器和右侧下凹模同时接触板料，然后由模具的压机上滑块带动上凸模下行，迫使下压料器以及顶杆下行，由上凸模和下压料器压住的板料的第一区域A，第一区域的材料不发生流动部分进行成形，此区域的材料只产生局部产品底面小形状的成型以及形成板件外侧的翻边；同时，上压料器和右侧下凹模压住的板料第二区域，对此区域进行拉延，由于氮气弹簧的力量小于顶杆力量，故此区域在顶杆下行过程中材料发生流动，板料在此区域产生拉延过程；压机继续下行，模具到达下死点，板料通过此过程即完成了成型翻边+局部拉延步骤，得到产品坯件；

(3)取出产品坯件，对其进行修边冲孔、翻孔翻边侧冲孔最后获得汽车纵梁前段后盖板。

2.根据权利要求1所述的汽车纵梁前段后盖板局部拉延成型工艺，其特征在于：在局部拉延-成型-翻边工序中，所述顶杆压力为100T，氮气弹簧的压力为15T。

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