汽车零件复合模具及其冲压工艺

汽车零件复合模具及其冲压工艺

战清华

潍坊青特车桥有限公司 山东省潍坊市 262200

摘要:在现代工业生产中，冲压工艺被广泛应用，尤其在汽车工业中，冲压件占零部件的比重相当大。冲压工艺能大大提高生产效率和生产质量精度，降低生产成本。目前汽车冲压件的冲压工艺主要包括冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、整形等工艺，这种工艺方式从设计、加工、模具调试到冲压生产都存在很多弊端，需要多副不同的模具完成工序，增加模具工序数，增加模具工装成本。冲压工艺复杂、模具材料浪费严重，冲压生产中需要多次换模，造成累计误差增大，严重影响冲压生产效率。

关键词:修边;整形;复合模具;冲压

汽车冲压件，这种生产方式从设计、加工、模具调试到冲压生产都存在很多弊端，冲压工艺复杂、模具材料浪费严重、加工累计误差大、钳工调试工作量繁重、特别是冲压生产中需要多次换模，增加了冲压费用和安全事故的发生，严重影响冲压生产效率。汽车零件复合结构模具的应用，实现了单一模具完成多步工序，提高了零部件的质量，同时提高了冲压工序效率。

复合模具则可以解决这一问题，在压力机的一次行程下，同时完成多道工序的冲裁模具，生产效率成倍提升，同时冲压件的质量大大提高。本文介绍两种复合模具，有效地避免后序模具冲压工作内容过多，工作机构安装干涉的问题。模具设计制造技术是现代冲压生产的核心技术，在汽车零件生产过程中，零部件众多，需要经过多个步骤完成零部件生产，严重影响了工作效率，降低产品零部件质量，汽车零件复合模具需求日益突显。介绍了汽车零件复合模具及其冲压工艺，以及如何实现高效率、高质量生产。

1修边整形模具结构及工艺过程

目前，汽车冲压件采用先拉延、修边再整形的单套模具生产方式。这种生产方式存在很多弊端，冲压工艺复杂、模具材料浪费严重、增加了冲次费用和安全事故的发生，严重影响冲压生产效率。针对上述技术中存在的问题，设计一种自动化修边和整形二合一的汽车冲压模具及其冲压工艺，实现一套模具完成二套模具的功能，并采用自动化技术，实现效益的最大化。

1.1修边整形模具复合结构

修边整形模具结构包括下模底座、上模底座、整形凸模、修边脱料板、修边凹模和修边压料板，整形凸模固定在下模底座上，上模底座、下模底座上分别设有导轨，下模底座的左右导轨上安装有下固定板，修边脱料板、第二整形凸模和下弹簧分别安装在下固定板上，第二整形凸模安装在下模底座的前后导轨上，上模底座的左右导轨上装有上固定板，修边凹模和上弹簧安装在上固定板上。整形凹模则安装在上模底座的前后导轨上，在下模底座的前后左右四个位置上安装有左驱动装置、右驱动装置、前驱动装置、后驱动装置，左、右驱动装置用来驱动上下固定板左右运动，前驱动装置、后驱动装置则用于驱动第二整形凸模和整形凹模前后运动，修边脱料板和下固定板及第二整形凸模都分为两部分，分别与左驱动装置、右驱动装置连接，第二整形凸模和整形凹模分别为两部分，同时与前驱动装置、后驱动装置相连接，通过接近传感器控制整个冲压过程。修边工作模块由第二整形凸模、修边脱料板、修边凹模和修边压料板、下弹簧、上弹簧、下固定板、上固定板构成，整形工作模块由第二整形凸模和整形凹模构成，第一整形凸模同时也起着第一整形凸模作用

1.2修边整形模具工艺过程

1)整形过程。左驱动装置、右驱动装置通过接近传感器检测驱动修边工作模块位置，是否到达左右打开位置，前驱动装置、后驱动装置通过接近传感器检测整形工作模块位置是否到达工作位置，修边工作模块位置到达左右打开位置和整形工作模块到达工作位置后，机床上台面下行，开始整形，当整形结束后，前、后驱动装置则通过接近传感器检测驱动整形工作模块到达前后打开位置，完成整个冲压过程。

2)修边过程。左驱动装置、右驱动装置分别通过接近传感器检测修边工作模块工作位置是否到位，前驱动装置、后驱动装置分别通过接近传感器检测整形工作模块工作位置是否到达前后打开位置，当修边工作模块、整形工作模块都到达工作位置后，修边压料板在上氮气弹簧的作用下，顶起一个修边行程，修边脱料板在下氮气弹簧的作用下，顶起一个修边行程，机床上台面下行，使修边压料板与第一整形凸模、第二整形凸模压住板料，开始修边，机床上台面继续下行一个修边行程，修边过程完成;机床上台面上行，在上下氮气弹簧的作用下，完成板件的卸料，完成修边工艺过程

。2汽车金属板材复合模具结构及工艺过程

对于汽车冲压覆盖件、内外板、加强版来说，大多数传统的冲压工艺都是经过板料的冲裁、拉延、成型、修边、打孔、翻边和整形加工而成，除板料的冲裁以外，需要多步骤工序才能加工成最终产品，其主要局限性是冲压工艺复杂，材料利用率低以及模具成本高。为了克服上述传统冲压工艺的局限性，设计一种复合冲压的工艺过程和模具结构，复合冲压模具由一道和两道工序组成并具有拉延、再拉延、修边、冲孔、翻边、整形的功能，可以明显节省冲压板料，并且减少模具生产成本。

2.1汽车金属板材复合模具工艺过程

1)应用于车顶天窗加强板工艺过程:拉延方向是向上的，复合成型的原理与车窗架加强板一样，所不同之处是复合凸模由几个曲面组成，沿天窗的翻边也合并到了第一道工序，如果修边线和孔的精度要求不是很高，后续的所有工序可以省掉，如果某些修边线和孔的精度要求很高，则可以在第一道工序的第二次冲压或者第二道工序中对这些精度要求很高的修边线和孔进行修边和冲孔。复合冲压可以将原来传统冲裁下料除外的五步工序缩短至1～2步工序，节约大约50%模具制造成本。

2)应用于发动机罩内板工艺过程:拉延方向是向下的，复合成型的原理与车窗架加强板一样，所不同之处是复合压料板在锐角的地方所占的面积较传统冲压低，减少在该处起皱的程度，如果修边线和孔的精度要求不是很高，后续的所有工序可以省掉，如果某些修边线和孔的精度要求很高，则可以在第一道工序的第二次冲压或者第二道工序中对这些精度要求很高的修边线和孔进行修边和冲孔。本复合冲压可以将原来传统冲裁下料除外的五步工序缩短1～2步工序，节约大约50%模具制造成本，

3）车顶天窗加强板对于车顶天窗加强板冲压来说，一般是将向上的方面定为是拉延方向。在进行复合成型的过程中，要对其冲压原理进行重视，从原理上来看与车窗架加强板是基本相同的，但是两者依旧是存在着一定的差异性，主要表现在车顶天窗加强板主要是由一定数量的曲面组成的，在天窗的翻边上，还是将第一道工序与其他工序进行合并。在实际的工作中，如果孔或者修边线的精度要求不够高，就需要参照实际的情况来对后续的施工进行简化。但是如果对于孔或者修边线的精度要求比较高，就可以在第一或者第二道工序冲压中对修边线进行修边。简单来说，使用复合冲压的方式能够对传统冲裁下料的步骤进行简化，不仅可以对施工时间进行缩短，还能对工程成本进行降低

3结语

在现代工业生产的过程中，冲压工艺已经被进行广泛应用，尤其在汽车工业中有着非常重要的应用，并且占据着非常重要的比重。冲压工艺的使用可以让生产效率得到有效提升，还能对生产的成本进行降低。在汽车工业当中，冲压件的数量是比较多的，对冲压工艺进行合理的应用，能够在很大程度上提升生产的精度，对促进生产质量提升具有重要的意义。本文主要是对汽车零件复合模具及其冲压工艺进行了一定的分析和探讨，希望能够更好的促进汽车行业的发展和进步。

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