汽车覆盖件冲模设计时的一些基本要求和基本特点

汽车覆盖件冲模设计时的一些基本要求和基本特点汽车覆盖件冲模是工艺装备。对它的设计要求和对其它工艺装备一样，都是按规定（冲压工艺）冲制（加工）出合格的工序件（零件、制件、产品）。这是对汽车覆盖件冲模设计的原则要求。汽车覆盖件冲模的结构设计师，不但应当知道对设计的原则要求，而且应当了解具体要求，才能设计出象样的模具。下面谈谈对汽车覆盖件冲模设计的具体要求。一满足冲压工艺要求任何工艺装备都应当满足工艺的要求，这是天经地义的事情。具体到汽车覆盖件冲模主要有以下几点要特别注意：1工序数学模型的文件名和版本号是不是正确。2使用压力机型号规格或代号是否满足公议要求。3模具的轮廓尺寸是否符合工艺要求。特别是闭合高度是否按规定。4注意坯件进入方向和工序件出件方向。5坯件的定位要求，挡料机构的形式。6压料方式有无特殊要求。7工序件的顶起装置和取出机构形式。8废料的排除方法和溜料方向。……二便于安装调试冲模在压力机上的安装和调试是冲压工作中技术含量高最高的工作。为了给安装调试提供方便，模具上应当设置安装调试的装置和结构。主要有：1模具在压力机上按装的定位结构。2模具在压力机上安装的压紧位置和压紧结构。3模具行程限制器。4精度检查平台。……有时实际使用的压力机型号和调试用的压力机型号不同。设计时应当同时考虑两种型号压力机的使用参数。三运行安全可靠冲模在使用过程中，不论是基础件、工作零件，还是辅助零部件、结构件都要运行安全可靠，不得松动位移。活动零件轨迹稳定，定位准确可靠。除开零件的机械强度保障其功能之外，装配也必须有准确地定位和牢固的夹紧。安全问题是模具设计者必须重点考虑的问题。活动件与静止件之间必须留有安全间隙。安全间隙不但要考虑人身的安全，而且要考虑的模具和机床的安全。必要时设有专用的安全设施，如防护板、安全网等。四易于存放保管汽车覆盖件冲模的体积比较大。设计时必须考虑模具在制造、运输、使用、存放、保管和维修过程中的打开、翻转、起吊、运输中的起重装置和翻转结构。同样是因为模具比较大，设计存放装置时，必须慎重考虑模具的存放方式，尽量减少模具在存放期间的变形，合理占用空间。为了易于模具的管理，在模具的醒目位置设有明显标识。标识的主要内容有：前面标志、进料方向标志、模具代号等。五维修保养简单正常的维修保养是保障模具精度和使用寿命的重要手段。模具设计时必须考虑到维修保养时的方便易行。比如：1拆装空间是否够大。2拆卸后的装配精度是否有保障措施。3精度检查条件是否具备。4易损件更换是否方便可靠。5模具的清洁、润滑是否方便。……汽车覆盖件冲模，从它的制品——汽车覆盖件，覆盖件冲压工艺，冲模设计到冲模制造都有特殊性，具有自己的特点。想学习掌握汽车覆盖件冲模的设计和制造，必须充分了解汽车覆盖件冲模的特点。下面具体谈谈这些特点。一汽车覆盖件结构特点1尺寸大。汽车是消费品中较大的工业产品。汽车覆盖件是覆盖发动机和底盘构成汽车车身的零件。因此，其结构尺寸的大小，取决于车身分块的大小。从覆盖件本身的功能角度考虑，分块应当是越大越好。从车身的整体制造工艺性角度分析，也应当是越大越好。因此，覆盖件结构尺寸一般都比较大。2板材薄。为了减轻汽车自重，覆盖件选用的板材都比较薄。薄厚是一个相对的概念。覆盖件的周长（米）和所用板料厚度（毫米）的比值一般都在1.00以上。覆盖件料厚一般在0.6毫米至1.2毫米之间。3形状复杂。为满足功能和美观的需要，汽车覆盖件一般都是由三维规则曲面和不规则曲面组合而成的复合曲面。4用模型表达。由于覆盖件是有立体曲面构成，使用机械制图完全表达汽车覆盖件的形状和尺寸是非常困难的。一般都用模型来表示。表示汽车覆盖件形状尺寸的模型称为主模型（有物理主模型和数学主模型之分）。二汽车覆盖件质量特点1尺寸精度高。顺接时，就是一个曲面。转折时，自然顺畅。覆盖件与覆盖件搭接后，两件搭接面是一个面，相互贴合无间隙。装焊成的车身应当成为一件供人欣赏的工艺品。2表面质量严。汽车覆盖件直观反映汽车的外观质量。除开表面粗糙度要求较高外，还要求覆盖件上的棱线清晰干净、平顺光滑、左右对称、过渡均匀、衔接顺畅，曲面过渡光顺。表面不允许有波纹、皱纹、凹痕、拉痕、擦伤、碰伤等破坏表面完美的缺陷。3结构刚性强。不论是载重汽车的驾驶室，还是客车的车身，构成它们的覆盖件要有足够的刚性。特别是无梁结构的车身零件，它们的强度和刚性更强。刚性不足，不但会造成整个车身的变形，而且会使汽车行进中产生噪音。4加工工艺性好。良好的工艺性主要是指一次冲压成型的可行性。汽车覆盖件的制造工艺过程是比较复杂的。覆盖件冲模是相当昂贵的。良好的冲压工艺性不但可以使冲压工艺简化，而且可以大大减少冲模制造的资金投入。三汽车覆盖件工艺特点1冲压工艺的编制主要靠实践经验和数据积累。由于汽车覆盖件的冲压过程中有若干人为不可控因素的影响，单纯用板料塑性变形理论指导冲压工艺设计是达不到预期目的的。理论应用条件苛刻。现在塑性变形演示分析软件，只能起到验证工艺的作用。汽车覆盖件的冲压工艺编制主要还是靠长期积累的生产实践经验和积累的数据。2冲压工序多为复合工序。由于覆盖件尺寸大、形状复杂，所以定位困难，移动不便。因此，覆盖件多使用复合模，而很少使用级进模。对于窄长零件有时采用多工位模或联合安装也不采用级进模。3冲制覆盖件的基本工序是成形工序、修边冲孔工序和翻边整形工序。成形工序是关键工序。为使覆盖件得到充分的塑性变性，借以提高覆盖件的刚性，成形工序一般都用拉延工序，而不使用压形工序。4使用工作台面大，公称压力相对小的压力机。对压制汽车覆盖件的压力机要求一般是工作台面比较大，以适应结构尺寸相对比较大的特点。由于覆盖件选用板材薄，变形力较小，所以压力机的有效吨位不用很大。对于压力机的精度也因覆盖件选用板材薄，模具间隙小和覆盖件本身的精度，要求也较高。常用的多为闭式四点机械压力机。四汽车覆盖件冲模设计特点1结构尺寸大。除开覆盖件本身就比较大以外，覆盖件冲模的制件定位，模具的安装结构，上下模的导向，模具的起吊、翻转和运输装置等都要增大冲模的结构尺寸。2基础件为框架结构。汽车覆盖件冲模的结构尺寸大。为减轻模具的重量和提高制造工艺性，一般都设计成由两块板状构件构成水平的两层，中间用立筋连接成的框架结构。一般冲模的基础件（模座）多为选用标准化的实心板。3标准化程度低。一般冲模设计的标准化程度和标准件选用量要比覆盖件冲模大的多。例如，一般的冲孔模可以全部选用标准件装配而成，而汽车覆盖件冲模起码其基础件是非标的。4模具材料质量要求相对低。对于寿命为40万次以下的覆盖件拉延模的工作零件（凸模、凹模、压边圈）材料，一般使用强度高一点的铸铁就可以。而一般冲模的工作零件多为工具钢。五汽车覆盖件冲模制造特点1汽车覆盖件冲模基础零件和工作零件的毛坯准备是生产准备的重点。它们多为铸件而且是单件生产，铸造模型的制造是毛坯准备的关键。一般多用实型铸造（消失型的一种）。2由于汽车覆盖件冲模的轮廓尺寸大，所以加工它需要大型机械加工设备。常用的有：龙门刨床、龙门铣床、落地镗铣床、龙门数控铣床、多轴数控铣床等。另外，为了调试模具，还需要大型的研合压床和试模压力机。3汽车覆盖件冲模制造工艺的重点是工作零件型面的加工。由于是三维曲面构成的组合面，所以加工困难，精度不易保证。提高数控加工的精度是提高模具精度和缩短制造周期的关键。4覆盖件冲模的装配研合和试压调整是极为重要的制造工序过程。特别是试压调整所占整个设计制造工时的比例很大。随着技术进步，机械加工精度的提高，研合和调试周期将逐渐缩短。5一个覆盖件一般需要两套以上的冲模，而各套冲模的制造顺序是受到工艺验证需要制约的。常规的制造顺序是首先制造拉延模，然后依次是各类成形模，修冲模。六寿命满足批量影响模具寿命的因素很多。主要包括使用板材的状态，压力机的精度，操作人员状况，模具本身质量等。就模具本身来讲主要有：模具结构的合理性；加工精度和装配精度；使用材料牌号及热处理要求等。模具的寿命一般用模具的使用次数来表达。实际上模具的使用次数只有满足汽车生产批量就可以了。并不是模具的使用次数越多，模具的水平就越高。一套模具当使用的次数达到了生产纲领的数量之后，就报废，应当讲这是最好的设计。七制造工艺性好良好的制造工艺性，可以提高加工精度，简化制造难度，缩短制造工时，降低制造成本。制造工艺性是冲模设计水平的一个重要标志。一个好的设计师必须是一个好的设计师。制造工艺性主要表现在零件的加工工艺性和模具的装配工艺性两方面。模具零件加工工艺性要重点考虑1保证加工部位能够实施加工。2定位时，定位基准合理，并且便于迅速找正；3夹紧位置合理，有足够的空间，操作方便，且被加工零件变形最小。4加工时，刀具能够尽量处于最佳刚性尺寸，运行轨迹无干扰，留有合理的工艺结构。5加工后有检测手段。……模具装配工艺性主要是考虑：1模具装配的可行性。零件装配方便易行，定位夹紧合理，装配防错措施，装配无干涉。2模具调整的方便性。需要调整的部位设有调整零件，留有调整空间。3装配精度的稳定性。尽量做到二次安装不调整。……八制造成本低廉用最少的钱，办要办的事。这是最理性的选择。模具的成本主要由设计成本和制造成本构成。设计水平高，设计成本就高，但制造成本低，总的成本会低。在保证冲模应有功能的前提下，降低模具成本的主要途径是：1使用价廉的材料。2使模具尺寸最小化。3采用合理的模具结构。4特别注重工艺性，节省工时。5尽量选用标准件。