汽车钣金冲压工艺基础[1]

冲压SE基础1车身制件根据成型分类冲压SE基础2根据车身位置分类•外板:Eg.机盖外板•内板:Eg.机盖内板冲压SE基础3根据成型方式分类•拉延:Eg.尾灯框•压型:Eg.左右侧围后内板背板•翻整成型:冲压SE基础4根据制件深度分类•深拉延:Eg.前围板•浅拉延:Eg.左/右后侧梁盖板本体冲压SE基础5根据工艺补充方式分类•带法蓝零件:Eg.左右后轮罩外板•无法蓝零件:Eg.行李厢内板冲压SE基础6根据对称性分类•轴对称零件:Eg.前地板•非对称零件:Eg.前围上盖板冲压SE基础7根据对称性分类•左右对称零件:Eg.左右侧围内板冲压SE基础8冲压工艺要素•零件基准中心•冲压方向•送料方向•压料面•工艺补充•坯料•拉延筋•制件定位•压边力及成型力•冲孔及修边•废料刀•翻边整形冲压SE基础9冲压CAE要素-零件基准中心•零件基准中心TIP点,STARTPOINT零件基准点：车身上的百线交点，一般接近零件重心。返回一般零件左右对称零件特殊形状零件冲压SE基础10冲压CAE要素-冲压方向•冲压方向1.无负角2.拉延深度均匀，尽量减小制品前后凸面高度之差。否则影响成型的稳定性3.尽量避免侧向力4.保证凸模与坯料良好的接触状态5.尽量通过调整后序冲压方向简化工序内容及降低模具成本返回a.增大接触面积b.凸模两侧包容角尽量均匀c.凸模与坯料接触点尽量多而且均匀分布d.当无法更改冲压方向时应更改压料面的角度问题点4问题点3好不好问题点2冲压SE基础11冲压CAE要素-冲压方向•冲压方向外板还应注意：1.不能有线偏移、啮痕线、划痕。2.较平缓外板件需要保证凸模中央先接触，慢慢向外扩展，保证成型充分。自动线生产时应注意：1.考虑是否后序可以转角，包括前后转角及左右转角，特别对于TRANSFER线生产后序一般不可以转角2.考虑机床工作最大开口高度大小返回好不好触料区冲压SE基础12冲压CAE要素-送料方向•送料方向手工生产：1.取送件是否方便。尽量避免在取送料方向采用侧冲机构3.针对左右件共模的情况，制件切开序应保证制件分布在左右两侧，方便取料。自动化生产：1.使用吸盘时，需要考虑机械手取料空间，尽量减小制件抓起高度。2.充分了解机械手工作方式，大部分ROBOT线各序送料方向需要旋转180度返回送料方向送料方向送料方向切开拉延修边送料方向送料方向好不好冲压SE基础13冲压CAE要素-压料面•压料面1.保证拉延深度尽量均匀，触料状态无起皱缺陷2.在能够保证制件充分变形的情况下拉延深度越浅越好3.拉延面应该是可展的，形状尽可能简单,尽量避免双曲形状4.压料面应保证制件有一定程度的拉延效应，好的拉延过程应该是坯料成型时一直处于紧张状态。5.压料面形状复杂时模拟计算时要关注压边圈合拢状态，尤其对与外板制件。返回几种常用的压料面问题点4保证L00.97L1冲压SE基础14冲压CAE要素-工艺补充•工艺补充由于制件本身形状起伏，并且多数零件为敞开形状，因此需要制作工艺补充平衡制件自身的起伏及形成闭合形状使板料可以充分成型1.使凸模均匀触料，当零件本身形状复杂时，可以适当抬高工艺补充，让工艺补充均匀触料，防止起皱。2.使制件变形均匀，弥补了制件轮廓和高度上的不平衡，保证拉延分模线光顺和拉延高度均匀。3.简化压料面形状。4.在保证成型的前提下，尽量减小工艺补充尺寸，提高材料利用率5.需要考虑补充型面对于后序修边及翻整序的影响。6.当制件中间材料成型时超过成型极限，应增加预冲孔或工艺切口，即破裂刀7.左右件合模成型时中间距离一般留8-10mm,大零件可以适当增加到15-20mm返回问题点2问题点3冲压SE基础15冲压CAE要素-工艺补充•工艺补充类型返回冲压SE基础16冲压CAE要素-坯料•坯料坯料尺寸确定：估测尺寸：最大断面长度/（1+[3%~5%]）+[120~200]（根据工艺补充深度而定）CAE模拟尺寸：最大流入量处距筋中心线10~15mm(开口，半开口拉延及坯料局部需要流过拉延筋情况除外)试模料值：一般在CAE计算尺寸基础上增加50mm返回估测尺寸：1620/（1+5%）+180=1725CAE模拟尺寸：1710试模料尺寸：1760冲压SE基础17冲压CAE要素-坯料•坯料坯料形状确定：1.是否有落料模或摆剪设备，落料是否为开卷落料2.是否影响材料利用率3.是否影响成型返回冲压SE基础18冲压CAE要素-坯料•坯料落料分类：开卷落料，切边落料，排样落料，搭边落料等返回冲压SE基础19冲压CAE要素-坯料•坯料坯料流入量：指导现场调试的重要信息返回47.624.555.223.182.267.299.8109.8101.335.628.355.226.041.236.4•主要材料流动情况是由流入量决定的•破裂和起皱对流入量很敏感••表面质量如扭曲回弹等对流入量较敏感•啮痕或冲击线等对流入量很敏感•后序模具的修边模刃口和夹持器位置等是依据拉延流入量来设计冲压SE基础20冲压CAE要素-拉延筋返回拉延筋作用力在压料面作用力中占有较大的比例，且可以通过改变拉延筋参数改变这种作用力的大小，满足不同零件形状的变形要求。拉延筋主要起以下几种作用•1.增大进料阻力•2.调节进料阻力的分布，调整流入量•3.降低对压料面的要求及对与设备吨位的要求•4.增大径向拉应力，降低切向压应力，防止坯料流入引起的起皱。管理面的重要性管理面指拉延筋与凹模圆角之间的平面区域。坯料经过拉延筋时经过4次弯曲过程，需要经过管理面进行校平，所以管理面是现场研合的重要区域，如果管理面间隙大小不一致，使坯料流进凹模时速度不一致以及坯料的弯曲应力和变形没有消除导致成型不稳定。一般管理面需要留7-10mm,特大零件应该适当增加。数型中白色型面即为管理面管理面冲压SE基础21冲压CAE要素-拉延筋•拉延筋分类返回1.圆形筋：单筋和双筋断面图单筋双筋普通板料圆筋半径为R6，厚板料及高强钢板应适当增大，拉延筋高度及作用圆角模拟时设置虚拟筋强度决定。冲压SE基础22冲压CAE要素-拉延筋•拉延筋分类返回2.矩形筋断面图•注意角部拉延筋不能高于3mm•不同高度筋之间过渡区域要尽量做大，每差别1mm，过渡区应保证30mm左右。一般凸筋宽度为10mm。冲压SE基础23冲压CAE要素-拉延筋•拉延筋分类返回3.拉延坎断面图适用于流入量较小情况，优点是节约材料利用率冲压SE基础24冲压CAE要素-制件定位•制件定位1.当压料面为凸型，且高度差较大时，应使用配重式定位板。使坯料重力力状态下保持水平，保证合拢状态。2.对于合拢过程中流入量较大制件可以使用非标的随型定位板。3.当制件形状较平缓时拉延序先考虑在坯料边缘布置半月牙翻孔，后序用定位销做精确定位。如顶盖等零件。4.较重要或较平缓制件第二序修边后后序定位不好时，应该在三序增加孔定位，保证零件精度。对于机盖外板，翼子板和门外板等外板件，零件平面上没有冲孔可以做定位孔，可以在补充区冲两个三角型孔，用来做后序定位。返回OP30OP20此区域连修带翻问题点4冲压SE基础25冲压CAE要素-压边力及成型力•压边力及成型力压边力估值：抗拉强度*料厚*分模线长度/10000单位：吨如：抗拉强度=300Mpa,T=0.7,分模线=1000mm-压边力=21吨外板件压边力一般要相应增加。成型力估值：屈服强度（材料性能上限）*料厚*模面所有棱线长度/10000单位：吨屈服强度应取材料波动值的上限；棱线长度包括凸棱线及凹棱线。模拟计算：压边力可以通过PAM或DYNAFORM进行反算，并在计算值基础上增加修正值一般增加20%成型力可以通过所有模拟软件进行计算，但需要进行经验修正，一般情况模拟值要略小于现场实际值。返回冲压SE基础26冲压CAE要素-冲孔及修边返回•修边1）修边角度的定义冲压SE基础27冲压CAE要素-冲孔及修边返回2）立切角度过小会导致毛刺及修边行程过大θ立切时θ角的选取可参照下表，超出本标准时要预先考虑对策，同样废料刀也可参照此标准板厚（t）0.60.70.80.91.01.21.41.61.82.0θ(以上)5.78.09.210.311.513.916.218.621.123.5冲压SE基础28冲压CAE要素-冲孔及修边返回•冲孔斜面上冲孔一般情况下，冲孔角度遵循表1规范；特殊情况可按表2处理，但必须与客户协商表1表21.制件品标中的主副定位孔应在同一序中冲出，且冲孔方向与孔的法向不应大于3度。2.同一功能安装孔应保证在同一序冲出。冲压SE基础29冲压CAE要素-废料刀•废料刀废料刀排布一般要求：1.废料尺寸需小于客户要求的最大值，应测量3D对角线距离返回冲压SE基础30冲压CAE要素-废料刀2.为了保证废料从废料刀一侧落下，必须对模具一周废料刀周密考虑，即顺时针或逆时针沿周设置，并且废料刀的刀面角度为10°返回3.一般遇到刃口对刃口情况时，如修边线有较复杂形状需要先向下方掉落脱离刃口再向外划出的情况，刃口方向必须打斜5-10度冲压SE基础31冲压CAE要素-废料刀返回4.有凸台或凹槽的产品修边时，应优先按下图设置废料刀的刃口不得与凸舌刃口相对设置。如必须相对时，废料刀夹角≥10°或废料强制落下。冲压SE基础32冲压CAE要素-废料刀5.产品型面倾斜时，按下图设置废料刀。返回6.产品拐角部按下图设置废料刀冲压SE基础33冲压CAE要素-废料刀7.废料刀应背向操作者返回8.废料刀尽量要避开废料宽的地方设置290mm不好冲压SE基础34冲压CAE要素-废料刀9.要注意废料刀的刃口强度刃口附型区要平缓，刃口切边角度与修边要求相同10.布置废料刀位置的工艺补充需要考虑废料刀强度及避免立切等返回冲压SE基础35冲压CAE要素-废料刀12.在精度要求高、或伸长翻边处不要设废料刀外板件可以采用二次切断刀，同时也可以避免毛刺及碎屑的影响。返回11.在工序及废料尺寸允许的前提下侧面尽量避免布置多把废料刀，使废料可以直接流出，而避免从废料刀下方流出。冲压SE基础36冲压CAE要素-翻边整形•翻边整形返回翻边分类1）直线翻边2）伸长翻边3）收缩翻边冲压SE基础37冲压CAE要素-翻边整形•翻边整形返回伸长翻边可能导致的缺陷：开裂，回弹解决方法：A.尽量多拉深成型以减少翻边前后的弧长变化。B.拉延时增加工艺挣料凸包。C.改变翻边镶块的先后触料顺序。D.产品设计时是否可以在适当的位置增加工艺缺口收缩翻边可能导致的缺陷：起皱，回弹解决方法：A.尽量多拉深成型以减少翻边前后的弧长变化。B.改变翻边镶块的先后触料顺序。C.产品设计时是否可以在适当的位置增加工艺缺口。冲压SE基础38冲压CAE要素-翻边整形•翻边整形返回1.零件品标中的搭接面尽量安排后序整形，或者保证整形序压料芯全部付型，保证零件精度及良好的调试性。2.翻边整形时需要足够的付型区及压料力，如果不足将引起制件扭曲变形。3.因为翻边整形成型包含一定比例的弹性变形，成型后会产生一定的回弹，需要做回弹补偿处理。