汽车覆盖件拉深模的制造方法

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　　摘要：汽车覆盖件具有形状复杂、表面质量要求高等特点，常采用拉深成形。本文通过分析汽车覆盖件拉深模的制造特点和制造工艺，针对其调试时出现的问题，举实例提出了相应的解决方法。
　　关键词：汽车覆盖件；拉深模；制造方法；调试  
　　
　　一、汽车覆盖件拉深模的制造特点
　　汽车覆盖件和一般冲压件相比较，具有材料薄、形状复杂、多为空间曲面、结构尺寸较大、表面质量高等特点。为了满足覆盖件表面质量高，尺寸、形状准确，刚性好的要求，多数覆盖件的成形都采用拉深模进行。汽车覆盖件拉深模有如下特点：
　　
　　(一)轮廓尺寸大。汽车覆盖件拉深模的轮廓尺寸(长与宽之和)一般都在2500mm以上，重量一般都在5吨以上。制造这样的模具，需要龙门刨床、龙门铣床、仿形铣床，研配压床等大型设备。
　　
　　(二)制造工艺复杂。汽车覆盖件拉深模的工作部分形状大多是由复杂的空间曲面构成的，而且精度和粗糙度的要求都很高。加工时一般需要配备模型、样架、样板等专用工具。
　　
　　(三)试冲与调试复杂。拉深模由于其形状复杂，拉深时各部分材料变形不均匀，经常伴随着起皱和拉裂，这些都给拉深模的调试带来困难。
　　
　　(四)生产技术准备工作复杂。汽车覆盖件拉深模的零件毛坯形式一般为铸件、锻件，在制造时需要大型设备和专用工具，且相互之间协调性要求较高，这样在生产技术准备过程中必须考虑周全，微小的疏忽都可能对模具的质量、生产进度产生很大的影响。

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　　二、汽车覆盖件拉深模的制造工艺
　　
　　(一)制造方法
　　根据形状、结构和加工设备的不同，可采用以下三种加工方法：
　　1、分别仿形加工
　　不需投影样板，加工工作量大，加工精度低。
　　2、组装后仿形加工
　　需投影样板，加工轮廓复杂，但节约仿形工时，精度较高。
　　3、按断面样板加工
　　不需仿形加工，但需多个断面样板，钳工工作量较大，加工精度较低。
　　
　　(二)制造过程
　　现以常用的组装后仿形加工方法为例，其加工过程阐述如下：
　　1、检查毛坯的加工余量，划底平面线(基准面)。有些毛坯需制作起重孔。
　　2、按线刨底面及侧面(加工基准面)。
　　3、划冲模中心线，按投影样板划出内、外轮廓形状及导板台面线。
　　4、按线铣内、外轮廓形状，导板台面线(有的内、外轮廓形状按投影样板仿形加工)。
　　5、组装上模、下模，保证内、外轮廓间隙，测量导板底座间隙。
　　6、按导板底座间隙，配制导板。
　　7、按导板孔配制螺孔，装上导板。
　　8、组装上、下模，将顶件器装入凹模，凸模装入压边圈，并固定于工艺板上。
　　9、凸模、压边圈组件按工艺主模型1:1仿形加工，留研修量；凹模、顶出器组件按样架去料厚仿形加工，留研修量。
　　10、凸模、压边圈组件按样架修配，然后垫料厚修研凹模、项出器组件。
　　11、修锉棱线，制排气孔。
　　12、以凹模安装槽为基准划压边圈、凸模固定板安装槽。
　　13、铣安装槽。
　　14、装配。
　　15、调试。
　　16、凸筋处及压料面处表面火焰淬火。
　　17、打光。
　　
　　(三)装配要求
　　汽车覆盖件拉深模装配完毕后，应达到如下要求：
　　1、上、下模底面的平行度误差≯0.2／300mm。
　　2、模具闭合高度允差+5-7mm。
　　3、凸模固定板、压边圈、凹模各安装槽位置相对误差≯±1mm。
　　4、各导向面垂直度误差<0.15mm，导板间隙<0.3mm。
　　5、上、下模应保持均匀料厚间隙。
　　
　　三、汽车覆盖件拉深模的试冲与调试
　　
　　拉深模的调试比较困难，这是因为毛坯在拉深过程中的变形较复杂。拉深模常见的缺陷就是拉深件的起皱和拉裂，进料阻力太小产生起皱，进料阻力太大产生拉裂，有的因皱而裂，有的因裂而皱。在保证不拉裂的情况下，应尽可能增加进料阻力以保证毛坯得到充分的塑性变形，从而保证拉深件的质量，所以拉深模的调试实质上就是调整进料阻力。
　　常用的调整进料阻力的方法：
　　1、调节压边力。
　　2、调整压边面的松紧，达到里紧外松。
　　3、调整压料筋凹槽半径、凸台高度。
　　4、调整凹模圆角半径。
　　5、改变毛坯形状和尺寸，必要时开工艺孔。
　　6、适当的滑润。
　　
　　四、实例
　　
　　图1所示为一汽车覆盖件拉深模示意图，图2为工序件示意图。根据前述原则，我们选用组装后仿形加工的加工方法，具体过程如下：
　　
　　(一)生产技术准备
　　1、消化图纸，确定制造基准(底平面)、制造依据(工装图、工艺主模型)，编制工艺规程，提出材料清单、专用工具和加工设备。
　　2、毛坯准备。
　　3、专用工具的准备。
　　1，工艺主模型。
　　2，翻制样架。
　　3，按工艺主模型轮廓放大1mm取凸模外轮廓投影样板，
　　4，取a—a、b--b断面样板两块，同相配件协调。
　　
　　(二)模具加工
　　根据工艺规程、工装图纸、专用工具等制造依据进行加工，加工过程如前述。现就以凸模为例列举出其加工过程：
　　1、按图检查铸件加工余量，划出底面线，制起重孔。
　　2、按线刨底面。
　　3、按图划出冲中线及导板安装面。
　　4、按线铣出导板安装面。
　　5、按投影样板对正冲中线1:1仿形凸模外轮廓。
　　6、按导板配制导板安装面上的螺孔后，保证同压边圈轮廓均匀间隙，测量导板安装面与滑配面间隙，配制导板后，一起装于工艺板上。
　　7、配制导板。
　　8、同压边圈一起以冲中线找正，基准点对好高度，按靠模铣模型1:1靠铣出型面，留修研量0.2mm。
　　9、按样架修研凸模、压边圈，着色率>80％，并按断面样板精修a—a、b—b断面。
　　10、装配调试后，表面淬、回火56～60HRC。
　　11、打光。
　　
　　(三)试冲与调试
　　该模具加工、装配完毕后装于1000T双动压力机上试冲，拉深件出现如下问题：
　　1、四周拉裂，并且四角起皱。
　　2、中间20mm凸台掉底。
　　经过分析，我们认为：四周开裂是因为进料阻力太大，具体说在平直部分是因为压边力大，拉深筋半径及凹模半径太小：角部则因为无拉深筋，压料面先起皱后拉裂。中间凸模属于反拉深，材料难以流动以致超过塑性变形极限而破裂。
　　针对以上分析，我们对该模具采用了如下措施：
　　1、四角添加拉深筋。
　　2、调整拉深筋及凹模半径。
　　3、调整凸、凹模间隙。
　　4、添加润滑剂。
　　5、毛坯做展开形状。
　　6、打光压料面。
　　7、毛坯上五个开设工艺孔，如图2所不。
　　通过采取以上措施，有效地解决了拉深件出现的所有问题，圆满完成了该模具的调试，得到了合格的拉深件。