汽车模具设计某车型B柱零件产品工艺优

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目前许多汽车厂家在保证车身零部件精度和造型的同时,要求降低汽车的制造成本,将多个零件组合在1副模具上生产,从减少成形工序,减少机床的使用次数以及提高材料利用率等方面入手实施。目前汽车B柱零件的成形也在尝试着从以前的4个工序减少到3个工序甚至2个工序,可以大大降低模具的成本和减少机床使用数量。但与此同时,模具结构更复杂,精度要求更高。通过对汽车车身B柱零件的工艺分析及模具结构进行研究,将以前需要2个工序才能完成的整形和翻边整合到1个工序中,即将2副模具变为1副模具,实现了减少零件冲压工序,为汽车制造节约了成本,提高了生产效率。

某车身B柱类零件如图所示,零件结构复杂,并要求采用某车身零件落料模上的废料制造此零件的拉深坯料。同时要求多个零件同时在1副模具上进行生产。因此工艺排样上的难度增大,模具结构的难度也相应增大。零件A-A处形状有2个台阶面,且零件受坯料外形限制和零件自身形状的约束,此处形状拉深不能一次成型,需要先拉伸,再修边,再整形出台阶面,最后翻出侧壁面,共需4个工序,但由于客户机床数量的限制,只能由3个工序完成,零件在工艺排样和模具结构设计上需要经过认真分析和巧妙构思。经多次对拉伸和拉伸后工序的工件形状进行补充和分析,并对后工序的整形翻边分析后,最终确定了以下3个工序进行模具设计。

OP10拉深

OP20修边冲孔

OP20修边冲孔在第2工序中将拉深工序件未成形到位的边缘料先裁剪掉,以满足后工序整形翻边的需要,同时保留一部分边缘未裁剪,其原因在于该工序模具是由多个零件组合,便于模具压料器有足够的强度以满足模具使用寿命要求。

OP30修边冲孔翻边

OP30修边冲孔翻边第3工序上对拉深坯料形状未成形到位进行整形和翻边。对第2工序未裁剪掉的边缘料进行裁剪从而冲压出最终零件。

先整形再翻边最后修边

从整形、翻边和修边工序进行分析,需先整形再翻边最后修边,要实现先整形后翻边,需要在本工序设计2个压料器对拉深坯料分别进行整形和翻边,以达到零件最终成形形状,同时需使2个压料器有先后运动关系才能满足零件形状尺寸和精度。

力的计算-OP30工序所需冲压力,根据图中的修边线、整形分模线、翻边分模线长,并根据标准公式,所需力计算如下:

轮廓线长:修边线=mm,整形线=mm,翻边线=mm。料厚t=0.65mm。

切边所需冲裁力:P1=l×t×a=kN。

整形力:P2=l×t×a×0.5=kN。

整形压料器所需压料力:F1=×0.2=kN。

翻边力:P3=l×t×a×0.5=kN。

翻边压料器所需压料力:F2=×0.2=kN。

模具结构简图

模具结构简图如图所示,凸模形状按零件形状设计,而压料器在工作中主要满足压料功能,其中整形压料器在工作中既要满足压料功能,还要有整形镶块的功能,因此氮气弹簧需提供的力为整形力与翻边压料器所需压料力之和。

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智恩模具/设计师:皓辰

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