轎車車身覆蓋件模具設(shè)計

　　轎車覆蓋件模具是轎車生產(chǎn)的主要模具≤钭拢現(xiàn)以轎車覆蓋件沖壓模具為例，從以下幾方面介紹其設(shè)計制造思路：

　　設(shè)計原則

　　轎車覆蓋件模具設(shè)計應(yīng)遵循以下基本原則：

　　（1）沖壓方向的確定必須合理拿诸。轎車覆蓋件沖壓方向設(shè)計是否合理，決定著能否拉伸出滿意的覆蓋件產(chǎn)品塞茅，而且直接影響到工藝補(bǔ)充部分多少和壓料面的形狀以及模具硬度和使用壽命亩码。

　〖韭省（2）壓料面形狀的確定必須有效。覆蓋件拉伸成形的壓料面形狀是保證拉伸過程中材料不破裂和順利成形的首要條件描沟。為實(shí)現(xiàn)這個目的飒泻，應(yīng)使壓料面形成一定的傾斜角來降低拉伸深度，同時形成平壓料面來實(shí)現(xiàn)最佳壓料效果吏廉。還必須通過壓料圈和凸模形狀保持一定幾何關(guān)系泞遗，使材料在拉伸過程中始終處于緊張狀態(tài)能平穩(wěn)地緊貼凸模，不允許有多余的材料產(chǎn)生皺紋席覆，且保持最佳壓料效果史辙。為確保壓料面平滑光順使毛料向凹模型腔內(nèi)流動，壓料面不得有局部鼓包袄优、凹坑和下陷鹏愚。如果壓料面是拉伸件本身的凸緣且其上有凸起和下陷時，應(yīng)增加整形工序紫掷。壓料面和沖壓方向的夾角大于90°時味羡，會增加進(jìn)料阻力，因此是不可取的雨株。

　〖（3）工藝補(bǔ)充面的確定必須充分。工藝補(bǔ)充面既是實(shí)現(xiàn)拉伸的條件贫迫，又是增加變形程度和提高零件鋼度的必要補(bǔ)充馒毙。它將直接影響到拉伸成型以及后續(xù)的修邊、整形手欣、翻邊等工序疫壕。

　　（4）模具設(shè)計必須整體規(guī)劃癞樊。對于轎車覆蓋件深沖模具的設(shè)計必須結(jié)合日后工藝秸谢，合理進(jìn)行整體規(guī)劃，應(yīng)采用多次級進(jìn)模具的設(shè)計方案霹肝，在盡可能保證產(chǎn)品形變回彈量估蹄、表面質(zhì)量等前提下，減少級進(jìn)次數(shù)沫换，以幫助企業(yè)減少模具制造成本臭蚁、保養(yǎng)成本，提高生產(chǎn)節(jié)拍讯赏。

　　沖壓模具設(shè)計關(guān)注點(diǎn)

　　轎車覆蓋件模具設(shè)計還必須注意這幾個關(guān)注點(diǎn)：

　】宥摇（1）拉伸件的圓角和直線設(shè)計。拉伸件有圓角和直線部分時，在直線部分設(shè)置拉伸筋系枪，使進(jìn)料速度得到平衡雀哨；如果在拉伸件直線部分的深度淺的部分設(shè)置了拉伸筋，那么深度深的直線部分就不必設(shè)置拉伸筋私爷。

　∥砉住（2）模具內(nèi)外圈設(shè)計。淺拉伸件的圓角和直線部分均應(yīng)設(shè)置拉伸筋咸婿，但圓角部分只可設(shè)置一條拉伸筋姚转，而直線部分則可設(shè)置1-3條拉伸筋；如果有多條拉伸筋時棒嚼，就應(yīng)是“外松內(nèi)緊”们敢，即模具外圈拉伸筋“松”些，而模具內(nèi)圈拉伸筋“緊”些啃掠，這樣通過改變拉伸筋高度就能達(dá)到這個目的慷训。

　　（3）拉伸筋輪廓應(yīng)呈凸凹曲線形狀键梆。在凸曲線部分應(yīng)設(shè)置寬度拉伸筋蝉橘。而在凹曲線部分可以不設(shè)置拉伸筋；拉伸筋或者拉伸檻應(yīng)盡量靠近拉伸筋模圓角畦未，這樣可以增加材料利用率和減少模具外廓尺寸润邑，但要考慮不要影響修邊模的強(qiáng)度。

　　制造步驟

　　轎車覆蓋件模具的制造主要有以下幾個步驟：

　”ｎ怼（1）模具概念設(shè)計哄谆。轎車車身是復(fù)雜的自由曲面集合體，覆蓋件概念設(shè)計一般是采用CAD三維造型軟件實(shí)現(xiàn)的季春，對所需分析數(shù)據(jù)及其關(guān)系進(jìn)行抽象和概括洗搂，并建立計算機(jī)數(shù)據(jù)處理后的基礎(chǔ)模型。概念設(shè)計也是對客觀實(shí)體的數(shù)據(jù)抽象载弄，它反映了實(shí)體的具體屬性和實(shí)體之間的關(guān)系耘拇，從而將具體實(shí)體抽象到數(shù)據(jù)模型。因此宇攻，通過概念設(shè)計可以確定各覆蓋件實(shí)體及其屬性之間的關(guān)系惫叛。具體到轎車覆蓋件拉伸模具的設(shè)計，實(shí)體就是拉伸模具在設(shè)計過程中起決定性作用的對象逞刷，就是對實(shí)體從不同方面建立的數(shù)據(jù)模型嘉涌。

　　（2）模具實(shí)體設(shè)計亲桥。覆蓋件實(shí)體設(shè)計一般是采用CAE有限元分析仿真軟件實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)用CAE技術(shù)必須注意這幾點(diǎn)：首先應(yīng)充分了解被加工覆蓋件的材料牌號、材料規(guī)格题篷、材料延伸率和最大展開面積等材料性能词身，并正確預(yù)測覆蓋件實(shí)體沖壓時可能產(chǎn)生的起皺、破裂木砾、表面質(zhì)量农灯、回彈等缺陷。其次應(yīng)充分考慮轎車覆蓋件沖壓模具實(shí)體設(shè)計時選用的材料屬性瘸劳，如材料規(guī)格品扯、材料牌號和材料強(qiáng)度等，并正確掌握沖壓模具和沖壓設(shè)備連接方式以及連接尺寸等要求妖恨。最后應(yīng)充分了解沖壓設(shè)備屬性捻钢，如沖壓設(shè)備型號、過載保護(hù)壓力足沥、離合器壓力稻续、氣墊頂出壓力、移動工作壓力轿跌、壓機(jī)行程距離等滔菠。

　　（3）模具符合性驗(yàn)證汪兢。模具符合性驗(yàn)證就是驗(yàn)證模具安裝尺寸批斯、模具硬度、定位銷和定位塊位置掷漱、模腔尺寸等是否符合設(shè)計圖紙的規(guī)定要求粘室，以及組裝后驗(yàn)證模具是否符合設(shè)計圖紙規(guī)定的裝配調(diào)正技術(shù)條件要求，也就是模具尚未安裝到使用設(shè)備的靜態(tài)驗(yàn)證切威。

　∮亍（4）模具適用性驗(yàn)證。模具適用性驗(yàn)證就是在模具滿足符合性驗(yàn)證后先朦，將組裝好的模具安裝到規(guī)定設(shè)備缰冤，按規(guī)定產(chǎn)品來驗(yàn)證規(guī)定工藝參數(shù)、規(guī)定批量生產(chǎn)能力的動態(tài)驗(yàn)證喳魏。適用性驗(yàn)證目的是驗(yàn)證該模具加工產(chǎn)品是否符合產(chǎn)品圖紙要求和產(chǎn)品裝配性能要求棉浸。因此，適用性驗(yàn)證結(jié)論應(yīng)得到主要用戶的確認(rèn)刺彩。

　　轎車覆蓋件的生產(chǎn)組織

　　現(xiàn)以轎車覆蓋件中比較復(fù)雜的主要零件車頂為例迷郑，介紹轎車車身覆蓋件的沖壓生產(chǎn)線組織。

　　生產(chǎn)組織思路

　　轎車企業(yè)沖壓生產(chǎn)線設(shè)計的思路可以歸納為以下幾點(diǎn)：

　〈淳蟆（1）應(yīng)最大限度地發(fā)揮轎車覆蓋件沖壓設(shè)備的生產(chǎn)效率嗡害。為達(dá)到轎車覆蓋件沖壓設(shè)備優(yōu)化配置目的，轎車企業(yè)一定要對生產(chǎn)設(shè)備的使用性能、使用范圍卑竹、使用維護(hù)和模具快速換模輔件進(jìn)行全面考慮散氧。因此，企業(yè)在進(jìn)行轎車覆蓋件沖壓生產(chǎn)線設(shè)計時砾漓，就應(yīng)將企業(yè)現(xiàn)有沖壓設(shè)備固定資產(chǎn)存量和新增固定資產(chǎn)增量一起考慮睬嘿，才能最大限度地發(fā)揮企業(yè)固定資產(chǎn)的生產(chǎn)效率。

　”臻弧（2）應(yīng)事前作好可行性調(diào)研盒器。轎車企業(yè)在引進(jìn)沖壓線及其相關(guān)設(shè)備配置時，既要防止引進(jìn)那些過時的設(shè)備衍肥，又要考慮所引進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備要符合國情攻睬、符合企業(yè)的實(shí)際使用能力，并滿足不同的產(chǎn)品品種呆淑、產(chǎn)品規(guī)格和產(chǎn)品系列的要求汇径。

　　（3）應(yīng)對轎車沖壓覆蓋件質(zhì)量特性進(jìn)行充分研究罗卿。轎車覆蓋件檢測項(xiàng)目立項(xiàng)是質(zhì)量控制基礎(chǔ)史隆，其檢測項(xiàng)目立項(xiàng)有二個依據(jù)和二個原則：第一個依據(jù)是車身各覆蓋件形成后，必須以滿足用戶確定的測量點(diǎn)和裝配點(diǎn)為產(chǎn)品測量基準(zhǔn)點(diǎn)曼验，第二個依據(jù)是車身各覆蓋件形成后泌射，必須以變形最小點(diǎn)為產(chǎn)品測量基準(zhǔn)點(diǎn)；第一個原則就是車身各覆蓋件的測量項(xiàng)目確定鬓照，必須是根據(jù)各覆蓋件的關(guān)鍵特性和過程特性來確定熔酷；第二個原則就是車身各覆蓋件的測量，必須是最快速豺裆、最精確的測量方法拒秘。也就是說轎車車身各覆蓋件的成形和拉伸質(zhì)量控制要求不同，那么各類覆蓋件檢測項(xiàng)目確定和檢測儀器配備就必須針對影響產(chǎn)品性能以及材料成形和拉伸的特殊要求臭猜。

　√删啤（4）應(yīng)盡量考慮輔助設(shè)備對整條沖壓生產(chǎn)線的協(xié)調(diào)性。企業(yè)在進(jìn)行轎車沖壓線設(shè)計時蔑歌，首先要考慮轎車沖壓線的作業(yè)機(jī)械手配置羹应、快速換模輔件和運(yùn)輸能力滿足各類產(chǎn)品生產(chǎn)能力要求，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品流轉(zhuǎn)暢通次屠、減少模具換模時間和減少搬運(yùn)量脆逊，而且要有相應(yīng)的產(chǎn)品周轉(zhuǎn)場地；其次應(yīng)盡量考慮采用物流輸送線來保證整條生產(chǎn)線協(xié)調(diào)性拇蟋；最后為確保轎車覆蓋件產(chǎn)品質(zhì)量棒鞍，應(yīng)充分考慮沖壓模具清洗或模具整修等輔助處理系統(tǒng)的配置幽滤。

　　生產(chǎn)線的生產(chǎn)組織

　　現(xiàn)以轎車四門兩蓋為例介紹該產(chǎn)品沖壓生產(chǎn)線的生產(chǎn)組織。

　⊙麦啊（1）沖壓原材料準(zhǔn)備旅测。轎車覆蓋件沖壓原材料準(zhǔn)備有效實(shí)施的主要工作有這幾項(xiàng)：首先是按企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)能力大小來確定沖壓原材料準(zhǔn)備區(qū)域面積、相應(yīng)標(biāo)識和相應(yīng)的運(yùn)輸設(shè)備呻蚪；其次是按生產(chǎn)部門發(fā)出的《生產(chǎn)指令單》來核定材料牌號、材料規(guī)格箫废、產(chǎn)品批號和產(chǎn)品數(shù)量础姚；最后是按工藝部門設(shè)計的《產(chǎn)品任務(wù)流轉(zhuǎn)卡》要求填寫，將準(zhǔn)備的沖壓件原材料和填寫的《產(chǎn)品任務(wù)流轉(zhuǎn)卡》送沖壓生產(chǎn)線交相關(guān)人員確認(rèn)譬功。

　√钐瘛（2）沖壓生產(chǎn)線的生產(chǎn)組織。覆蓋件沖壓一般是按照產(chǎn)品復(fù)雜程度來確定工藝流程奋隶。轎車左/右前門內(nèi)板沖壓工藝流程為雙邊拉延擂送、再拉延+修邊沖孔+側(cè)修邊、修邊沖孔唯欣、翻邊沖孔嘹吨、沖孔+側(cè)沖孔+側(cè)修邊、整形這六個生產(chǎn)工序境氢，而沖壓生產(chǎn)線的生產(chǎn)組織是能否有效實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線正常生產(chǎn)為關(guān)鍵蟀拷。因此，覆蓋件沖壓生產(chǎn)線的生產(chǎn)組織必須注意這幾點(diǎn)：首先是沖壓設(shè)備的規(guī)范調(diào)整萍聊。應(yīng)按每道工序規(guī)定的《產(chǎn)品沖壓工藝卡》要求正確調(diào)整每臺沖壓設(shè)備的設(shè)備參數(shù)问芬，調(diào)整參數(shù)有滑塊夾緊裝置數(shù)量、滑塊閉合高度寿桨、連支承閉合高度此衅、平衡缸壓力、增壓缸壓力亭螟、工作速度挡鞍、滑塊回程速度等，同時還必須對每臺沖壓設(shè)備配合使用的輔助設(shè)備進(jìn)行規(guī)范調(diào)整媒佣，如作業(yè)機(jī)器手的運(yùn)動軌跡和前后自動送料機(jī)構(gòu)驅(qū)動速度的調(diào)整触法；最后是沖壓模具位置的正確調(diào)整。沖壓模具位置的正確調(diào)整据伏，應(yīng)注意模具支承部件數(shù)量展稼、下模具壓板螺栓數(shù)量、模具定位銷骏庙、氣頂桿位置俩堡、上下氣墊壓力和氣墊頂捧數(shù)量的調(diào)整拳股。

　　（3）沖壓生產(chǎn)線的定時檢查氏诽。沖壓生產(chǎn)線的定時檢查事匈，首先是檢查生產(chǎn)設(shè)備和輔助設(shè)備的過載保護(hù)、配料夾緊力壳凳、離合器開啟壓力等參數(shù)的正確性址敢；其次是檢查產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量的穩(wěn)定性，檢查項(xiàng)目有材料缺陷浆左、暗傷挥闸、開裂、切邊毛刺伪节、孔毛刺光羞、拉毛、滑痕跡怀大、起皺纱兑、麻點(diǎn)等。如果發(fā)現(xiàn)缺陷就必須按規(guī)定要求填寫在檢驗(yàn)記錄卡化借。最后是成品的樣件檢查潜慎，按規(guī)定頻次將合格產(chǎn)品放在樣架上進(jìn)行檢查。

　　沖壓模具整理

　　由于轎車覆蓋件模具決不允許模具表面有不清潔和缺陷蓖康，這樣轎車覆蓋件模具整理是十分重要的勘纯，就必須考慮模具清洗和模具整修等整理要求的確定。

　〉霾t。?）覆蓋件模具清洗驳遵。當(dāng)轎車覆蓋件模具加工到規(guī)定批次時，必須消除模具表面的不清潔山涡，避免影響覆蓋件表面質(zhì)量堤结。模具表面清洗必須控制水壓和清洗液配方。

　“恰（2）覆蓋件模具表面質(zhì)量檢查肢阿。當(dāng)加工時，發(fā)現(xiàn)有毛刺乳嘁、拉毛甸赏、滑痕跡、起皺寻适、麻點(diǎn)等缺陷時藏崇，就必須立即對模具表面質(zhì)量進(jìn)行檢查，并用200目以上精細(xì)紗皮對模具表面進(jìn)行清理凤婆，模具清理必須使用專門培訓(xùn)人員和對表面清理使用的紗皮目數(shù)嚴(yán)格控制短揉，并對轎車覆蓋件模具清理的表面質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查伞下。

　　（3）覆蓋件模具的周期鑒定刚肠。當(dāng)覆蓋件模具使用到一定批次時辛蕊，應(yīng)當(dāng)對覆蓋件模具進(jìn)行周期鑒定，檢查重點(diǎn)是模具易損件的極限尺寸冒晰。如果易損件的極限尺寸已達(dá)到規(guī)定量時同衣，就必須考慮易損件的更換，必須注意：模具易損件更換后應(yīng)對轎車覆蓋件模具進(jìn)行全尺寸驗(yàn)證壶运。

　　轎車覆蓋件質(zhì)量控制

　　轎車沖壓覆蓋件的質(zhì)量控制就是針對不同覆蓋件產(chǎn)品質(zhì)量特性乳怎、按不同的測量方法、對不同轎車覆蓋件進(jìn)行測量的過程前弯。其質(zhì)量控制方法有以下幾種：

　　（1）轎車覆蓋件原材料質(zhì)量特性驗(yàn)證秫逝。轎車覆蓋件產(chǎn)品在成型過程中一般都要經(jīng)過多次拉伸恕出，這樣對影響沖壓件成形和拉伸的特殊項(xiàng)目就必須進(jìn)行驗(yàn)證。原材料符合性驗(yàn)證就是對所使用原材料進(jìn)行外形违帆、尺寸浙巫、機(jī)械性能、化學(xué)成份等項(xiàng)目的驗(yàn)證刷后，這些驗(yàn)證都是按照檢驗(yàn)指導(dǎo)書的規(guī)定項(xiàng)目的畴、方法、頻次和材料標(biāo)準(zhǔn)判定準(zhǔn)則要求進(jìn)行尝胆。

　∩ゲ谩（2）轎車覆蓋件產(chǎn)品尺寸驗(yàn)證。轎車四門兩蓋等產(chǎn)品的覆蓋件沖壓尺寸一般是用標(biāo)準(zhǔn)樣架來進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)环壳，以確定這些覆蓋件產(chǎn)品尺寸是否符合規(guī)定央嘱。標(biāo)準(zhǔn)樣架是根據(jù)轎車四門兩蓋等覆蓋件產(chǎn)品的外形尺寸和裝配要求設(shè)計制造的，為確保轎車四門兩蓋等覆蓋件產(chǎn)品沖壓尺寸乞瑰，對這些標(biāo)準(zhǔn)樣架的測量點(diǎn)要定期檢定馏纱，每天還要用標(biāo)準(zhǔn)樣件對測量點(diǎn)進(jìn)行校正，有關(guān)人員對標(biāo)準(zhǔn)樣架尺寸的檢測結(jié)果排击、樣架測量點(diǎn)的檢定結(jié)果和樣架測量點(diǎn)的校正結(jié)果素牌，按規(guī)定進(jìn)行記錄和分析尺寸穩(wěn)定性。

　』计帷（3）轎車覆蓋件產(chǎn)品裝配位置尺寸驗(yàn)證墓且。轎車四門兩蓋、左任础、右側(cè)圍和車身沖壓件裝配位置尺寸驗(yàn)證巴疾，一般是采用柔性檢具和懸臂三座標(biāo)測量儀來檢測收斑，并由三坐標(biāo)測試室來定期控制這些檢測儀器的穩(wěn)定性和分析這些檢測數(shù)據(jù)。這些覆蓋件產(chǎn)品外形復(fù)雜玲躯，制造和使用標(biāo)準(zhǔn)樣架難度較大据德，因此汽車企業(yè)一般都采用柔性檢具來檢測這些零件尺寸。目前國外轎車企業(yè)已廣泛采用激光測量儀來對制造的車身進(jìn)行100%在線測量跷车，在線測量系統(tǒng)是目前世界主流汽車制造廠商廣泛采用的測量系統(tǒng)棘利，它通過安裝在機(jī)器人上的激光測頭和照相機(jī)對車身上的面、孔和槽進(jìn)行采樣和測量朽缴，具有比采用的三座標(biāo)測量抽檢車身質(zhì)量水平又有較大提高善玫。在線測量系統(tǒng)具有測量時間短、100%測量密强、實(shí)時偏差檢測茅郎、實(shí)時報警等優(yōu)勢。通過在線測量系統(tǒng)和三座標(biāo)測量的優(yōu)勢互補(bǔ)或渤，可以更好地掌握車身的尺寸狀態(tài)系冗，為提高車身尺寸質(zhì)量提供幫助。必須注意：每批轎車覆蓋件的各類總成檢測采集到數(shù)據(jù)應(yīng)是在相同生產(chǎn)工藝狀況下完成的薪鹦，并保持每批轎車各類覆蓋件總成的生產(chǎn)批號掌敬。經(jīng)檢驗(yàn)合格的覆蓋件各類總成應(yīng)按批號建立發(fā)放記錄，以備追溯性檢查使用池磁。凡在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)各類總成的缺陷產(chǎn)品犀刀，必須按生產(chǎn)批號做好檢驗(yàn)記錄和匯總分析，同時由相關(guān)部門制訂糾正措施和進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)捻尉。

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