汽車零件復合模具及其沖壓工藝分析

張震宇+李德隆+張驥+趙曉亮

摘 要：主要分析、研究了汽車零件復合模具及其沖壓工藝，以供相關人員參考。

關鍵詞：汽車零件；復合模具；沖壓工藝；車窗架

中圖分類號：TG385.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.10.102

在現今的工業生產中，沖壓是非常重要的一種工藝類型，并在汽車工業中得到了較為廣泛的應用。在汽車工業中，沖壓件數量較多，通過科學地運用沖壓工藝，能夠在較大程度上提高生產精度、生產質量和生產效率。而為了進一步提高生產質量，降低生產成本，需要科學、合理地應用沖壓工藝。

1 復合模具及其沖壓工藝

以往，在對汽車內外板、加強板及覆蓋件進行沖壓時，都是在板料沖裁之后再拉延、修邊和打孔。除了沖裁這一步驟之外，每道工序都需要經過多步操作。在這種情況下，整個沖壓過程較為復雜、耗時較長，并且因材料的利用率較低而使模具成本增加。為了克服以上沖壓工藝存在的局限性，需要優化復合沖壓的模具結構及工藝流程。對于復合沖壓模式來說，其一般由2道工序組成，具有拉延、沖孔、整形及翻邊等功能，不僅能夠顯著節約沖壓板料，還能夠降低生產成本。

1.1 汽車金屬板材模具結構

對于汽車板材復合沖壓模具而言，其在生產中一般由1道或者2道工序制作完成，具有修邊、整形、拉延、再拉延和沖孔等功能。本文所研究的模具由上模、上壓墊、上模座、修邊刀、下模、沖孔沖頭及其他傳統模塊組成。

1.2 模具沖壓工藝的應用

1.2.1 車窗架加強板

在制作車窗架加強板時，要將向下的方向定為拉延方向。應用傳統的沖壓技術時，除了沖裁下料之外，沖壓件還包括修邊、分離、拉延、翻邊和沖孔這幾道工序。沖孔時，要在下料的同時完成切割，并保證此時所用壓料板的體積遠遠大于普通壓料板。對于部分形面來說，其拉延高度變化并不大，且在復合凸模主要由具有較大拉延高度的工作形面組成，凹模則在上模座固定。當在模具上放置板料時，板料靠帶在精確定位方面具有一定的推力，以此保證板料初始定位的精確度。而在單動壓機方面，復合壓料板則會按照相反的方向移動，并在氮氣缸及氣墊頂桿的支撐下使復合凸模和復合壓料板頂部處于相同的高度。凹模最低點要比板料稍稍高出幾毫米。在凹模向下移動，與復合壓料板間實現閉合之后，板料則會形成復合壓料板的形狀，且該區域在閉合、成型之后，能夠對后續拉延工作的開展起到引導的作用。而當凹模和復合壓料板移動到模具底部時，凸模與凹模間則會形成良好的閉合，并被壓縮成模具形狀。在此過程中，應用復合沖壓方式能夠將以傳統方式沖裁下料之外的工作從5個步驟簡化到2個步驟，在簡化施工流程的同時降低了模具的制造成本。

1.2.2 車頂天窗加強板

在車頂天窗加強板沖壓中，將向上的方向定為拉延方向。在復合成型方面，其沖壓原理則與上述車窗架加強板的沖壓原理基本相同。但是，兩者存在一定的差異，即在復合凸模中，車頂天窗加強板是由一定數量的曲面組成的，且在天窗的翻邊方面，第一道工序與其他工序合并。實際中，如果孔及修邊線的精度要求不高，那么，則可以根據實際情況簡化后續的施工工序；而如果制作過程中對孔及修邊線的精度要求較高，可以在第一道工序或者第二道工序沖壓中對孔及修邊線進行沖孔和修邊。可以說，應用該種復合沖壓方式能夠簡化傳統沖裁下料的步驟。一般情況下，可以將之前的5步工序縮短至2步，這樣不僅縮短了施工時間，還降低了工程成本。

1.2.3 發動機罩內板

在發動機罩內板沖壓中，同樣將向下的方向定為拉延方向。發動機罩內板沖壓方式與車窗架加強板的沖壓方式基本相同，兩者的差異在于，在銳角位置處，前者的復合壓料板所占的面積相對較小，這在一定程度上降低了起皺程度。如果孔及修邊線對精度較高不高，可簡化后續施工工序；而如果兩者對精度具有較高的要求，可以在第二道工序或者第二次沖壓過程中對其進行處理。應用這種方式能夠在很大程度上簡化以往的處理步驟。

2 結束語

在汽車零件沖壓生產中，工藝的選擇具有十分重要的作用。鑒于此，希望更多的專業人員能夠對汽車零件復合模具及其沖壓工藝進行深入的研究，以促進汽車產業更好的發展。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕