【好文推薦】淺談前圍加強板模具設計分析

來自專欄五金模具設計

隨著汽車工業的快速發展，汽車行業的競爭日益激烈，新車型的開發時間越來越短，同時對板件的質量要求也是越來越高。對於汽車衝壓模具來說，成形工藝方案的選擇至關重要，不合理的成形方案不僅會增加生產成本，而且會影響到最終製件成形質量。因此模具成形工藝方案的確定是模具設計製造的首要關注點，它是一切後續工作開展的基礎。此製件為內板件，外形如圖1所示，材料為DC04，料厚為2mm，外形尺寸為：440×260×60mm。模具開發周期為1.5個月，周期較短。

2工藝分析

經過對製件進行分析，依據製件形狀特點及成形精度要求確定成形方案：第1工序拉伸，第2工序修邊沖孔，第3工序翻邊整形，共3副模具。（1）第1工序OP10：拉伸。如圖2所示，該工序為整個工藝方案中最為關鍵的工序，將製件上平面拉伸成形到位，為了能夠成功的實現該工序，需要做拉伸補充面，並利用Dynaform軟體模擬成形過程及成形質量，獲取零件坯料的理論尺寸。（2）第2工序OP20：修邊沖孔。如圖4所示，該工序將製件上所有孔及周邊廢料全部沖裁到位；該工序修邊線較為複雜，模具的設計重點是考慮廢料的取料方式。（3）第3工序OP30：翻邊整形。如圖5所示，該工序將製件的側翻邊部分側翻到位；該工序翻邊角度接近90°，模具的設計重點是翻邊鑲塊R角處的處理，以便消除R角處的壓痕。

3模具結構設計

3.1拉伸模設計

拉伸模結構如圖6所示，上模為實型鑄造整體結構，上模設有排氣孔，排氣孔安裝聚乙烯排氣管以防塵。下模由下模座、壓邊圈、下凸模及其他輔助零部件組成，壓邊圈與下模板之間設有安全保護板，護板高度保證壓邊圈在上死點時有30mm的遮蓋高度。上下模採用導板的導向機構。上模、下凸模、壓邊圈採用MoCr鑄造，表面淬火硬度48~52HRC。拉伸模的工作過程：成形之初，坯料由4個定位支架定位，成形時上模與下模接觸，材料開始流入，壓料面與坯料間的靜摩擦發展到動摩擦，凸模與凹模嚙合，逐漸成形，最終成形充分。拉伸成形結束後，上模上行，頂桿頂起壓邊圈，取出製件，拉伸工序結束。

3.2修邊沖孔模的設計

修邊沖孔模結構如圖7所示，上模由上模座、退料板、上模鑲塊及其他輔助零部件組成。下模由下模座、修邊下模、廢料刀、頂料汽缸及其他輔助零部件組成。上下模採用導板加導柱的導向機構。上模座、下模座、退料板採用HT300鑄造；修邊上模、修邊下模、廢料刀採用Cr12MoV鍛造，淬火硬度56~60HRC。

3.3翻邊整形模的設計

翻邊整形模結構如圖8所示，上模座、下模座採用HT300鑄造；翻邊上模、翻邊下模、壓料芯採用Cr12MoV鍛造，淬火硬度56~60HRC。坯料由翻邊下模型面定位，成形時翻邊上模與翻邊下模相互作用，製件周邊同時成形。翻邊整形結束後，頂料汽缸頂起製件，取出製件，翻邊整形工序結束，最終製件成形。

4模具的驗證

在模具的驗證過程中，第2工序修邊沖孔出現廢料卡於廢料刀之間不易取出的現象，如圖9所示，此區域修邊線為「幾」字形，且有缺口，較為複雜，原設計為廢料刀切斷廢料後分別取出廢料，設計變更為取消廢料刀，退料板整體退廢料。

實踐證明，該零件衝壓工藝方案確實可靠，能夠滿足此零件的生產需要，不僅避免了零件成型缺陷，在較短的周期內完成模具製造驗證，降低了模具的製造成本，為以後此類零件的生產製造提供了寶貴的經驗

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