汽车零件复合模具及其冲压工艺分析

张震宇+李德隆+张骥+赵晓亮

摘 要：主要分析、研究了汽车零件复合模具及其冲压工艺，以供相关人员参考。

关键词：汽车零件；复合模具；冲压工艺；车窗架

中图分类号：TG385.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.10.102

在现今的工业生产中，冲压是非常重要的一种工艺类型，并在汽车工业中得到了较为广泛的应用。在汽车工业中，冲压件数量较多，通过科学地运用冲压工艺，能够在较大程度上提高生产精度、生产质量和生产效率。而为了进一步提高生产质量，降低生产成本，需要科学、合理地应用冲压工艺。

1 复合模具及其冲压工艺

以往，在对汽车内外板、加强板及覆盖件进行冲压时，都是在板料冲裁之后再拉延、修边和打孔。除了冲裁这一步骤之外，每道工序都需要经过多步操作。在这种情况下，整个冲压过程较为复杂、耗时较长，并且因材料的利用率较低而使模具成本增加。为了克服以上冲压工艺存在的局限性，需要优化复合冲压的模具结构及工艺流程。对于复合冲压模式来说，其一般由2道工序组成，具有拉延、冲孔、整形及翻边等功能，不仅能够显著节约冲压板料，还能够降低生产成本。

1.1 汽车金属板材模具结构

对于汽车板材复合冲压模具而言，其在生产中一般由1道或者2道工序制作完成，具有修边、整形、拉延、再拉延和冲孔等功能。本文所研究的模具由上模、上压垫、上模座、修边刀、下模、冲孔冲头及其他传统模块组成。

1.2 模具冲压工艺的应用

1.2.1 车窗架加强板

在制作车窗架加强板时，要将向下的方向定为拉延方向。应用传统的冲压技术时，除了冲裁下料之外，冲压件还包括修边、分离、拉延、翻边和冲孔这几道工序。冲孔时，要在下料的同时完成切割，并保证此时所用压料板的体积远远大于普通压料板。对于部分形面来说，其拉延高度变化并不大，且在复合凸模主要由具有较大拉延高度的工作形面组成，凹模则在上模座固定。当在模具上放置板料时，板料靠带在精确定位方面具有一定的推力，以此保证板料初始定位的精确度。而在单动压机方面，复合压料板则会按照相反的方向移动，并在氮气缸及气垫顶杆的支撑下使复合凸模和复合压料板顶部处于相同的高度。凹模最低点要比板料稍稍高出几毫米。在凹模向下移动，与复合压料板间实现闭合之后，板料则会形成复合压料板的形状，且该区域在闭合、成型之后，能够对后续拉延工作的开展起到引导的作用。而当凹模和复合压料板移动到模具底部时，凸模与凹模间则会形成良好的闭合，并被压缩成模具形状。在此过程中，应用复合冲压方式能够将以传统方式冲裁下料之外的工作从5个步骤简化到2个步骤，在简化施工流程的同时降低了模具的制造成本。

1.2.2 车顶天窗加强板

在车顶天窗加强板冲压中，将向上的方向定为拉延方向。在复合成型方面，其冲压原理则与上述车窗架加强板的冲压原理基本相同。但是，两者存在一定的差异，即在复合凸模中，车顶天窗加强板是由一定数量的曲面组成的，且在天窗的翻边方面，第一道工序与其他工序合并。实际中，如果孔及修边线的精度要求不高，那么，则可以根据实际情况简化后续的施工工序；而如果制作过程中对孔及修边线的精度要求较高，可以在第一道工序或者第二道工序冲压中对孔及修边线进行冲孔和修边。可以说，应用该种复合冲压方式能够简化传统冲裁下料的步骤。一般情况下，可以将之前的5步工序缩短至2步，这样不仅缩短了施工时间，还降低了工程成本。

1.2.3 发动机罩内板

在发动机罩内板冲压中，同样将向下的方向定为拉延方向。发动机罩内板冲压方式与车窗架加强板的冲压方式基本相同，两者的差异在于，在锐角位置处，前者的复合压料板所占的面积相对较小，这在一定程度上降低了起皱程度。如果孔及修边线对精度较高不高，可简化后续施工工序；而如果两者对精度具有较高的要求，可以在第二道工序或者第二次冲压过程中对其进行处理。应用这种方式能够在很大程度上简化以往的处理步骤。

2 结束语

在汽车零件冲压生产中，工艺的选择具有十分重要的作用。鉴于此，希望更多的专业人员能够对汽车零件复合模具及其冲压工艺进行深入的研究，以促进汽车产业更好的发展。

参考文献

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〔编辑：刘晓芳〕