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覆盖件冲压成形工艺设计
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覆盖件的冲压工艺包括拉深、修边、翻边等多道工序，确定冲压方向应从拉深工序开始，然后制定以后各工序的冲压方向。应尽量将各工序的冲压方向设计成一致，这样可使覆盖件在流水线生产过程中不需要进行翻转，便于流水线作业，减轻操作人员的劳动强度，提高生
产效率，也有利于模具制造。
有些左右对称且轮廓尺寸不大的覆盖件，采取左右件整体冲压的方法对成形更有利。 1. 拉深方向的确定
拉深方向的确定，不但决定了能否拉深出满意的覆盖件，而且影响到工艺补充部分的多少，以及后续工序的方案。
拉深方向的确定原则是：覆盖件本身有对称面的，其拉深方向是以垂直于对称面的轴进行旋转来确定的；不对称的覆盖件是绕汽车位置相互垂直的两个坐标面进行旋转来确定拉深方向的。前者平行于对称面的坐标线是不改变的，后者的拉深方向确定后其投影关系改变较大。经过确定拉深方向后，其坐标相互关系完全不改变的拉深方向称为处于汽车位置，其坐标关系有改变的拉深方向称为处于非汽车位置。此外，确定拉深方向必须考虑以下几方面的问题
（1） 保证凸模与凹模的工作面的所有部位能够接触
为保证能将制件一次拉成，不应有凸模接触不到的死角或死区，要保证凸模与凹模的工作面的所有部位都能够接触。这类问题主要在局部形状成凹形或有反拉深的某些覆盖件成形时容易出现，此时覆盖件本身的凹形和反拉深的要求决定了拉深方向。图 6.2.1所示为覆盖件的凹形决定了拉深方向的示意图，图6.2.1a所示的拉深方向表明凸模不能进入凹模拉深,
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图6.2.1b所示为同一覆盖件经旋转一定角度后所确定的拉深方向使凸模能够进入凹模拉深。图6.2.2所示为覆盖件的反拉深决定了拉深方向的示意图。
但有时满足上述要求时，还会出现其它问题，如凸模开始拉深时与材料接触面积小，或过多地增加了工艺补充部分而使材料的消耗增加。这时应从整个形状的拉深条件考虑，可先将覆盖件凹形或反拉深部分给予恰当的改变，在拉深以后的适当工序中再整回来，使之符合覆盖件图和主模型的要求。
a) b) 图 6.2.1 凹型决定拉深方向示意图
a) 凸模不能进入凹模 b) 旋转一角度后凸模能进入凹模
图 6.2.2反拉深决定拉深方向的示意图
(2) 凸模开始拉深时与拉深毛坯的接触状态
开始拉深时凸模与拉深毛坯的接触面积要大，接触面应尽量靠近冲模中心。图 6.2.3所示为凸模开始拉深时与拉深毛坯的接触状态示意图。图6.2.3a所示左图由于接触面积小，接触面与水平面夹角 大，接触部位容易产生应力集中而开裂。所以凸模顶部最好是平的，并成水平面。可以通过改变拉深方向或压料面形状等方法增大接触面积。图6.2.3b所示左
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图由于开始接触部位偏离冲模中心，在拉深过程中毛坯两侧的材料不能均匀拉入凹模，且由于毛坯可能经凸模顶部窜动使凸模顶部磨损快并影响覆盖件表面质量。图6.2.3c所示左图由于开始接触的点既集中又少，在拉深过程中毛坯可能经凸模顶部窜动而影响覆盖件表面质量。同样可以通过改变拉深方向或压料面形状等方法增大接触面积。图6.2.3d由于形状上有
的侧壁要求决定了拉深方向不能改变，只有使压料面形状为倾斜面，使两个地方同时
接触。
a) b) c) d) 图 6.2.3 凸模开始拉深时与拉深毛坯的接触状态示意图
还应指出，拉深凹模里的凸包形状必须低于压料面形状，否则在压边圈还未压住压料面时凸模会先与凹模里的凸包接触，毛坯因处于自由状态而引起弯曲变形，致使拉深件的内部形成大皱纹甚至材料重叠。
(3) 压料面各部位进料阻力要均匀
压料面各部位的进料阻力不一样，在拉深过程中毛坯有可能经凸模顶部窜动影响表面质量，严重的会产生拉裂和起皱。如同 6.2.4所示为微型双排座汽车立柱的上段，若将拉深方向旋转6度，使压料面两端一样高，则进料阻力均匀，凸模开始拉深时与拉深毛坯的接触部位接近中心，拉深成形好。要使压料面各部位的进料阻力均匀，除了通过设计合理的压料
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面形状和拉深筋等措施外，拉延深度要均匀是主要条件。此外，还要使凸模对应两侧的材料的拉入角尽量相等。
图 6.2.4 微型双排座汽车立柱的上段的拉深方向
2. 修边方向的确定及其修边形式 (1) 修边方向的确定
所谓修边就是将拉深件修边线以外的部分切掉。理想的修边方向，是修边刃口的运动方向和修边表面垂直。如果修边是在拉深件的曲面上，则理想的修边方向有无数个，这是在同一工序中不可能实现的。因此，必须允许修边方向与修边表面有一个夹角。该夹角的大小一般不应小于
，如果太小，材料不是被切断而是被撕开，严重的会影响修边质量。
覆盖件拉深成形后，由于修边和冲孔位置不同，其修边和冲孔工序的冲压方向有可能不同。由于覆盖件在修边模中的摆放位置只能是一个，如果采用修边冲孔复合工序，冲压方向在同一工序中可能有两个或两个以上。 （2） 修边形式
修边形式可分为垂直修边、水平修边和倾斜修边三种，如图 6.2.5所示。
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图 6.2.5 修边形式示意图 a) 垂直修边 b) 水平修边 c) 倾斜修边
当修边线上任意点的切线与水平面的夹角 小于30度时，采用垂直修边。由于垂直修边模结构最为简单，所以在进行工艺设计时应优先选用。当影响修边的因素处于良好状态时，角可以扩大到
。
拉深件的修边位置在侧壁上时，由于侧壁与水平面的夹角较大，为了接近理想的冲裁条件，故采用水平修边。水平修边模的结构设有改变压力机滑块运动方向的机构，所以模具的结构比较复杂。
由于修边形状的限制，修边方向需要倾斜一定的角度，这时只好采用倾斜修边。由于倾斜修边模的结构也设有改变压力机滑块运动方向的机构，所以模具的结构也比较复杂。 3. 翻边方向的确定及其翻边形式 （1）翻边方向的确定
翻边工序对于一般的覆盖件来说是冲压工序的最后成形工序，翻边质量的好坏和翻边位置的准确度，直接影响整个汽车车身的装配质量。合理的翻边方向应满足下列两个条件：（1）翻边凹模的运动方向和翻边凸缘、立边相一致（2）翻边凹模的运动方向和翻边基面垂直，或与各翻边基面的夹角相等。 （2） 翻边形式
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