汽车顶盖后横梁成形分析及模具设计

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［摘要］汽车顶盖后横梁是汽车中的重要部件，属于覆盖件，其有较高的要求，因此，对汽车后顶盖横梁拉延成形分析及模具设计进行研究有着非常重要的现实意义。本篇文章，首先对汽车顶盖后横梁拉延成形作了分析，然后对其的拉延模具设计作了简析。

［关键词］汽车顶盖后横梁；拉延成形工艺；模具设计

引言

汽车顶盖后横梁属于较大的覆盖件且其构成也比较复杂，对其有较高的质量要求，因此，分析其拉延成形和模具设计有着重要的现实意义。

1汽车顶盖后横梁拉延成形分析

1.1汽车顶盖后横梁成形工艺简析

汽车顶盖后横梁的尺寸一般为九百毫米乘二百毫米乘八十毫米。应用的材料一般为BLC冷轧钢板。其经三道工序：拉延、冲孔修边以及整形冲孔成形，适中的深度、较小的尺寸是拉延件结构的特点，仅采用单动拉延模具就可满足拉延件的成形要求。假是中间部分和边缘部分有高度差存在，且在其试制中拉延件边缘会有不足拉深以及皱起的现象出现的拉深浅覆盖制件。这就要求在进行模具工艺的优化工作时，要对其参数、润滑以及压边力这三方面的因素有较深层次的考虑。应该对严重影响模具皱起效果的拉严筋对材料的流动现象加以关注。

1.2汽车顶盖后横梁拉延方向确定

冲压工序的后续方案、产品的最终质量以及利用材料效率的高低都是由拉延的方向所决定的。选择冲压负角最小的方向作为拉深的方向，这可最好的保障：第一，可使毛坯状的板料在与凸模最初始接触中保持最小的相对滑动幅度；第二，拉深板料的时候，可保持板料变形在最大程度上的均匀分布；第三，结束拉延之后，可保持凹摸和凸模的完全贴合。

1.3汽车顶盖后横梁压面料与工艺补充部分的设计

采用钣金内部填充工艺与拉深补充工艺将过渡性的材料添加到产品的翻边部分，才能成功拉深出合乎规格的零件，这主要是进行了工艺补充。进行对存在于拉延部件和压料面间起过渡作用的工艺补充面的设计时，根据产品的具体形状，可对展开翻边的位置和预留切边的空间进行综合性的考虑，为了达到使毛坯拉深条件增大的目的，最终使成形的效果更好，可把零件整体轮廓的修边线向外延展三十毫米到五十毫米不等的距离。由于对零件进行修边时会把该部分剪掉，在质量满足的大前提下，应将工艺补充面的尺寸尽量减至最小，如此方可最大限度的节省材料，降低成本。

2汽车顶盖后横梁拉延模具设计

2.1汽车顶盖后横梁拉延模具设计初始导向形式确定

模具的整体结构（一般由下模、凸模、压边圈、调压垫块、凹模、定位具、导滑板、起吊螺母、墩死垫块以及链槽构成）与重量都有导向形式决定，因此，应在汽车顶盖后横梁拉延模具设计的初始阶段对其进行确定。其后应依据设计规范以及模具的长宽来对模具的尺寸进行综合的判断。例如，假使为中型模具，采用方式为内导向。压边圈和凸模可采用的方式为外导向，且还要进行总共六块100毫米乘一百毫米的导滑板。在凸模外面的分模线外安装可与存在于压边圈之内的导滑面间滑配的内导导板。为了对上模部分的导向进行良好的控制，可通过给凹模凸台安装导滑板以及给压边圈凹槽安装导滑面来实现。

2.2汽车顶盖后横梁拉延模具设计中的压边圈设计

型面以及结构这两个部分尺寸的设计是进行压边圈设计的主要设计内容。假设将四周宽度尺寸的型面是板料线的单边扩大二十毫米，和凸模之间内部留出三毫米的间隙，在压边圈的四周每当隔四百毫米左右的距离时，设置一个平衡块，这可起到使成形中的钣金受力更加均衡的作用。可在型面的四周布置处在长度方向大约是六分之一的地方和宽度方向的中间部位的定位具。为了对被顶杆顶起的压边圈的最大高度进行限制，可将安全螺栓安装至下模处，这时，其有效的长度甚至比行程多了二十毫米左右。在顶杆座与平衡块的下部必须每隔二百四十毫米到二百七十毫米之间的距离安装厚三十毫米的肋条，这样可使压边圈的刚度和轻度得到足够的保障。

2.3汽车顶盖后横梁拉延模具设计中的凸模设计

当从模具制造的成本和加工这两方面进行考虑时，比较合理的结构是分体式。拉延件之内的表面尺寸为其轮廓内部尺寸和深度。壳体中空结构的凸模可采用铸造的成型方法，具有较优性能的MoCr钼铬铸铁是较好的选用材料，珠光体类型的灰铸铁是下模本体选用的材料，可用螺钉所和键将二者附在下螺座的表面之上。工作部分的壁一般厚为六十毫米，空刀直臂沿压料面部分的高度一般为六十毫米，副肋的设计厚度一般为四十毫米。应将到底垫块布置到下模本体的两端以及将墩死块布置在其四周，来进行闭合模具时冲击力的传递，最终保障成形制件的质量以及提升模具寿命。

2.4汽车顶盖后横梁拉延模具设计中的凹模设计

凸模主要有压边圈结构、下模结构以及凹模结构这三种结构。凸模主要有凹模压料面、圆角以及腔隙的形成这三个重要的作用。根据适中的深度、较小的尺寸是拉延件结构的特点，采用单动拉延模具中，凹摸整体结构是闭口式的且其有完全封闭的底部，凹模壁的厚度一般为六十毫米，凹模圆角的取值一般为十毫米且其厚度一般为板材的六到十倍。在设计下模本体和凹模时，需要特别注意其与床台设备的匹配性。

3结束语

总的来说，本篇文章本篇文章，首先对汽车顶盖后横梁拉延成形作了成形工艺简析、拉延方向确定以及压面料与工艺补充部分的设计这三点分析，然后对汽车顶盖后横梁拉延模具设计作了初始导向形式确定、压边圈设计、凸模设计和凹模设计作了四点简析，以期促进汽车后顶盖的顺利成形。

参考文献

[1]付景顺，赵德世，国新鹏.汽车顶盖后横梁拉延成形分析及模具设计[J].热加工工艺，2015（23）：179-182.

[2]段向敏，代荣.汽车覆盖件拉延成形过程分析[J].机械设计与制造，2013（10）：239-241.

作者:张岩朝 单位:河北江津五金制品有限公司