汽车外覆盖件DL设计方法-2

1、 19拉延变形程度小而均匀，该实例是采用一半正拉延和一半反拉延的工艺压料面）。最后在工艺面上设置适当的凸包和反包（为了有利于光洁拉延），（图二十四）b）中工艺凸包的高低可以调整一端板材成形流动阻力大小至两端各瞬间板材成形流动阻力相等，使（图二十四）b）中A指示的轮廓线不会因串逃而产生双轮线。 （3）覆盖件形状虽然是完全不对称，但是在同一白车身里有该覆盖件的左右对称件，在冲压压力机许可的前提下，可以采用左右合件拉延成型：（图二十四）c） 越野车左/右车门外板拉延制件图就是一个实例，它可以变不对称为对称相等，减少了工艺补充面上的设置，节省了板材消耗。 以上所术四个准则都是侧重于选定拉延制件冲压方向

2、需要遵守的，它们都是很重要的，但是有时它们之间又是相互矛盾的。我们作为覆盖件拉延制件的设计者就是寻求矛盾的统一，那就是抓住最重要的要求需要遵守的准则选定拉延制件冲压方向（即主要矛盾），其他次要需要遵守的准则可以放弃（即次要矛盾），但是次要的要求必须采取其它有效措施给予解决，例如：过拉延；过翻边；尔后翻边成形到位；在工艺补充面上设置凸包和反包以及各种筋嵌等等，即改变拉延制件一些部位的成形方式（这些改变在尔后恢复成形时不会再给已拉延成形好的形状发生意外变形），以求得它们的平衡和统一。（图二十四）b）越野车车门外板拉延制件图的设计方案就是沿用这个原理的一个实例。 5 ，拉延制件相邻截面变形程度均匀化

3、的必要性： 我们从压边圈与凹模压料面夹紧下的板材流入凹模模膛的变形速度来分析，并以（图 （图二十五）商用车左右侧顶盖合件拉延制件成形分析图 Y 拉延制件压料面； W凹模模膛； T垂直于拉延方向的大曲率半径边之凹模口； X垂直于拉延方向的小曲率半径边之凹模口； H顺拉延方向的大曲率半径边之拉延深度； h 顺拉延方向的小曲率半径边之拉延深度； L拉延筋。二十五）商用车左右侧顶盖合件拉延制件成形为例来说明。垂直于拉延方向的大曲率半径边或直边，该处板材从压料面流入凹模模膛的变形阻力比较小（因为它属于纯弯曲变形），而垂直于拉延方向的小曲率半径边或四分之一圆筒边，该处板材从压料面流入凹模模膛的变形阻力比较

4、大（因为它属于圆筒形拉延变形）；顺拉延方向的拉延深度H 或h，其拉延深度H大之处板材从压料面流入凹模模膛的变形阻力比较大，其拉延深度h小之处板材从压料面流入凹模模膛的变形阻力比较小； 从（图二十五）中还可以说明，压料面上设 置拉延筋之处板材从压料面流入凹模模膛的变形阻力比较大，压料面上没有设置拉延筋之处板材从压料面流入凹模模膛的变形阻力比较小。变形阻力大即变形程度大，变形阻力小即变形程度小。由于覆盖件形状各异，使得拉延制件凹模口轮廓形状由各个直边和圆筒边所组成，我们在设计拉延制件工艺压料面形状时可以沿用上述理念，针对小曲率半径边设 20置较小的拉延深度h，不设置拉延筋；针对大曲率半径边设置较大

5、的拉延深度H，设置拉延筋。由此求得它们的变形阻力相当（或称变形程度相当），称之变形程度均匀化。由此而来，拉延制件各处板材从压料面流入凹模模膛的变形阻力趋向一致，也就是说拉延制件各处板材从压料面流入凹模模膛的变形速度均匀一致。特别是相邻截面，例如（图二十五）中的A-A截面和B-B截面，变形程度更是要相当，在（图九）和（表一）中已经说明，如果A-A截面和B-B截面相距50-100mm，它们各自成形度之差不能超过5%。否则，覆盖件拉延制件将会在拉延变形过程中发生撕破和皱纹，导致拉延成形失败。具体地说，在小曲率半径边与大曲率半径边的相邻处，如果出现了变形阻力的差异，就回出现以下二种现象：如果变形阻力小

6、之处的变形程度满足了板材的许可变形，则变形阻力大之处就会发生破裂；如果变形阻力大之处的变形程度满足了板材的许可变形，则变形阻力小之处就会发生板材过多过快地流入凹模模膛，最终形成皱纹。所以相邻截面变形阻力之差一定满足不发生破裂和起皱，而是破和裂起皱之间的过度区。 拉延制件相邻截面变形程度均匀化也是必须要遵守的一项重要准则，变形程度均匀化的处理方案很多，我们可以再列举以下一些实例来叙说：（1） 增加工艺补充余料，使得变形程度小之处的变形程度增大，实现变形程度均匀化：1（图二十六）a）所示，它是SUV车前地板中横梁。这类梁柱形状的特征是变截面 a）SUV车前地板中横梁零件图 b）SUV车前地板中横梁

7、拉延制件图 （图二十六）SUV车前地板中横梁冲压工艺分析图 槽形结构件，槽形底面比较平直，槽形侧面为中间矮两端高。SUV车前地板中横梁其中间截面A-A形状拉延成形深度较浅；其两端截面B-B 形状拉延成形深度较深。如果我们以零件的凸缘边（也是点焊接合面）作为工艺压料面拉延成形该零件，其变形程度是不均匀的，必然成形不出光洁的横梁。因此我们必须对横梁的中间形状增添工艺补充形状，如（图二十六）b）所示。新建立的工艺压料面表明各个截面（截面a-a和截面b-b）的形状的拉延成形深度比较均匀，但是拐角处也会带来不均匀变形程度的负面影响，因 21 此该处必须用大圆弧R圆滑过度，将负面影响减小致可以接受的程度，

8、或者将不良的现象转移至工艺补充面，确保横梁成形面是光洁的。这就是求得拉延制件相邻截面变形程度均匀化的措施之一，拉延制件相邻截面变形程度均匀化还会防止和减少梁的扭曲回弹。 2 （图二十七）a）所示，它是载重车车身地板纵梁。这类梁柱形状的特征也是变截面槽形结构件，槽形底面中间向外凸起，槽形侧面为中间矮端头高，或者槽形侧面高度大致一样。载重车车身地板纵梁其中间截面A-A形状拉延成形深度较其一端截面B-B 形状 a) 载重车车身地板纵梁零件图b) 载重车车身地板纵梁拉延制件图 （图二十七）载重车车身地板纵梁冲压工艺分析图 拉延成形深度为浅，如果我们以零件的凸缘边（也是点焊接合面）作为工艺压料面拉延成形

9、该零件，其变形程度是不均匀的，必然成形不出光洁的横梁。因此我们必须对横梁的中间形状增添工艺补充形状，如（图二十七）b）所示。新建立的工艺压料面表明各个截面（截面a-a，截面c-c和截面b-b）的形状的拉延成形深度比较均匀，确保横梁成形面是光洁的，而且更加符合覆盖件塑性变形的基本理论。（图二十七）b）中截面b-b端头还指出槽形底面有向内凹陷的形状，它形成了此区间工艺压料面板材线长大于槽形底面板材线长，在拉延成形过程中板材必将受到压缩变形而产生皱纹。由于该零件许可，我们将槽形底面该处局部改成波纹面，吸收压缩变形产生的皱纹。如果零件不许可，我们在后面（图三十 ）b）中还会叙述用其它工艺方法来成形这个

10、形状。 3 （图二十八）a）所示，它是轿车车身前机仓纵梁。这类梁柱形状的特征也是变截面 22a） 轿车车身前机仓纵梁零件图b） 轿车车身前机仓纵梁拉延制件图 （图二十八）轿车车身前机仓纵梁冲压工艺分析图角尺形结构件，根据这个角尺形状及面积的特征而选责的角尺形垂直冲压方向的水平面比较平直，角尺形垂直冲压方向的侧面为中间矮两端高。由此轿车车身前机仓纵梁其中间截面A-A形状拉延成形深度较浅；其两端截面B-B 和截面c-c形状拉延成形深度较深。首先我们必需将各个截面的角尺形用工艺补充料改变成槽形，如（图二十八）b）所示。新建立的工艺成形面表明的各个截面（截面a-a，截面c-c和截面b-b）的形状构成了

11、槽形结构件式的拉延成形制件，它考虑了以下几个要点：（A）另件的形状面尽可能地在拉延成形时压制而成，因为此时形状面的变形是处在板材塑性变形状态下，回弹现象最小，容易获得准确的形状和尺寸。有时为了事后修边冲压工序的便利，也只能将垂直的形状面最少量的改变成水平的形状面（约5-8mm），而且凹模圆角半径越大越好。（B）工艺补充面的槽形侧面应比另件形状面的槽形侧面矮，以求减少拉延成形深度和变形程度。（C）各个截面（截面a-a截面c-c和截面b-b）的形状的拉延成形深度比较均匀，它不仅有利于形状面的成型，而且可以减少梁的扭曲回弹变形。 4 （图二十九）a）所示，它是轿车车身前机仓纵梁加强板。这类梁柱形状的

12、特征也是变截面角尺形结构件，根据这个角尺形状及面积的特征而选责的角尺形垂直冲压方向的水平面中间向内凹陷的形状，角尺形垂直冲压方向的侧面为中间矮两端高。由此轿车车身前机仓纵梁加强板其中间截面A-A形状拉延成形深度较浅；其两端截面B-B 和截面c-c形状拉延成形深度较深。首先我们必需将各个截面的角尺形用工艺补充料改变成槽形，如 23 a）轿车车身前机仓纵梁加强板零件图 b）轿车车身前机仓纵梁加强板拉延制件图 （图二十九）轿车车身前机仓纵梁加强板冲压工艺分析图（图二十九）b）所示。新新建立的工艺成形面表明的各个截面（截面a-a，截面c-c和截面b-b）的形状构成了槽形结构件式的拉延成形制件，它考虑了

13、以下几个要点：（A）另件的形状面尽可能地在拉延成形时压制而成，因为此时形状面的变形是处在板材塑性变形状态下，回弹现象最小，容易获得准确的形状和尺寸。有时为了事后修边冲压工序的便利，也只能将垂直的形状面最少量的改变成水平的形状面（约5-8mm），而且凹模圆角半径越大越好。（B）工艺补充面的槽形侧面应比另件形状面的槽形侧面矮，以求减少拉延成形深度和变形程度。（C）各个截面（截面a-a截面c-c和截面b-b）的形状的拉延成形深度比较均匀，特别是截面a-a的工艺补充面，因为零件形状面向内凹陷，必须设置一个增加拉延成形深度的工艺凸包。它不仅有利于形状面的成型，而且可以减少梁的扭曲回弹变形。（D）有时梁是

14、由高强度钢板压制成的，不能为了事后修边冲压工序的便利而将垂直的形状面少量的改变成水平的形状面，只得增加拉延成形深度改为斜契修边。此时垂直的形状面在拉延成形过程中还会出现回弹弯曲现象，还得增加整形冲压工序来教正凸模圆角和用副间隙来教正弯曲了的垂直形状面。教正凸模圆角半径小于拉延凸模圆角半径时垂直边向外张口得以减小。凹模圆角的喇叭形状和整形凸凹模副间隙可以使高强度钢板处于塑性变形状态时，也可以使弯曲了的垂直形状面得到教平，在这个前提下辅以过弯曲措施效果更佳。（2） 用反拉延成形法，使得梁的变形更加符合覆盖件塑性变形的基本理论，而且促使 24变形程度均匀化：1 （图三十）a）所示，它是轿车车身中门柱

15、加强板。这类梁柱形状的特征也是变截 a） 轿车车身中门柱加强板零件图 b）轿车车身中门柱加强板拉延制件图 （图三十）轿车车身中门柱加强板冲压工艺分析图面槽形结构件，槽形底面中间向内凹陷，槽形侧面高度不是很大，甚至槽形侧面高度大致一样。轿车车身中门柱加强板其中间截面A-A槽形底面有向内凹陷的形状，如果我们以凸缘边作为工艺压料面来拉延，它形成了此区间工艺压料面板材线长大于槽形底面板材线长，在拉延成形过程中板材必将受到压缩变形而产生皱纹。因此我们必须对门柱加强板进行反过来拉延成形的方法补充工艺补充包，如（图三十）b）所示。新建立的工艺压料面更加符合覆盖件塑性变形的基本理论，板材各处均受到拉伸变形，不

16、会因上述缺陷产生变形皱纹，而且表明各个截面（截面a-a，截面c-c和截面b-b）的形状的拉延成形深度比较均匀，确保横梁成形面是光洁的。 2 （图三十一）a）所示，它是轿车车身仪表板。这类梁柱形状的特征也是变截面角尺形结构件，根据这个角尺形状及面积的特征而选责的角尺形垂直冲压方向的水平面中间是向内凹陷的形状，角尺形垂直冲压方向的侧面为中间矮两端高，或者角尺形垂直冲压方向的侧面高度大致一样。我们就这样按（图三十一）a）将各个截面的角尺形用工艺补充料改变成槽形，由此轿车车身仪表板其中间截面A-A形状拉延成形深度较浅；其两端截面B-B 和截面c-c形状拉延成形深度较深。板材塑性变形时中间的板材就会因多

17、余而产生压缩，由此而在仪表板中间形面上产生皱纹。或者我们就这样将各个截面的角尺形用工艺补充料改变成槽形，即使轿车车身仪表板其中间截面A-A形状拉延成形深度和其两端截 25 a） 轿车车身仪表板零件图 b）轿车车身仪表板拉延制件图 （图三十一）轿车车身仪表板冲压工艺分析图面B-B 和截面c-c形状拉延成形深度一样，板材塑性变形时中间的板材也会因得不到拉伸变形而得不到光洁的仪表板形面，仪表板也得不到梁柱塑性变形时而形成的刚度。因此我们必须对车身仪表板进行反过来拉延成形的方法补充工艺补充包，如（图三十一）b）所示。新建立的工艺成形面的形状构成了槽形结构件式的拉延成形制件，比较符合覆盖件塑性变形的基本

18、理论，板材各处均受到拉伸变形，不会因上述缺陷产生变形皱纹，而且表明各个截面（截面a-a，截面c-c和截面b-b）的形状的拉延成形深度比较均匀，确保横梁成形面是光洁的。 （3）用二次拉延成形法，使得梁的变形更加符合覆盖件塑性变形的基本理论，而且促使变形程度均匀化： 1（图三十二）a）所示，它是汽车车身里边的一根中间加强梁。这类梁柱形状的特征也是变截面槽形结构件，槽形底面中间向内凹陷，形成由二端凸起的二个阶梯式的凸包，槽形侧面二端高度很大，槽形侧面中间高度较小。汽车车身里边的一根中间加强梁其中间截面A-A形状拉延成形深度较浅；其两端截面B-B 和截面c-c形状拉延成形深度较深。如果我们以凸缘边作为

19、工艺压料面来拉延，它形成了二端先发生拉伸变形时就把中间的板材也顺便拉进了凹模里，这样一来中间的板材在中间加强梁侧面因多余而产生压缩变形的皱纹，而中间的板材在长度方向因受到拉伸变形完全依赖板材变薄得到，当板材许可延伸率不够时，板材还会发生断裂。因此我们必须对中间加强梁进行二次拉延成形的方法来成 26形，如（图三十二）b）所示。它是第一次拉延成形的形状，我们把槽形底面二端凸起的 a） 汽车车身里边的一根中间加强梁零件图 b）汽车车身里边的一根中间加强梁拉延制件图 （图三十二）汽车车身里边的一根中间加强梁冲压工艺分析图二个凸包先拉延成形，然后第二次拉延成形如（图三十二）a）所示的中间加强梁零件图的形

20、状，这样确保汽车车身里边的一根中间加强梁的成形形状是光洁的形面。2 （图三十三）a）所示，它是汽车车身里边的一根角部加强梁。这类梁柱形状的特 a）汽车车身里边的一根角部加强梁零件图 b） 汽车车身里边的一根角部加强梁拉延制件图 （图三十三）汽车车身里边的一根角部加强梁冲压工艺分析图征也是变截面槽形结构件，槽形底面中间向内凹陷，形成一个弯曲度较大的向内凹陷的槽形结构件。它不同与（图三十）所示的槽形结构件，也不可能用反拉延成形法成形出（图 27三十三）a）所示的槽形结构件。汽车车身里边的一根角部加强梁虽然其中间截面A-A形状拉延成形深度和其两端截面B-B 和截面c-c形状拉延成形深度一样，但是向内

21、凹陷弯曲度较大，如果我们以凸缘边作为工艺压料面来拉延，它形成了二端先发生拉伸变形时就把中间的板材也顺便拉进了凹模里，这样一来中间的板材在中间加强梁侧面因多余而产生压缩变形的皱纹，而中间的板材在长度方向因受到拉伸变形完全依赖板材变薄得到，当板材许可延伸率不够时，板材还会发生断裂。因此我们必须对中间加强梁进行二次拉延成形的方法来成形，如（图三十三）b）所示。它是第一次拉延成形的形状，我们把槽形底面二端相对与拉延方向凸起的二个凸包先拉延成形，然后第二次拉延成形如（图三十三）a）所示的角部加强梁零件图的形状，这样确保汽车车身里边的一根中间加强梁的成形形状是光洁的形面。 （4）用拉延. 弯曲.和校形的成

22、形方法，使得梁的变形既符合覆盖件塑性变形的基本理论，又符合弯曲变形的基本条件,而且促使变形程度均匀化： 1 （图三十四）a）所示，它是汽车车身里边的一根加强板。这类梁柱形状的特征也 a）汽车车身里边的一根加强板零件图 b）汽车车身里边的一根加强板拉延制件图 c）汽车车身里边的一根加强板翻边制件图 （图三十四）汽车车身里边的一根加强板冲压工艺分析图是槽形底面中间向内凹陷，形成由二端凸起的二个不是很高的阶梯式的凸包，槽形侧面二端高度较大，槽形侧面中间高度较小，二端端面都有向外张开的翻边。汽车车身里边的一 28 根加强板其中间截面A-A形状拉延成形深度较浅；其两端截面B-B 和截面c-c形状拉延成形

23、深度较深。如果我们以凸缘边作为工艺压料面来拉延，它形成了二端先发生拉伸变形时就把中间的板材也顺便拉进了凹模里，这样一来中间的板材在中间加强梁侧面因多余而产生压缩变形的皱纹，而中间的板材在长度方向因受到拉伸变形完全依赖板材变薄得到，当板材许可延伸率不够时，板材还会发生断裂，并且二端端面向外张开板翻边还得事后成型。如果我们以槽形底面和槽形侧面相交的轮廓线作为弯曲线弯曲成形，也会因为弯曲线不是直线而不能很好的弯曲成形，由于弯曲线是曲线，它不是造成弯曲侧面不均匀的拉伸变形就是造成弯曲侧面不均匀的压缩变形，由此而来造成弯曲侧面的波纹和扭曲，得不到良好的另件形状。因此我们必须对加强板进行拉延. 弯曲.和校

24、形的成形方法来成形，如（图三十四）b）和c)所示。（图三十四）b）说明我们把槽形底面二端相对与拉延方向凸起的二个凸包先拉延成形，并且在二侧边形成二条供给弯曲成形的直线(或者是非常近视的直线)，满足良好弯曲成形的要求。（图三十四）c) 说明我们把槽形侧面上的筋.凸包.和翻边都可以成形出来，然后再弯曲成形如（图三十四）a）所示的另件形状。由于弯曲成形时的凹模口最好是一个等高的平面，所以最后还要有校正工序来校形，这样确保汽车车身里边的一根加强板的成形形状是光洁的形面和准确的尺寸。 2 （图三十五）a）所示，它是汽车车身里边的一根加强梁。这类梁柱形状的特征也 a）汽车车身里边的一根加强梁零件图 b）汽

25、车车身里边的一根加强梁修边和翻边工序示意图 29 c) 汽车车身里边的一根加强梁拉延制件图 （图三十五）汽车车身里边的一根加强板冲压工艺分析图变截面槽形结构件，槽形底面比较平整，槽形侧面高度大致一样，槽形侧面形状略有变化，二端端面都有向外张开的翻边。它应是一个很好拉延成形的梁，为了简化事后二端向外翻边的成形方法，我们可以把二端向外翻边各展平旋转一个450角，如（图三十五）b）所示。然后再补起工艺补充余料形成工艺凸包，如（图三十五）b）所示。二端凸起的二个工艺凸包不能有太高的阶梯差，而且要平滑过渡，防止出现（图三十二）所示的不良现象。如果二端向外翻边的边高，就不能采用这个简单的方法，只好增加事后

26、的翻边工序。 （5）用成形的方法，使得梁的变形既符合覆盖件塑性变形的基本理论，又促使变形程度均匀化。如（图三十六）所示，它是汽车车身里的一根扭力梁。这类梁柱形状的特 （图三十六）汽车车身里的一根扭力梁零件图征也变截面槽形结构件，槽形底面比较平整，槽形侧面高度是二端高中间低。如果我们以凸缘边作为工艺压料面来拉延成形这种扭力梁，由于凸缘边截面线长大于槽形底面截面线长，在槽形底面的变形板材就会产生压缩变形而出现波纹。（图三十六）所示截面A-A.截面B-B.和截面C-C也说明二端拉延深度高中间拉延深度低，因而二端先拉延时就把中间的板材拉入了凹模，最后槽形底面的变形板材就会因材料多余产生压缩变形而出现波

27、纹。因此这个工艺方法不能采用。根据扭力梁的形状和尺寸的特征，我们可以采用模具凹模里的顶出器先把槽形底面的变形板材压紧在凸模上，然后凹模压下来将二侧的变形板材 30引伸成形。这一工艺方法类同于内孔翻边成形，凸缘边多余的材料也能被凸缘边上的起伏包的形状所吸收。假如某个梁的槽形侧面是中间高二端低，这一工艺方法更可取，它既是类同于内孔翻边成形，又是中间先引伸成形而二端后引伸成形，比较符合覆盖件塑性变形的基本理论。 （6）用梁的左右对称件组合起来拉延成形的方法，使得梁的变形既符合覆盖件塑性变形的基本理论，又促使变形程度均匀化。如（图三十七）a）所示，它是汽车车身A柱內 a）汽车车身A柱內上加强板零件图b

28、）汽车车身A柱內上加强板拉延制件图 （图三十七）汽车车身A柱內上加强板冲压工艺分析图上加强板。这类梁柱形状的特征是树叉状变截面槽形结构件，它由变截面槽形树叉干和变截面槽形树叉枝组成，如（图三十七）a）所示。这类非对称形冲压件常常都有左右对称件，它门最适合组合起来拉延成形，如（图三十七）b）所示。组合起来的方式既可以是曹形树叉干垂直于冲压方向，也可以是曹形树叉枝垂直于冲压方向，首先看其面上有无倒钩的起伏包，然后看是否符合面轴向拉伸应力状态的原理，再看是否有利于变形均匀化措施的采取，最后看是否有利于板材消耗的节省等因素而定。根据这些原则（图三十七）a）所示汽车车身A柱內上加强板最好是以曹形树叉干垂

29、直于冲压方向，但是曹形树叉干上有倒钩的起伏包，迫使我们只好以曹形树叉枝垂直于冲压方向来设计其拉延成形制件。 以上汇总了十二种不同形状和尺寸的梁柱，分别选用了比较适合它门变形有利的六种成形方法。我们应该用对比分析的方法变证地去择优选用，才能冲压成形出形状光洁和尺寸准确的梁柱，满足于车身焊接组装的要求。在这里我们不能说这些形状的梁柱和成形方法概括了所有的车身梁柱，只是大体如此。 31 6，冲压变形相似性的应用： 汽车车身冲压件分外覆盖件. 內覆盖件. 骨架件. 和小冲压件。外覆盖件又分侧门外板.背门外板.发动机盖.行李箱盖.前侧围外板.顶盖.车身侧围等七大类。为了满足车身外表曲面的流线型化.艺术化

30、.和个性化，车身冲压成形技术作了不断的改进和进步，尽管如此，同类车身冲压覆盖件在车身冲压成形技术方面还是存在着冲压变形的相似性。我们如果有了各类车身冲压内外覆盖件成形技术的实例和经验，就可以用对照比较的方法，将新的车身冲压内外覆盖件对应原来制作成功了的车身冲压内外覆盖件，选择类同的模具成形方法.工艺型面相似的技术参数.以及相当的成形性经验数据。应用这种方法也可以制订出新的车身冲压内外覆盖件的综合工序图(DL图)或工法图或加工要领图，通过实践和验正证明获得了新的车身冲压内外覆盖件成功的成形技术实例和经验后，再与原来制作成功了的车身冲压内外覆盖件成形技术的实例和经验进行整理和综合，充实和更新了成形

31、技术的实例和经验，又可以用来作为今后类同车身冲压覆盖件冲压变形相似性理论的应用。下面我们再举一些例子来说明冲压变形相似性的应用： （1）类同的模具成形方法： （图三十八）是汽车车身背门內板另件图和拉延制件图，图中实线表示汽车车身背门內 （图三十八）汽车车身背门內板另件图和拉延制件图 板另件，图中虚线表示汽车车身背门內板拉延制件。这种冲压件无论是全部顺冲压方向拉延，还是全部逆冲压方向拉延，都有不妥之处。因为它的形状特征说明背门窗框部位适合于逆冲压方向拉延，而背门下部部位又适合于顺冲压方向拉延，如果我们硬要强行以某一个方向去拉延，均会出现半个背门部位发生反拉延的现象，反拉延必定造成拉延变形程度过大

32、，拉延部位与反拉延部位的变形程度均匀化也难以实现，而且过大的工艺补充面也造成成形板材的大量浪费。由此而来我们构思了（图三十九）所示的拉延模结构图采用三动拉延的方法来成形这种车身背门內板，即可解决它在拉延变形中出现的矛盾。拉延模由凸模.压边圈.內凹模.外凹模所组成，压力机外滑块驱动压边圈向下夹紧成形板材于压力机下氣垫托起的外凹模上，然后一起继续向下，內凹模则将成形板材引伸入压边圈內，直至（图三十九）中所示的虚线为止，此时外凹模受下限位器控制而停止移动，最后压力机內滑块驱动凸模向下，将成形板材引伸入內凹模和外凹模內，将成形板材压制成形为汽车车身背门內板，此时凸模受上限位器控制而停止移动。內凹模置于

33、压力机工作台上，始终是不移 32动的。 （图三十九）汽车车身背门內板三动拉延模结构图 这一个成功的实例，它的冲压工艺成形方法和模具结构都可以被类似形状的汽车车身背门內板借用，它就称为类同的模具成形方法的冲压变形相似性的应用。（2） 工艺补充型面技术参数的相似性： （图四十）是骄车车身前侧翼外板冲压成形工艺参数分析图，其中a）为车身前侧翼外a） 骄车车身前侧翼外板冲压另件图b） 骄车车身前侧翼外板拉延制件图 （图四十）骄车车身前侧翼外板冲压成形工艺参数分析图 33 图中：A.D.J表示车身前侧翼外板与车身本体总成固装的倒钩边贴合面；B表示车身前侧翼外板的前轮防护罩倒钩边；E表示车身前侧翼外板的前

34、大灯防护倒钩边；F表示车身前侧翼外板与发机盖头部相配合的轮廓线；G表示车身前侧翼外板与发机盖中部相配合的轮廓线；K表示车身前侧翼外板与发机盖后部相配合的轮廓线；M.m表示车身前侧翼外板的外表型面；N表示车身前侧翼外板与其加强板点焊的倒钩边，该边轮廓线与前侧门外板对应的轮廓线相配合；b表示车身前侧翼外板拉延成形为前轮防护罩倒钩边后续冲压成形预先设置的工艺反包；d表示车身前侧翼外板拉延成形为D处与车身本体总成固装的倒钩边贴合面后续冲压成形预先设置的工艺面；e表示车身前侧翼外板拉延成形为前大灯防护倒钩边后续冲压成形预先设置的工艺反包；g表示车身前侧翼外板拉延成形为发机盖中部相配合的倒钩边后续冲压成形

35、预先设置的工艺反包；k表示车身前侧翼外板拉延成形为发机盖后部相配合的倒钩边后续冲压成形预先设置的工艺反包；（车身前侧翼外板拉延成形为发机盖头部F相配合的倒钩边后续冲压成形预先设置的工艺反包与其类同）n表示车身前侧翼外板拉延成形为与其加强板点焊的倒钩边（该边轮廓线与前侧门外板对应的轮廓线相配合）后续冲压成形预先设置的工艺反包；1凹模轮廓线小曲率边压料面的倾斜角度；2凹模轮廓线大曲率边压料面的倾斜角度；3凹模轮廓线大曲率边的拉延斜角；4凹模轮廓线小曲率边的拉延斜角；R1凹模圆角半径；R2凸模圆角半径；R5.R7凹模轮廓线小曲率边垂直于冲压方向的凸形圆弧半径；R6凹模轮廓线大曲率边垂直于冲压方向的凹

36、形圆弧半径；R8凹模轮廓线大曲率边垂直于冲压方向的凸形圆弧半径；（包括近视于直线的大曲率边）H5.H7凹模轮廓线凸形小曲率边的拉延深度；H6凹模轮廓线凹形大曲率边的拉延深度；H8凹模轮廓线凸形大曲率边的拉延深度。 （图四十）骄车车身前侧翼外板冲压成形工艺参数分析图板冲压另件图，b）为车身前侧翼外板拉延制件图。车身前侧翼外板是一个比较难成形好的外覆盖件，四周都是有配合协调关系的倒钩边，正如（图四十）a）所示和所叙说的那样。（图四十）b）表明左.右车身前侧翼外板是合在一起拉延成形的，图形只是表达了半个拉延件的状况，即右车身前侧翼外板的拉延状况，另外一半（左车身前侧翼外板的拉延状况）与图形中的一半以

37、N.n边相对称。它的冲压工艺程序为：1 冲裁展开料；2双动拉延成形；3修边冲孔和斜契修边；4整形和翻边；5 斜契翻和边斜契冲孔。为了使5道冲压工艺程序顺利冲压成形较好品质的车身前侧翼外板，对其拉延制件的工艺型面进行了精细的模面设计，如（图四十）b）所示，并分次详细叙述如下：1由车身前侧翼外板的形状特征所选定的工艺补充型面技术参数： 根据车身前侧翼外板最合适的拉延冲压成形方向所决定的凹模口轮廓投影形状，它由凸形圆弧R5.R7. R8，凹形圆弧R6，和直线连接而成。小曲率R5.R7凸形圆弧边相当于约半个圆筒形拉延件的塑性变形状态（DR），变形阻力比较大，它选定的拉延深度H5.H7相对比较小；大曲率

38、R6凹形圆弧边相当于约半个圆孔的內缘翻边的塑性变形状态（BU），变形阻力比较小，它选定的拉延深度H6相对比较大；大曲率R8凸形圆弧边和直线边相当于拉弯的塑性变形状态（BE），变形阻力小，它选定的拉延深度H8也小。只有这样才能满足变形阻力均匀化的准则。针对车身前侧翼外板这个实例， 以上工艺补充型面技术参数实际经验数值为：R5=150. H5=70. R6=350. H6=85. R7=80. H7=40; R8=1000. H8=90. 显然，这些技术参数就可以供给类似的车身前侧翼外板，用相似性原理等比例地决定类似的车身前侧翼外板的工艺补充型面技术参数数值，这就是冲压变形相似性准则的可应用性。根

39、据各个车身覆盖件的形状特征都可以设定它们证明是切实可行的工艺补充型面技术参数，用相似性原理等比例地决定类同的车身覆盖件的工艺补充型面尺寸。 2由车身前侧翼外板的塑性流动变形特征所选定的工艺补充型面技术参数： 根据以模具成形中心对称两端需遵守各瞬间板材成形流动阻力相等和拉延制件相邻截面变形程度均匀化的必要性这二条准则：工艺压料面的傾角沿凹模口轮廓线各处是不同的，在大曲率R8凸形圆弧边和直线边的傾角2=100，在小曲率R5凸形圆弧边1=7.50，在 34大曲率R6凹形圆弧边1=0015050，在小曲率R7凸形圆弧边1=50，小的傾角有利于圆筒形拉延压料面上的夹紧效果，大的傾角有利于调整成形中心对称

40、二端变形阻力的平衡和提高它们的稳定性。工艺补充面上的拉延斜角沿凹模口轮廓线各处也是不同的，在大曲率边和直线边的拉延斜角3=150，在小曲率边的拉延斜角4=70；工艺面上的凸模圆角半径沿凹模口轮廓线各处也是不同的，在大曲率边和直线边的凸模圆角半径R2=1050，在小曲率边的凸模圆角半径R2=10，各处凹模口圆角半径R1=8；大的拉延斜角和大的凸模圆角半径有利于拉伸变形阻力扩展至变形区，小的拉延斜角和小的凸模圆角半径有利于不让拉延斜角的圆锥面上出现失稳而产生的皱纹。 工艺补充型面的d区所形成的斜弧形曲面，应于车身前侧翼外板M面的D.F区所形成的斜弧形曲面沿成形中心大致对称，以满足于模具成形中心对称

41、两端需遵守各瞬间板材成形流动阻力相等这个准则。 上述工艺补充型面技术参数，同样可以用相似性原理等比例地决定类同的车身覆盖件的工艺补充型面尺寸。 3 由车身前侧翼外板的冲压工艺程序特征所选定的工艺补充型面技术参数： （图四十）a）和b）表明，车身前侧翼外板四边均翻有倒钩边，设计拉延制件图时就应当事前为后续修边冲孔和翻边整形的尺寸精度及冲压成形顺利给予适当安排。 F.G.J.K表明车身前侧翼外板固装于发动机仓框上的倒钩边及与发动机盖相配合的轮廓线，拉延制件图上就安排了f.g.k不等高的阶梯，阶梯与翻边轮廓线相距3mm。F.f处为小曲率凸形圆弧边翻边轮廓线，变形板材在翻边成形时承受压缩应变，该处翻边

42、宽度不宜过宽，否则意外缩涨会破坏原来拉延成形好的形状和变形板材的皱纹，同时为了修边方便，所以该处阶梯比较低矮。K.k处为小曲率凹形圆弧边翻边轮廓线，变形板材在翻边成形时承受拉伸应变，变形板材在翻边成形时承受拉伸应变，该处翻边宽度也不宜过宽，否则会使变形板材发生开裂，同时为了修边方便，所以该处阶梯也比较低矮。阶梯与翻边轮廓线相距3mm有利于翻边轮廓线的清晰。 E表示车身前侧翼外板与前大灯相配的防护边，e表示车身前侧翼外板拉延成形为前大灯防护边后续冲压成形预先设置的工艺反包，反包宽度为25mm，深度为8mm，二侧顺拉延成形方向各涨口傾斜300角，这个尺寸与翻边宽度有关。工艺反包平行于翻边轮廓线，反

43、包与翻边轮廓线相距3mm，它有利于翻边轮廓线的清晰。 B表示车身前侧翼外板前轮防护罩的边，b表示车身前侧翼外板拉延成形为前轮防护罩边后续冲压成形预先设置的工艺反包，反包的安排与E.e相同。 D表示车身前侧翼外板与车身本体总成固装的贴合面，d表示车身前侧翼外板拉延成形为D处与车身本体总成固装的贴合面后续冲压成形预先设置的工艺面，这个工艺面的傾斜角度不要超过计150，以利于修边。 N表示车身前侧翼外板与其加强板点焊的边，该边轮廓线与前侧门外板对应的轮廓线相配合，n表示车身前侧翼外板拉延成形为与其加强板点焊的边（该边轮廓线与前侧门外板对应的轮廓线相配合）后续冲压成形预先设置的工艺反包，反包的安排除了

44、与E.e相同外，还要考虑后续左.右车身前侧翼外板的分离及其工序件的输送刚性，如（图四十）b）中的n所示。 以上反包还要兼顾所涉及的车身前侧翼外板M形面，提高该面在拉伸变形状态下的塑性变形量，把弹性回跳降至最低，提高车身前侧翼外板成形尺寸精度。 上述工艺补充型面技术参数，同样可以用相似性原理等比例地决定类同的车身覆盖件的工艺补充型面尺寸。（3） 成形经验的相似性： （图四十一）是骄车车身顶盖外板冲压成形工艺参数分析图，图中实线绘制的曲面 35 图中：a-a表示y=0时的剖面，剖面上的虚线表示拉延压料面压住板材展开料构成的曲面，剖面上的实线表示车身顶盖外板及其拉延制件的型面；b-b表示x=0时的剖

45、面，剖面上的虚线表示拉延压料面压住板材展开料构成的曲面，剖面上的实线表示车身顶盖外板及其拉延制件的型面；c-c表示x=-500时的剖面，剖面上的虚线表示拉延压料面压住板材展开料构成的曲面，剖面上的实线表示车身顶盖外板及其拉延制件的型面；d-d表示x=600时的剖面，剖面上的虚线表示拉延压料面压住板材展开料构成的曲面，剖面上的实线表示车身顶盖外板及其拉延制件的型面；R1.R2表示凸模圆角半径；r1.r2表示凹模圆角半径；1.2表示拉延斜角；M1表示车身顶盖外板的型面；M2表示拉延压料面压住板材展开料构成的曲面；M3表示工艺补充面；M4表示工艺压料面。 （图四十一）骄车车身顶盖外板冲压成形工艺参数分析图表示车身顶盖外板及其拉延制件的型面；图中虚线绘制