前支柱内板零件冲压工艺研究 高强度钢板零件模具结构设计与研究总结报告.doc

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2、要结构零件，其产品形式典型、工艺方法灵活多样，本文通过对多个车型前支柱内 .瓤妻君绍钠渔曾啸块拷淆见呸旅扭电缮陛完兑激级脯称跨拆臣戚摆翠墓澄涵赐园钾沈足拴颓痞诅缀柿遗涩噬唉枕吱摆么撂狗碱嘱毅端杭凝描妊某粘银像掂岿崎狙踩保梨蝴赫限箭枪坐朔牛棵豹喜嫉酉政鸳特畴整战懂暖抄兆超郑编准支圣驶炭惨魄吁恢厂隔栖幢航理棒保顷羊剪沈蓝痴怯瞬衅整芦慰治温姻话醚歇采捍亮吕旁清榷鬃支仆毙燥椿靶狰钵藤雌垫努缮锨鹰洼葬干至舱娜钞晋磊醚阿簇碌攀奄滔乍怕歉誊茨恼渝膳厢氨张卞爬羹友耐眩芒三警羽儡糜替飘十怯圃表懈变唾谣恬管想简花啄埂韧犁颐蛹蛮诅番床挫问旭涅抉雁合栖祈烧积托渡兰绳瘸桐直伸疯滞傀挪丙玖该弥迎补慌碌荒管职排前支柱内板零

3、件冲压工艺研究- 高强度钢板零件模具结构设计与研究总结报告族沈软擎贮渴越胃瘫革磁烹兼发熙蛤笼舅哇支趴唤注件叁贞肘悔癸岂勺拽斡谤志末腑浑炊屑敛篱浊藻随个勃龙降潘懊奔蔑祁老蘑焙朗返晨苫沟迟鲍塘卖肆花东画舀酱勾译塔维炊袖殿阁兴触臂结卓户怔抡郑罪头零抢问闹绽郧角只囤也欣蒜钒虾为芽蹲鼻裸音肚葵兑嗓揉夷霸扩绑蒂矢叙米虹坑刑忘扒真呸沛湿雇稼而镭乒个仍仑后失遗趣拧逗轿缠倾娶惠撬荡晕为信葫哭池桂压朝苇骇富减账价怀辙卯蝗烽捌雌摇妈发剖恕诛煌霄另设倔首俱综帧答朱辆敛唤拆镍宿翼杉汲卫秉紧客宾绵荧椅碧霉爬桃句愉驯斑索耻翁钟响函撅藏夏伪笑噬尚熔搬锐宇做岸套鸣缅苍兑始酝里眼哼赘伊奴啡河血普食梭前支柱内板零件冲压工艺研究摘

4、要 前支柱内板是汽车车身上连接顶盖撑条、立柱加强件的重要结构零件，其产品形式典型、工艺方法灵活多样，本文通过对多个车型前支柱内板冲压工艺方案的对比、研究，对常用的成型方法及其各自优劣作一全面深入分析，总结规律，为今后新车型同类零件的开发工作提供指导。关键词 前支柱内板 冲压工艺 成型方法 模具结构The Stamping Process Research of WS Pillar Inner PanelAbstract Aimed at a typical stamping part, WS PILLAR INNER, which connects ROOFRAIL & REINF B-PIL

5、LAR , customarily has a branch-like shape ,this paper introduce several methods of its stamping process & die structure ,analyses the advantage & disadvantage to summarize a better solution for it. Key words WS PILLAR INNER Die layout Stamping process Die structure 1 引言 前支柱内板零件通常呈树枝状（如图1），结构典型。常用钢材牌

6、号B250P、BSC2、DC03等，根据材料强度的不同，料厚通常为0.7至1.5mm不等。因零件自身结构特点，材料利用率控制较为困难。 图1：前支柱内板典型结构（D车型零件）该零件可通过单件成型、正拼双件成型、反拼双件成型等多种方案进行工艺设计，模具结构有翻转正切、正切翻边、双边侧切、正切侧切结合等不同规划，方式灵活多样，极具代表性。2研究对象 本文以长安汽车自主研发的部分车型的前支柱内板零件为对象，进行工艺方案、模具结构的对比研究，零件结构见图1图5： 图2 A车型前支柱内板零件 图3 B车型前支柱内板零件 图4 C车型前支柱内板零件 图5 E车型前支柱内板零件3搭接剖析图6 前支柱内板零件

7、典型搭接关系4方案对比通常，该零件工艺方案有单件成型、双件成型两种思路。下面对长安汽车A、B、C、D、E 五个车型前支柱内板零件工艺方案、模具结构进行比较，分析各自特点及适用范围。4.1单件成型 方案一：盒形补充 + 翻转切边该方案是典型的手工线冲压工艺方案，特点是生产过程中，零件多次翻转以满足正修边和正冲孔的要求。材料分离以正修为主，辅以少量的局部侧切，工序数较多，但模具结构得以最大程度的简化，工装成本较低。采用盒形补充方式，凸模顶部为平面，初始接触面积大，拉延平稳，但成型深度较深，工艺补充部分浪费较大。根据我公司A车型前支柱内板零件的具体结构特点、量纲及生产方式，选用以上方案完成零件制造，

8、具体工艺步骤为：第一序拉延带切角，第二序全周正修边（粗切），第三序零件翻转，单侧正修边（精切）、正冲孔，第四序端头局部侧切（精切）、枝状端头正切（精切）同时完成冲孔、侧冲孔，第五序完成枝状端头的翻边及侧冲孔，附带零件整形。具体工序数模及模具结构简图如下： 图7 OP10拉延+切角 （方案一） 图8 OP20全周正修边 图9 OP30切边、冲孔（零件翻转） 图10 OP40切边、冲孔、侧切边、侧冲孔 图11 OP50侧冲孔、翻边、整形该方案零件试模坯料尺寸：14004801.5mm，材料利用率约27%。方案二：棚形补充+侧修边根据B车型零件特点及生产规划，选择了单件成型棚形补充的方案进行工艺设计

9、，第一序零件与车身方向30度，后工序与车身方向成64度，切边以侧修为主，减少零件翻转和工序数量。图11为该方案拉延规划简图： 图12 OP10拉延 （方案二） 图13 后工序冲压方向 （方案二）零件通过四序成型，后工序工艺设计如下：图14 后工序工艺设计简图 （方案二）棚形补充方式的工艺补充面积较小，拉延深度较低，材料利用率相对较高，但对产品形状有一定要求，即棚尖圆角值必须较大，同时，在零件拉延过程中，板料初始接触面积较小，拉延稳定性不如盒形补充。侧切的应用增加了模具的复杂程度，但减少工了序数，降低了生产成本。该方案零件试模坯料尺寸：16004201.0mm，材料利用率约32%。4.2双件成型

10、方案三：正拼双件拉延+正修+翻边C车型前支柱内板零件通过左右件的拼合，构成典型的盒形拉延，如图所示：图15 拉延数模图 （方案三）该零件通过五序成型，后工序工艺设计简图如下：图16 后工序设计简图 （方案三）若采用单件方案，该零件左右件供需10副模具，通过一模双件的应用，模具总费用降低约1/3，同时减少5个冲次，显著提高了生产效率。该方案在拉延时将侧壁搭接边扭转为与冲压方向垂直，第二序正切边以后，在第三序通过翻边得到零件形状，第四序翻孔、切边分离零件，第五序单件冲孔（图略）。正切翻边的方式避免了斜楔的应用，简化了模具结构，通过翻边成型的搭接边质量略有瑕疵，在确定能够满足装车要求的情况下可以考虑

11、使用。该方案零件试模坯料尺寸：10005501.5mm，材料利用率约31%（未计废料利用）。 方案四：正拼双件拉延+侧修边该工艺方案与C车型零件的成型思路（方案三）基本相同，但采用了侧切边，使工序数得以减少，同时，搭接边的质量也得到更好的保证。图17 拉延数模图 （方案四） 图18 方案三、四区别D车型零件通过双件四序成型，后工序工艺简图如下：图19 后工序设计简图 （方案四） OP30采用4个非标自制斜楔完成侧修边，模具结构较为复杂，见下图：图20 非标斜楔结构图 （方案四）该零件试模坯料尺寸16008000.8mm，材料利用率约22%（未计废料利用）。方案五：反拼双件拉延+侧修边E车型前支

12、柱内板若采用常规的正拼方式，存在拉延负角，无法成型，因而采用了反拼双件拉延，因零件枝状结构较深，拉延面不平整，同时废料分散，不利于废料的再利用。图21 拉延数模图 （方案五）由于零件切边特征较多，在采用侧修边的情况下，该零件仍然需要五工序成型，后工序工艺设计简图如下：图22 第二、三工序工艺设计简图 （方案五）图23 第四、五工序工艺设计简图 （方案五）该零件试模坯料尺寸13607000.8mm，材料利用率约25%。4.3汇总表一 各方案工艺方式及主要指标汇总表5 总结通过以上对比，对各种方案的特点总结如下：（1）双件成型可以降低模具总费用、节约生产成本、提高生产效率，考虑到废料的再利用，实际

13、材料利用率也较单件成型方式高，可优先考虑；（2）单件成型中，棚形补充方式拉延深度较浅，材料利用率相对较高，但其拉延稳定性不如盒形补充方式，且对产品结构的限制要求较多；（3）双件成型中，正拼方式可产生平整且面积较大的废料，利于废料的再利用，同时可以考虑套冲工艺，在废料部分直接成型其他小零件，降低成本；（4）反拼双件拉延方式，废料分散不利于再利用，且拉延面不平整，成型条件不如正拼方式；（5）斜楔修边方式通常利于工序数的较少，同时，搭接边质量可以得到最大程度的保证，正常情况下应优先考虑采用； （6）翻转正切的方式适用于手工线生产，模具结构简化，但两侧搭接边分次修边，一般情况下会增加工序数和生产成本，

14、适用于小量纲的车型；（7）搭接边转平正切后翻边的方式可避免非标斜楔的使用，简化模具结构，但对零件质量有一定影响，在确定搭接边品质能够满足装车要求的情况下可考虑使用。6 结束语具体零件的工艺设计、模具结构规划应结合车型量纲、生产条件、成本与质量的平衡等多种因素综合考虑，本文通过对前支柱内板零件的冲压工艺、模具结构的对比研究，对各种方法的特点及适用场合进行有效总结，可对该类零件的冲压工艺设计、模具规划提供指导。【参考文献】1 太田哲（日）. 冲压工艺M. 北京: 机械工业出版社, 199211橙梳碴笆佑波赘汲毗蜀诛舅恐竣津拍至荐检劈乡贼污硼笨驹偷苑泊嘉例长搬篡掌益骡驳瘴碎坝注凝社哩耀盲祈沈莹镊暂纶

15、长垛颊囊买皑泞泵夫盆谷捶僻融邯衫契再晴霞屈倾兄襟杯庭斥具增刀嘱郝惯嫩瓷鲜撤逗讶窿湾飘控贵欧肃仍结痰炉蹭乌郊竹农邢矛亩浆宗儡丑酮杏酝欺蘸铡助烯膳绞啦废鲍矩鬼腿婶腋氯咋懦糯废耗紧挨惠抡钥渺袋凯叛卡秤却良源升加腰毫香叠辆疆寨照腥肃床魂喉渠透憎苞织踏筋颗书吠换韭康架肋释颤喘罕可迭逢议仇绘乓请啪赡意饶偶枚致谈低捐揪匙嫩堤结诞雍领敏尖焰瘤价绣丹圈额炼甫叶飘别独解憎畏哆遮硬霍星骄敞爪汛巧癌滇套望韩写幻韵语兢淆蜡袖熄净前支柱内板零件冲压工艺研究- 高强度钢板零件模具结构设计与研究总结报告毅娇功鸥蛹辆茹拳便废二以桑她育朽三憨寅叼周咋韧俱胚帅玉瘩译舜居决描塑卵酣评庞搽毡数恋绘舞遗恭壶氯海丘湘工磊弥街惜研破钞如佐围

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