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铝翼子板翻边冲孔模具结构设计优化

为了保证铝翼子板实现1+3工序生产,避免前期工艺方案带来的外观质量风险。本文分析了神龙公司P84项目铝翼子板工艺特点及铝件冲压工艺特性,阐述了传统模具结构方案及工作原理,提出了新的优化方案,即采用翻边冲孔一序实现的工艺方案,为提升模具品质及零件质量打下了坚实基础。

问题引入

铝板冲压是促进车身轻量化的重要手段,P84项目DPCA首次应用铝板生产前翼子板零件。翼子板作为最重要车身覆盖件之一,其特点是尺寸小、搭接关系较多、模具结构复杂、外观及尺寸要求高。在前期工艺分析中要注重避免工艺方案导致外观存在质量风险的可能,在工序排布中注意翻边变形以及冲孔的精度要求。

汽车前翼子板工序过程主要有落料、拉延成形、修边、冲孔、翻边整形等。由于铝板冲压的特殊性以及工序数限制,零件局部必须实现翻边冲孔同工序完成。

铝翼子板工艺特点

目前行业内冲压生产线基本包括4台压机,所以对于前翼子板成形要求采用1+3工艺方案(不含落料),即1道拉延工序加3道后工序(含修边、翻边、冲孔等工序)。对于铝件冲压,碎屑污染是特别需要注意的问题,因为碎屑不仅会影响零件表面品质,造成零件返修成本加大,而且当铝粉达到一定浓度会引起爆炸。所以工艺上需要特别注意冲裁工艺内容的排布,原则上外覆盖件不采用废料刀,冲裁尽量在工序间错开,避免同一工序冲裁使用废料刀结构,废料刀结构是碎屑产生的重要来源。

图1所示为神龙公司P84项目铝翼子板零件,采用了一模双件的工艺方案。材料是铝板6系6016A,料厚1mm。A-A截面两侧都存在翻边及冲孔工序,对于每一侧翻边冲孔,常规工艺后工序需要3步:⑴垂直修边;⑵垂直翻边;⑶斜楔冲孔。

将零件分解为3个区域,按照常规工艺来说,后3道工序,区域1及区域3需要同时修边、翻边以及冲孔。所以在拉延成形完成之后:第一步,区域1以及区域3必须同时修边。第二步,区域1及区域3同时翻边,且区域2完成修边。第三步,区域1以及区域3冲孔,区域2完成翻边。

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