一种汽车发动机盖外板的冲压工艺及装备的制作方法

本发明属于汽车覆盖件车身零件制造领域，具体涉及到一种汽车发动机盖外板的冲压工艺及装备。

背景技术：

汽车发动机盖内外板总成一般由外板和内板包合而成，内板起到增强刚性的作用，作为外观件外板的表面质量要求高。与一般的冲压件比较，汽车发动机盖外板薄、表面质量要求高、配合部分协调性高等特点。由于汽车发动机盖外板零件尺寸较大，成型质量要求高，不允许有波纹、皱纹、破裂等影响产品质量的缺陷，其冲压工艺制定直接影响汽车发动机盖外板产品质量。

汽车冲压技术对汽车产业发展有很大的促进作用。在汽车发动机盖外板制作过程中，现有技术工艺流程工序不合理，材料利用率不高，设备利用率低，工作效率低，生产节拍对实现流水作业不协调，严重影响现代化大生产需求。

对大部分汽车制造企业来说，在汽车零件工艺上主要是工人采用冲压设备在手工线上进行冲压成型，其存在自动化程度低、效率低和劳动强度大等技术问题。汽车发动机盖外板冲压工序较复杂，四周需要翻边和侧翻边，不少厂家使用剪板机的手工下料，以矩形板料进行拉延，在手工线上冲压生产，材料成本较高，生产效率一般。因此，有必要设计一种汽车发动机盖外板的冲压工艺及装备。

目前与本申请技术最接近的《一种机罩外板的冲压加工方法及其装置》发明专利申请主要是关于机罩外板的加工方法和冲压装置，没有考虑材料利用率这一点，材料利用率在大批量生产的汽车模具开发是必须要重点考虑的，它直接影响生产成本；另外该专利也没有考虑到自动化生产方式，以机器人为载体的智能制造将是大型汽车覆盖件批量生产的发展趋势。

技术实现要素：

为解决现有技术和实际情况中存在的上述问题，本发明提供了一种汽车发动机盖外板的冲压工艺及装备，通过对汽车发动机罩外板这一汽车覆盖件的三维、二维图纸分析，从各部位的形状、功用和特点考虑，分析其冲压工艺，综合应用各种斜楔侧翻边模具结构，优化各种工艺方案，发明一种汽车发动机盖外板的冲压工艺和装备，保证在保证产品质量和操作安全性、提高材料利用率的前提下实现高效、自动化、批量生产，解决汽车覆盖件外板件批量生产中遇到的困难。

本发明的技术效果通过以下技术方案实现：

一种汽车发动机盖外板的冲压工艺，包括以下步骤：

1)采用一拉延模具对板料进行拉延，得到汽车发动机盖外板拉延件；

2)采用一修边冲孔模具对拉延件进行修边，切掉外周余料及冲孔；

3)采用一翻边、侧翻边模具，进行第一次翻边、侧翻边；

4)采用一翻边、侧翻边模具，进行第二次翻边、侧翻边。

优选地，所述步骤1)汽车发动机盖外板拉延使用平板毛坯，坯料在开卷落料线上生产，按步距自动连续下料，落料形状为圆弧形，该料片同样适用于同一车型的汽车发机盖内板。

优选地，每相邻工序之间送料方向相差180度，即每副模具与它的前一副模具的送料方向相反。

优选地，所述步骤1)拉延工序，在a线第一台冲压设备压机上，在待加工毛坯上成型，使用汽车发动机盖外板拉延模，工作时下模的凸模不动，上模的凹模下行，模具中的顶杆将置于下模的压边圈顶起，压边圈与凹模相互作用，在拉延之初压紧板料，工作到底时成型出拉延件。

优选地，所述步骤2)修边冲孔工序，在a线第二台冲压设备压机上，使用汽车发动机盖外板修边冲孔模，采用对拉延件进行全周修边、冲孔，以消除板边的毛刺，对后序翻边展开，切除的废料自动滑到压机外。

优选地，所述步骤3)翻边、侧翻边工序，在a线第三台冲压设备压机上，使用汽车发动机盖外板翻边、侧翻边模，用到一组大型斜楔翻边复动结构，对三处翻边区域、侧翻边区域分别进行翻边、侧翻边，由于一次无法完成翻边、侧翻边，需分两工序完成。

优选地，所述步骤4)第二次翻边、侧翻边工序，在a线第四台冲压设备压机上，使用汽车发动机盖外板翻边、侧翻边模，用两组小型斜楔翻边复动结构，对三处翻边区域、侧翻边区域区域分别进行翻边、侧翻边。

本发明同时公开了一种汽车发动机盖外板的冲压设备，包括汽车发动机盖外板拉延模，修边冲孔模，两副发动机盖外板翻边、侧翻边模，四台压机，机器手送料生产线；所述机器手送料生产线包括上下料机械手，翻转系统及电气控制系统。

优选地，每相邻工序之间送料方向相差180度，每副模具与它的前一副模具的送料方向相反。

有益效果：

1.发动机盖外板拉延下料采用开卷落料线的排样，落料形状为圆弧形，每个零件消耗的钢材排样步距为p，采用在开卷落料线上进行形状落料后冲压零件的材料利用率达到74.9﹪。如果采用矩形坯料，每个零件消耗的钢材面积为p1(步距)×w(宽带)，材料利用率仅为65.6﹪。本排样图可以大大提高材料利用率，对大批量生产的汽车零件而言，大大降低了材料成本。本排样落料外形也可用作同一车型的汽车发动机内板的坯料。

2.本发明公开了一种汽车发动机盖外板的冲压工艺。

综合考虑了零件工艺特点、模具结构等因素，以尽量少的工序即4副模具在4台冲压机上连续冲压依次完成拉延、修边冲孔、翻边+侧翻边、翻边+侧翻边四工序，模具结构紧凑，工艺路线合理，生产操作性强，外观质量得到了保证，有利于后工序发动机盖外板与内板的包边。

3.本发明公开了一种汽车发动机盖外板的冲压装备。

发动机盖外板的冲压在自动生产线上完成，自动线生产由上下料机械手、翻转系统及电气控制系统等组成，在4台冲压机上连续冲压依次完成拉延、修边冲孔、翻边+侧翻边、翻边+侧翻边四工序。并由机器人操作代替人工操作，操作安全性好，生产效率高，产品质量稳定，产品合格率高。

附图说明

图1是汽车发动机盖外板的结构示意图。

图2是本发明汽车发动机盖外板的冲压工艺及装备的开卷落料排样图。

图3是本发明汽车发动机盖外板的冲压工艺及装备的第一冲压工序拉延工艺数模。

图4是本发明汽车发动机盖外板的冲压工艺及装备的第二冲压工序修边冲孔工艺数模。

图5是本发明汽车发动机盖外板的冲压工艺及装备的第三冲压工序翻边、侧翻边工艺数模。

图6是本发明汽车发动机盖外板的冲压工艺及装备的第四冲压工序翻边、侧翻边工艺数模。

图7是本发明汽车发动机盖外板的冲压工艺及装备的4个冲压工序图。

图8是本发明汽车发动机盖外板的冲压工艺的流程图。

具体实施方式

本发明公开一种汽车发动机盖外板的冲压工艺及装备。

图1为汽车发动机外板产品图，它是典型的外覆盖件，拉延是第一道成型工序。发动机盖外板要与内板包边压合，在拉延之后前者全周需翻边或侧翻边。需要按常规冲压方向观察分析，部位11、12、14处有负角，需要在翻边后再实施侧翻边，其余部位如区域13直接翻边即可。

采用圆弧形板料取代矩形板料，降低材料成本，与同一车型的发动机盖内板共用坯料。

汽车覆盖件成型之前需下料，毛料采用平板毛坯。汽车发动机盖外板拉延下料在开卷落料线上，按固定步距自动下料，落料形状为圆弧形，图2为汽车发动机盖外板开卷落料排样图，如图所示，材料利用率达到74.9﹪，比传统使用矩形坯料提高材料利用率约9％。汽车发动机盖外板的坯料形状与内板相同。

汽车发动机盖外板冲压工艺安排，分4个工序完成，用到4副模具、4台压机完成成线生产。

拉延是汽车发动机盖外板的第一道成型工序，它是影响外板件表面质量的主要因素，绝大部分形状在此工序中得到。图3为汽车发动机盖外板第一冲压工序拉延，用到拉延模，以压力圈压料，在压力机上将平板毛坯压制成开口空心薄壁零件，本工序是最重要的成型工序。

拉延之后需要对工艺补充部分进行全周修边，修边线需要翻边展开确认。图4为汽车发动机盖外板第二冲压工序修边冲孔，使用修边冲孔模，修切掉覆盖件拉延时的外周工艺补充部分，获得修边工序件，以便后面工序翻边等。

修边之后就对零件外周进行翻边。图5为发动机盖外板第三冲压工序翻边、侧翻边，用到一相关模具和设备，工作内容包括两处翻边和一处侧翻边，其中在区域11进行侧翻边，在区域16和17进行翻边，区域13暂未翻边。

由于汽车发动机盖外板四周均需翻边或侧翻边，不能在一个工序完成，第四冲压工序完成第二次翻边、侧翻边，需用到一相关模具和设备。图6为第四冲压工序翻边、侧翻边，主要对区域13进行翻边，对区域12、14进行侧翻边。

对以上工艺过程进行整理。

本发明的冲压工艺，汽车发动机盖外板采用少无废料排样方式，采用连续冲压模具进行加工，提高了生产效率，并降低了工人强度，实现机器人送料自动化生产，其冲压工艺用到四副模具，如图8所示，包括以下步骤：

t1、采用一拉延模具对板料进行拉延，得到汽车发动机盖外板拉延件；

t2、采用一修边冲孔模具对拉延件进行修边，切掉外周余料及冲孔；

t3、采用一翻边、侧翻边模具，进行第一次翻边、侧翻边；

t4、采用一翻边、侧翻边模具，进行第二次翻边、侧翻边。

本发明汽车发动机盖外板的冲压工艺的

汽车发动机盖外板采用机器手送料方式进行自动化生产，大大提高生产率。

冲压送料工业机器人在汽车发动机盖外板冲压自动化生产线上的应用，机器人冲压自动化生产线不仅改善劳动条件，减轻工人劳动强度，而且能够确保生产安全，提高劳动生产率和产品质量，同时能降低能源及原材料的损耗，节省辅助加工时间，最终降低产品制造成本。

与自动线生产方式匹配，成线生产的汽车发动机盖外板四工序，每相邻工序之间送料方向转旋180度，在四副模具上的对角均设有感应器、投入检测开关，在下模一侧装有电气盒，保证自动、准确送料。

本发明汽车发动机盖外板冲压工序共4个，使用开卷线下料毛坯，用到4副模具，依次在某一冲压线4台压机上完成流水线生产，简要工序图见图7。

第一个工序为拉延，在a线第一台冲压设备2000t压机上，在待加工毛坯上成型，使用汽车发动机盖外板拉延模，工作时下模的凸模不动，上模的凹模下行，模具中的顶杆将置于下模的压边圈顶起，压边圈与凹模相互作用，在拉延之初压紧板料，工作到底时成型出拉延件。

第二个工序为修边冲孔，在a线第二台冲压设备1000t压机上，使用汽车发动机盖外板修边冲孔模，采用对拉延件进行全周修边、冲孔，以消除板边的毛刺，对后序翻边展开，切除的废料自动滑到压机外。

第三个工序为翻边、侧翻边，在a线第三台冲压设备800t压机上，使用汽车发动机盖外板翻边、侧翻边模，用到一组大型斜楔翻边复动结构，对三处区域分别进行翻边、侧翻边，如图5所示，由于一次无法完成翻边、侧翻边，需分两工序完成。

第四个工序为第二次翻边、侧翻边，在a线第四台冲压设备800t压机上，使用汽车发动机盖外板翻边、侧翻边模，用到两组小型斜楔翻边复动结构，对三处区域分别进行翻边、侧翻边，如图6所示。至此完成所有冲压工序，为汽车发动机盖外板与内板的包合作好准备。

以上四副模具上境外装有电器盒、感应器、投入检测开关、连接器等与自动生产线相匹配的元件。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。