一种有或无天窗共用的汽车顶盖能共模冲压生产的加工工艺的制作方法

本发明汽车覆盖件车身零件制造技术领域，具体涉及一种有或无天窗共用的汽车顶盖能共模冲压生产的的加工工艺。

背景技术：

顶盖是汽车上最大的外覆盖件之一，它的外表面质量要求高，其成形质量好坏会直接影响整车的外观质量。现在我国汽车工业进入稳步发展阶段，人们对汽车配置出现了多种需求，比如一些级别的汽车开有天窗。

图1为开了天窗的顶盖零件图，它需与无天窗的零件共模生产。顶盖形状复杂，表面质量要求高，通过冲压得到顶盖零件。其冲压工作内容多，工序布置要求紧凑。在现代冲压生产中，它的成线生产工艺一般限定在四工序。

图1中11为带天窗顶盖的前部，12和13为顶盖天窗部位，14为顶盖流水槽部位，15为顶盖后部。顶盖前部11形状复杂，可以通过拉延→修边→整形得到。

图2为顶盖后部详细放大图，区域15存在着冲压负角，不能一次成形出来。需先拉延再整形。16部位(左右各1处)为重要的安装面，需要保证凸台、两安装孔的形状和位置要求。

对各成形部位进行分析

(1)对天窗部位12、13来说，该处至少需用四道工序才能完成冲压成型，四工序依次为：拉延→修边冲孔→向下翻边→侧整形。该处要用到复杂的斜楔结构，保证有或无天窗的顶盖共用一副模具。

(2)对顶盖后部15来说，该面存在冲压负角，不能在拉延工序直接成型出产品，也不能在拉延之后进行修边，否则难以保证产品质量要求，该处工艺方案应为拉延→侧整形→局部修边→整形。

(3)对顶盖流水槽部位14来说，多处需向上翻边整形，会用到复杂的反向斜楔结构，此处工艺方案应为拉延→修边→向上翻边整形。

(4)图2中的部位17处在三面交汇处，拉延时受力复杂，该处附近容易出现起皱、开裂等缺陷。顶盖成形的质量好坏，拉延工序是关键工序。

本发明旨在通过工艺优化，综合考虑顶盖各部位成形要求及特点，设计一个合理的冲压工艺方案，达到冲压工序最少、模具结构紧凑合理、产品质量佳的目标。

另外，顶盖部位17是一个成形难点，该处是几个变形区的交点，其拉延面造型是一个难点，本发明对此部位的拉延造型进行公开。

考虑到生产成本，目前一部分企业对工艺进行了优化，开天窗的顶盖与不开天窗的顶盖共模生产，算是一个进步。但是面对如图1所示的复杂顶盖零件图，大多数工艺方案是不能在4个冲压工序完成所有工作，它们缺少一些复杂斜楔模具结构的使用经验和全局结构设计概念，增加冲压工序意味着增加模具成本和冲压生产成本，是资源上的浪费。

目前与本申请技术最接近的《顶盖类冲压件的加工工艺及加工模具》发明专利申请主要是关于顶盖冲压件的加工工艺，主要是对侧面侧整形部位的工艺方案进行了制定，该方案只是顶盖零件局部区域的工艺，而不是顶盖零件的冲压工艺；另外，本发明对象是有或无天窗的顶盖，是两种顶盖零件共用模具，其零件冲压工艺的难度要比前者大得多。

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，本发明提供了一种有或无天窗共用的汽车顶盖的冲压工艺及拉延造型，通过对带天窗的汽车顶盖这一汽车覆盖件特点分析，从各部分的形状和特点和冲压工艺入手，综合应用各种复杂模具结构，发明一种有或无天窗共用的汽车顶盖的冲压工艺，以及局部拉延面造型设计，保证拉延件的成形质量。

本发明的技术效果通过以下技术方案实现：

一种有或无天窗共用的汽车顶盖能共模冲压生产的加工工艺，包括以下步骤：

1)对平板毛坯进行拉延，得到拉延件；

2)对除顶盖后部外的拉延件外周进行修边操作，以去除所述拉延废料上的大部分废料，天窗处冲孔，顶盖后部以复动结构进行侧整形；

3)顶盖后部修边冲孔，天窗处翻边，流水槽处向上翻边整形，其它部位整形；

4)顶盖后部正整形，天窗处侧整形，顶盖前部侧冲孔，流水槽处向上翻边整形。

优选地，所述步骤1)中，在其后部拐角处的拉延造型模型中布置左右各一条光滑过渡拉延工艺凸包,把内部成品面和外部压料面隔断，工艺凸包以斜面加圆角的形式围起来，与相应压料面和零件面的高度差为10～30mm，宽度约20～35mm。

优选地，所述步骤2)中，天窗处冲压加工包括以下步骤：

1)拉延

2)冲孔

3)翻边

4)侧整形。

优选地，所述步骤3)中，顶盖后部冲压加工包括以下步骤:

1)拉延

2)侧整形

3)修边冲孔

4)正整形。与现有技术相比，本工艺有以下优点：

本发明有以下有益效果

1)本发明的冲压工艺，把有或无天窗共用的汽车顶盖的冲压工序减少到4工序，可使工序减少，工艺顺畅，生产操作方便。本发明还可以提高有或无天窗共用的汽车顶盖的冲压生产效率，减少模具外形尺寸，节约模具开发成本和冲压生产成本，保证有或无天窗的汽车顶盖共模批量生产冲件的质量。

2.采用多种复杂斜楔结构如电车斜楔、复动斜楔、反向斜楔等，在天窗冲孔和整形中用到电车斜楔，在顶盖后部侧整形中用到复动斜楔，在流水槽处向上翻边整形中用到反向斜楔，把顶盖零件中多个复杂冲压工作在一副或两副模具上完成，模具结构紧凑，生产操作可靠，节约模具开发成本。

3.在顶盖拉延工序中，在其后部拐角处的拉延造型模型中布置左右各一条光滑过渡拉延工艺凸包，按照上述参数布置，调节各处的进料速度，防止该区域附近出现起皱、开裂，有利于顶盖后工序的整形，保证顶盖这一外覆盖件的品质要求。

附图说明

图1为开了天窗的顶盖零件图。

图2为顶盖后部详细放大图。

图3是本发明实施例的有或无天窗共用的汽车顶盖能共模冲压生产的加工工艺的顶盖第1工序拉延工艺数模。

图4是本发明实施例的有或无天窗共用的汽车顶盖能共模冲压生产的加工工艺的第1工序顶盖后部三维拉延造型模型。

图5是本发明实施例的有或无天窗共用的汽车顶盖能共模冲压生产的加工工艺的顶盖后部拉延造型实体。

图6是本发明实施例的有或无天窗共用的汽车顶盖能共模冲压生产的加工工艺的顶盖第2工序工作内容。

图7是本发明实施例的有或无天窗共用的汽车顶盖能共模冲压生产的加工工艺的顶盖第3工序工作内容。

图8是本发明实施例的有或无天窗共用的汽车顶盖能共模冲压生产的加工工艺的顶盖第4工序工作内容。

图9是本发明实施例的有或无天窗共用的汽车顶盖能共模冲压生产的加工工艺的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细介绍本发明技术方案。

本实施例公开一种有或无天窗共用的汽车顶盖的冲压工艺。顶盖零件图如图1。

图3为顶盖第1工序拉延工艺数模。

图6为顶盖第2工序工作内容，本工序对零件大部分外周修边，选冲天窗孔，对顶盖后部区域20进行侧整形，由于存在冲压负角，采用复动结构进行侧整。

图7为顶盖第3工序工作内容，包括顶盖后部的切边，图7中区域20，22、23即天窗处翻边，流水槽部位24处的向上翻边整形，区域21(即顶盖后侧之外)整形，区域25(顶盖后部修边冲孔)。

图8为顶盖第4工序工作内容，包括部位27侧冲孔，区域26天窗侧整形，区域29为顶盖后部正整形，28区域部分流水槽部位的向上翻边整形。

对以上工艺过程进行整理。

本发明的冲压工艺，包括以下步骤：

t11、对平板毛坯进行拉延，得到拉延件；

t12、对拉延件外周(顶盖后部外)进行修边操作，以去除所述拉延废料上的大部分废料，天窗处冲孔，顶盖后部以复动结构进行侧整形；

t13、顶盖后部修边冲孔，天窗处翻边，流水槽处向上翻边整形，其它部位整形；

t14、顶盖后部正整形，天窗处侧整形，顶盖前部侧冲孔，流水槽处向上翻边整形。

(二)本发明还公开顶盖后部拐角处拉延造型设计

图4为第1工序顶盖后部拉延造型模型，图5为顶盖后部拉延三维造型实体。在多个曲面的过渡处18布置左右各一条光滑过渡拉延工艺凸包，它把内部成品面和外部压料面隔断，工艺凸包以斜面加圆角的形式围起来，与相应压料面和零件面的高度差为10～30mm，宽度约20～35mm，该凸包把区域17与19连起来，起到吸料作用，对防皱特别有效果。

同时，通过在拉延工序造型时增加工艺凸包补充，将顶盖角部的形状全部拉延出来,后序整形只用整根部圆角，减小了后续工序的整形量，符合金属材料的成形规律。设置的工艺凸包还增加汽车顶盖的刚性，针对顶盖形状平缓、刚性不足等的问题，增加了顶盖的承压能力。

一种有或无天窗共用的汽车顶盖的冲压工艺，不仅要保证有天窗和无天窗的顶盖零件能共模冲压生产，同时保证用尽量少的工序实现顶盖各部位的成形、冲裁，以尽量少的工序实现顶盖各部位的成形、冲裁。与复杂的模具结构有机结合，使工序减少，工艺顺畅，模具结构紧凑。本发明能提高有或无天窗共用的汽车顶盖的冲压生产效率，减少模具外形尺寸，节约模具开发成本和冲压生产成本，保证有或无天窗顶盖共模批量生产冲件的质量。

本发明公开了一种有天窗和无天窗的顶盖零件能共模冲压生产的加工工艺，如图9所示,包括以下步骤：

1)对平板毛坯进行拉延，得到拉延件；

2)对拉延件外周(顶盖后部外)进行修边操作，以去除所述拉延废料上的大部分废料，天窗处冲孔，顶盖后部以复动结构进行侧整形；

3)顶盖后部修边冲孔，天窗处翻边，流水槽处向上翻边整形，其它部位整形；

4)顶盖后部正整形，天窗处侧整形，顶盖前部侧冲孔，流水槽处向上翻边整形。

2.在顶盖拉延工序中，在其后部拐角处的拉延造型模型中布置左右各一条光滑过渡拉延工艺凸包。它把内部成品面和外部压料面隔断，工艺凸包以斜面加圆角的形式围起来，与相应压料面和零件面的高度差为10～30mm，宽度约20～35mm，该凸包把区域17与19连起来，拉延时会调整相邻各处的进料速度，起到吸料防皱作用，保证拉延件拐角处的品质。如图4、图5所示。

3.汽车顶盖的工艺方案，天窗区域、顶盖后部部位的冲压步骤按以下进行，各需要4个工序。

天窗区域：拉延→冲孔→翻边→侧整形；

顶盖后部：拉延→侧整形→修边冲孔→正整形。

该发明用在有天窗的汽车顶盖中，与无天窗的汽车顶盖共模生产。由于顶盖后部、天窗、流水槽等部位冲压工艺复杂，整副模具要综合考虑汽车顶盖各部位冲裁、成形工艺，并尽量以最少的工序完成，即用到最少的模具数量。

该工艺几乎考虑了最复杂的汽车顶盖的冲压工艺，按照4工序分别完成所有的冲压工艺内容。

另外，在顶盖拉延工艺面中，后部拐角部设计工艺凸包形状，用于第1工序拉延中，该处工艺凸包保证拐角处拉延品质，如图4、图5所示。

本发明优化各种工艺方案，保证冲压件质量、模具结构合理，在模具中多组斜楔结构不能干涉，保证进出料方便，以制订出确实可行的冲压工艺方案。

本发明一种有或无天窗共用的汽车顶盖的冲压工艺，不仅要保证有天窗和无天窗的顶盖零件能共模冲压生产，同时保证用尽量少的工序实现顶盖各部位的成形、冲裁，模具结构与冲压工艺是密切相关的。工艺与复杂的模具结构有机结合，可使工序减少，工艺顺畅，模具结构紧凑。本发明可以提高有或无天窗共用的汽车顶盖的冲压生产效率，减少模具外形尺寸，节约模具开发成本和冲压生产成本，保证有或无天窗顶盖共模批量生产冲件的质量。

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。