汽车尾门内板成形工艺的制作方法

本发明涉及一种成形工艺，特别是一种汽车尾门内板成形工艺。

背景技术：

目前，汽车尾门内板主要采用拉延工艺成形，具体是依靠凸模成形，其工作原理如下：成形前，上、下模为打开状态，机床顶杆将压边圈顶起一定高度(压边圈行程)，然后将坯料置于压边圈上；上模随机床一起向下运动后与压边圈配合将坯料压紧；然后，上模与压边圈一起继续向下运动，凸模伸入压边圈内部开始成形，直至模具到达闭合状态，拉延成形结束。拉延成形过程中，上模与压边圈压紧时，主要依靠压边圈上的拉延筋将坯料锁紧，从而实现控制成形时周圈流料程度；通过改变拉延筋的形状与大小可以实现调节流料的快慢的目的。

但是，由于汽车尾门内板尺寸较大，且呈v字形空间立体结构，其型面凹凸不平、造型较多且拉延深度较大。现有技术的拉延工艺，拉延过程中周圈压料过紧，则坯料流入较慢容易成形开裂；周圈压料力减小，虽可避免成形开裂，但又会出现较多区域成形不足、刚性差的问题，特别是尾门内板窗洞位置，其立壁角度较大、拉延深度较大，且位于产品中间区域，拉延成形的质量极难控制；此外，现有拉延工艺中，通常采用刺破刀工艺成形窗洞位置，即拉延成形时先将窗洞位置的坯料刺破，以便于坯料流动。但是采用刺破刀工艺，不仅在使用前需要多轮次调试、验证刺破刀的结构，浪费了大量的人力物力、时间和金钱；使用时还容易造成窗洞位置的坯料发生撕裂，容易在刀口处及模具型腔内产生铁屑存留，影响零件成形面的质量，且需要经常清洁维护等。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种汽车尾门内板成形工艺，以解决现有技术中的不足，它能够解决汽车尾门内板拉延成形容易起皱、开裂，内部成形不充分、刚性差等成形质量问题，以及使用刺破刀工艺所造成的质量问题和制造时间长及工作量大等问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种汽车尾门内板成形工艺，包括以下步骤：

步骤一、根据汽车尾门内板的形状，确定其拉延模面呈开口朝上的v形；

步骤二、根据汽车尾门内板的形状，分别在坯料上做出上分模线、下分模线及窗洞分模线，所述上分模线为产品与工艺补充面立面之间形成的凸r角根部线，所述下分模线为工艺补充面立面与压边圈压料面相交形成的凹r角根部线，所述窗洞分模线根据窗洞的位置匹配设计；

步骤三、落料，形成外轮廓和窗洞轮廓，以得到尾门内板的半成品；

步骤四、按照所述上分模线、所述下分模线及所述窗洞分模线的位置，将所述半成品放置在拉延模具上，进行拉延成形，所述拉延模具采用具有压边圈压料芯和窗洞压料芯的拉延模具。

前述的汽车尾门内板成形工艺，优选地，所述外轮廓为随形设计，所述窗洞轮廓呈“哑铃”状，所述窗洞轮廓中部的方形区的横向长度小于所述窗洞分模线的横向长度。

前述的汽车尾门内板成形工艺，优选地，所述窗洞分模线为长方形结构，其横向长度为窗洞整体横向长度的三分之二。

前述的汽车尾门内板成形工艺，优选地，所述上分模线对应所述拉延模具的压边圈压料芯与凹模的分界线；所述下分模线对应所述拉延模具的压边圈与凸模的分界线；所述窗洞分模线对应所述拉延模具的凹模与窗洞压料芯的分界线。

前述的汽车尾门内板成形工艺，优选地，所述步骤四中，采用还包括周圈拉延筋和窗洞拉延筋的拉延模具，所述周圈拉延筋位于所述下分模线外侧，所述窗洞拉延筋位于所述窗洞轮廓的外侧。

前述的汽车尾门内板成形工艺，优选地，所述周圈拉延筋包括围绕一周的第一拉延筋、和上半段开口及下半段开口的第二拉延筋；

所述窗洞拉延筋包括横向拉延筋和纵向拉延筋。

前述的汽车尾门内板成形工艺，优选地，所述步骤四中，拉延成形时，在模具闭合到底前，通过所述窗洞压料芯对窗洞区域的半成品进行压紧。

前述的汽车尾门内板成形工艺，优选地，所述步骤四中，拉延成形时，在模具闭合前，调整位于所述上分模线与所述下分模线之间的半成品所受的压紧力。

与现有技术相比，本发明通过对坯料的外形和窗洞孔进行设计，并配合内部窗洞压料芯结构，利用窗洞压料芯实现窗洞位置的成形，解决了刺破刀易造成铁屑于模具型腔内，影响零件成形面质量，且需要经常清洁维护保养的问题；避免了使用刺破刀工艺，刺破时窗洞位置的坯料容易产品撕裂，有效减少调试时间、减小调试工作量，提高了工作效率；且本发明根据产品实际形状在坯料上做出上分模线和下分模线，并按照上分模线和下分模线的位置放置坯料进行拉延，通过控制凹模与凸模之间的压紧力、压边圈与压边圈压料芯之间的压紧力，使上分模线与下分模线之间区域的压料间隙可控，料流可控，但上分模线内部区域的成形质量仍可保证，有效避免了汽车尾门内板拉延成形时容易起皱、开裂，或者中间区域成形不充分、刚性差等成形质量问题。

附图说明

图1是本发明提供的汽车尾门内板成形工艺所加工的坯料图；

图2是本发明提供的汽车尾门内板成形工艺所加工的汽车尾门内板的主视结构示意图；

图3是本发明提供的汽车尾门内板成形工艺所加工的汽车尾门内板的轴侧结构示意图；

图4是本发明提供的汽车尾门内板成形工艺中涉及的分模线和拉延筋的位置示意图。

附图标记说明：

1-外轮廓，2-窗洞轮廓，21-方形区，22-圆形区，3-上分模线，4-下分模线，5-窗洞分模线，6-周圈拉延筋，61-第一拉延筋，62-第二拉延筋，7-窗洞拉延筋，71-横向拉延筋，72-纵向拉延筋。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明的实施例：一种汽车尾门内板成形工艺，主要用于上下不在一个平面的尾门内板，包括以下步骤：

步骤一、根据汽车尾门内板的形状，确定其拉延模面呈开口朝上的v形。针对于上下不在一个平面的尾门内板(基本上就是纵截面呈v形的尾门内板)，拉延成形时通常要么v形开口朝上成形，要么开口朝下成形。若开口朝下成形，则v形拐角在顶部，拉延时顶部坯料流动较快，可能会导致v形拐角处较薄，结构强度不够等缺陷。所以，这里选择拉延模面呈开口朝上的v形，则v形拐角位于最低处，可以保证有较多的坯料，保证了车尾门内板的结构强度和表面质量。

步骤二、根据汽车尾门内板的形状，参照图2-4所示，分别在所述坯料上做出上分模线3、下分模线4及窗洞分模线5，所述上分模线3为产品与工艺补充面立面之间形成的凸r角根部线，所述下分模线4为工艺补充面立面与压边圈压料面相交形成的凹r角根部线，所述窗洞分模线5根据窗洞的位置匹配设计。这里在坯料上做上分模线3、下分模线4及窗洞分模线5，便于在步骤四中的拉延成形时，对坯料的放置和对模具的选择或者调整设计等。

步骤三、落料，形成如图1所示的外轮廓1和窗洞轮廓2，以得到尾门内板的半成品。根据汽车尾门内板的形状，对半成品的外形进行设计，并在窗洞位置开孔，可以提高拉延成形时坯料的流动性，提高坯料的成形性。

步骤四、按照所述上分模线3和所述下分模线4的位置，将所述半成品放置在拉延模具上，进行拉延成形，所述拉延模具采用具有压边圈压料芯和窗洞压料芯的拉延模具。根据上分模线3和下分模线4的位置放置坯料，有效的产品成形区域(即凹模与凸模进行压紧的区域)为上分模线3内部区域，有效的外部压料区域(即压边圈与压边圈压料芯进行压紧的区域)为下分模线4外部区域，拉延成形时，可以通过控制凹模与凸模之间的压紧力、压边圈与压边圈压料芯之间的压紧力，使上分模线3与下分模线4之间区域的压料间隙可控，料流可控，但上分模线3内部区域的成形质量仍可保证，有效避免产品起皱开裂，使产品内部充分成形。

本发明通过对坯料的外形和窗洞孔进行设计，并配合内部窗洞压料芯结构，利用窗洞压料芯实现窗洞位置的成形，解决了刺破刀易造成铁屑于模具型腔内，影响零件成形面质量，且需要经常清洁维护保养的问题；避免了使用刺破刀工艺，刺破时窗洞位置的坯料容易产品撕裂，有效减少调试时间、减小调试工作量，提高了工作效率；且本发明根据产品实际形状在坯料上做出上分模线3和下分模线4，并按照上分模线3和下分模线4的位置放置坯料进行拉延，通过控制凹模与凸模之间的压紧力、压边圈与压边圈压料芯之间的压紧力，使上分模线3与下分模线4之间区域的压料间隙可控，料流可控，但上分模线3内部区域的成形质量仍可保证，有效避免了汽车尾门内板拉延成形时容易起皱、开裂，或者中间区域成形不充分、刚性差等成形质量问题。

在一种可选地实施方式中，如图1所示，所述外轮廓1为随形设计，所述窗洞轮廓2呈“哑铃”状，即中部横向为长方形结构的方向区21，两端大致为与方向区21相连的椭圆形的圆形区22，圆形区22各处的直径均大于方向区21的宽度。方形区21的横向长度略小于所述窗洞分模线5的横向长度。窗洞位置中间区域结构较为简单，料流较快，开孔小一点，可以有效避免产品开裂；窗洞位置两端区域结构较为复杂，料流较慢，开孔大一点，有利于坯料流动，可以有效避免产品起皱。

在一种优选地实施方式中，所述窗洞分模线5为长方形结构，其横向长度为窗洞整体横向长度的三分之二。窗洞分模线5为凹模与窗洞压料芯的分界线，主要用于定位窗洞压料芯的位置，便于窗洞位置的成形，窗洞分模线5的横向长度即窗洞压料芯的开孔长度，开孔过大，则留下的坯料过少，会导致窗洞成形不充分；开口过小，则留下的坯料过多，会导致窗洞边缘起皱。根据窗洞的具体形状，窗洞分模线5的横向长度可以是窗洞整体横向长度的50％-80％之间，优选地，窗洞分模线5的横向长度是窗洞整体横向长度的三分之二。

在另一种可选地实施方式中，所述上分模线3对应所述拉延模具的压边圈压料芯与凹模的分界线；所述下分模线4对应所述拉延模具的压边圈与凸模的分界线；所述窗洞分模线5对应所述拉延模具的凹模与窗洞压料芯的分界线。即步骤四中采用的模具，是将压边圈压料芯与凹模设计在上模组件上，将压边圈与凸模设计在下模组件上，如此设计，便于将窗洞压料芯设计在凹模内，便于窗洞位置的成形。当然也可以将凸模设置在上模组件，将凹模设置在下模组件，则相应地，位于凹模内的窗洞压料芯也需设计在下模组件上，则下模组件的高度较高，压边圈需升起的高度也需加高，在一定程度上提高了模具的加工难度，也增加了生产能耗和成本。

在另一种优选地实施方式中，所述步骤四中，采用还包括周圈拉延筋6和窗洞拉延筋7的拉延模具，所述周圈拉延筋6位于在所述下分模线4外侧，所述窗洞拉延筋7位于在所述窗洞轮廓2的外侧。通过周圈拉延筋6控制下分模线4外侧坯料的料流，通过窗洞拉延筋7控制窗洞区域坯料的料流，即可有效控制拉延成形过程中的坯料流动，进一步避免了产品起皱开裂，使产品内部充分成形。

进一步地，所述周圈拉延筋6包括围绕一周的第一拉延筋61、和上半段开口及下半段开口的第二拉延筋62。如此设计，使得周圈拉延筋6对下分模线4外侧的坯料的流动有一定的阻力，而第二拉延筋62又设计有开口，使得阻力又不至于太大，可有效控制拉延成形过程中下分模线4外侧坯料的流动。

所述窗洞拉延筋7包括横向拉延筋71和纵向拉延筋72。与上同理，设置成组合形式的窗洞拉延筋7，使得窗洞拉延筋7对窗洞分模线5内侧的坯料的流动有一定的阻力，而阻力又不至于太大，可有效控制拉延成形过程中窗洞分模线5内侧坯料的流动。具体地，横向拉延筋71由于尾门内板上段造型相对简单，对应横向拉延筋71上端部分拉延筋长度约为窗洞长度的三分之二，尾门下端造型复杂，料流较慢，对应的窗洞横向拉延筋71下端部分约为窗洞长度的三分之一。纵向拉延筋72随形设计，大致为u形结构，u型开口两侧延伸至窗洞坯料线2对应位置。

在另一种优选地实施方式中，拉延成形时，在模具闭合到底前，通过所述窗洞压料芯对窗洞区域的半成品进行压紧。如此，当凹模与凸模闭合时，窗洞位置已形成一个比实际窗洞小的孔，便于窗洞边缘的坯料均匀流动，进一步避免了产品起皱和开裂。具体地，可以在模具闭合到底前20mm-30mm时，通过所述窗洞压料芯对窗洞区域的坯料进行压紧。因为距离太大，则窗洞压料芯过早压料，会导致内部成形开裂；若距离太小，窗洞位置压料过晚,成形不充分。

在另一种优选地实施方式中，拉延成形时，在模具闭合前，调整位于所述上分模线3与所述下分模线4之间的半成品所受的压紧力。由于上分模线3与下分模线4之间的区域为工艺补充的倾斜立面区域，其深度、倾斜度对拉延成形质量有决定性作用，因此，合理调整上分模线3与下分模线4之间的区域板料对应的凸凹模压紧受力，可实现外部坯料进料条件相同的条件下，提高下分模线4内的料流从而实现提高整体成形质量。所以在模具闭合前，直至模具完全闭合，均可通过调整上分模线3与下分模线4之间的闭合间隙，来达到调整成形质量的目的。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。