桑塔纳2000GPIV前翼子板
高荣
（跃进汽车集团模具装备有限公司）私家车怎么赚钱
摘 要：对桑塔纳2000GPIV轿车前翼子板零件冲压工艺进行了分析，并用Autoform软件对成形工艺进行了仿真模拟；通过对其重要工序修边冲孔模的设计介绍，我们可以了解有别于传统设计和制造的方式，反映了轿车模具日新月异的科技进步。
关键词：前翼子板 成形工艺 模具设计
1. 前言：
在多数情况下，覆盖件零件能否顺利冲压出来，首先取决于其冲压工艺包括补充面的制定是否合理。前翼子板零件是轿车中最复杂的零件之一，其形状属于外凸形，图1所示断面变化急剧，深度不均，具有不规则的轮廓尺寸，并且要求表面平滑，棱形清晰，不允许有皱纹、划伤、拉毛等表面缺陷，并有足够的刚性和尺寸稳定性等特点。该零件1区与前盖外板匹配；2区与前门外板匹配，因此有较高的平面度及缝
隙要求，缝隙公差3mm（＋1mm），缝隙均匀性控制在0.5mm以内；3区与前轮轮口匹配；在4区大灯处，型面急剧变化，修边易产生毛刺，且刀口容易损坏，因此在修边冲孔模中要特别
考虑。
图1 前翼子板工艺图
2. 工艺分析
前翼子板零件为外观件，形状起伏较大。在较浅的底部区域拉延不够理想，因为它在拉延时材料几乎不流动，应力小，造成底部得不到充分拉伸，易起皱，在修边后还会产生弹性变形。为了使材料充分塑性变形，而得到足够刚性，采用双动拉延工艺。前翼子板材料牌号为ZSTE180BH－ZE 75/75，
料厚0.7mm，压机选择大众6000KN自动线，共6台
机床。第1台为双动压机，内滑块／外滑块的公称新帕萨特怎么样
压力为8000KN／6000KN，其余5台6000KN为单动
压机。在设计拉延模时不但要考虑冲压方向、冲压
位置、压料面形状、拉延筋的形状及配置、工艺补
充部分及可变量设计，还要合理增加工艺补充部分，正确确定压料面。
2.1 冲压方向及工序的确定
合理的冲压方向应保证 a.凸模能够进入凹模，不会出现凸模接触不到的死区；b.使凸模接触
毛坯面积大，接触面积越大，接触面与水平面的夹红标思域
角越小，毛坯越不易发生局部压力过载而使零件产
生破裂；c.压料面各部分进料阻力要均匀可靠，拉
延深度均匀是保证压料面各部分进料阻力均匀可靠
的主要条件。由此确定前翼子板冲压工序和方向（见
图2）为OP05落料；OP10双动拉延；OP20修边冲
孔；OP30翻周边、整形、斜楔修边；OP40斜楔成形
（1区边）、斜楔冲孔；OP50斜楔冲孔、翻边（2区
北京i30边）；OP60在OP30基础上斜楔翻轮口边、同时冲出
1
区侧孔。
图2 前翼子板工序图
2.2压料面及工艺补充部分的设计
为了实现拉伸，往往在产品制件基础上增加工艺补充部分，从而达到理想的拉延效果，合理增加
199
工艺补充部分，应满足以下3方面要求。①该工序拉延的要求，②压料面均匀的要求，③后道修边和翻边工序的要求。设计中应根据修边线的位置确定各工艺补充部分的尺寸。在前翼子板零件中，为了便于修边，将1区产品沿斜面10°展开。为保证此配合边棱线清晰，间隙均匀、并减少回弹（SPRING BACK），在补充工艺面时，采用过拉延（OVER DRAW）5mm，见图3。同时，为了改善材料流动条件，将压料面水平下倾10°。在2，3，4区将翻边展开成反包形状，使材料完全处于胀型状态；即利于修边，又充分吸收多余材料，使拉伸时不产生起皱。在反包处材料受双向拉应力作用有可能产生极度变薄，所以反包应尽量浅。在轮罩处，翻边轮廓为圆弧线，增加径向储料包，防止翻边时由于材料不够产生开裂。
A. B. C.
图3 前翼子板工艺补充面
2.3 修边线的确定
14款速腾在求解修边线时，根据材料体积不变原理，将翻边线展开到拉延补充面上。为了避免在产品边缘出现材料流动的痕迹，或起皱现象；在外观件上应尽量避免在压料面上直接修边，而采用图3a所示方法。在图4所示大灯处，产品最终外形在圆角上，不利于垂直修边，采用二次斜楔修边，达到产品尺
寸。
图4
2.4拉延筋的设置
在拉延件中，采用拉延筋增加进料阻力，提高塑性变形，增加径向拉应力，减少切向压应力，防
止起皱，使材料的塑性变形能产生均匀合理的流动。
前翼子板零件采用沿周拉延筋形式，在材料流动小
的一侧采用双拉延筋。
图5为用UG软件建立的前翼子板拉延工艺数
模。
图5 前翼子板拉延工艺数模
电动汽车有哪些品牌2.5 CAE模拟分析
将建好的前翼子板零件，用IGS读入HYPER MESH软件中，进行网格划分，再生成NASTRON文件，
读入AUTOFORM软件中，输入压边力、磨擦系数、材
料性能等参数，经过计算后得出FLD（Forming Limit Diagram）
以及应力、应变分布图。见图6所示。
图6 前翼子板FLD、应变、应力图
从图中可以看出，除了压边圈上有少些起皱，局部
材料发生急剧变薄外，整个工艺补充还是比较好的。
3. 修边模设计
模具采用前后滑废料结构，氮气缸支撑，定距块限程。上模座采用快速（自动）夹紧槽，模具宽
度为1900mm，夹紧槽的长度、
宽度和夹紧槽的深度
200
201
参照大众模具设计标准设计，长度70mm，宽度45mm，深度70mm。模具导向采用导柱与导板相结合形式，闭合高度980mm，上模座、下模座材料均为HT250，时效。 3.1 刀口设计
修边下刀口本体采用铸态空冷钢（7CrSiMnMoV），在前灯等刀口易磨损处以及冲孔刃口处镶入Cr12MoV 钢刃口，上刀口也采用铸态空冷钢。上、下刀口均NC 加工型面及二维轮廓后浇铸。 3.2 卸
料板设计
前翼子板模具的卸料用6000KN 自动线压机上气垫作为卸料力，避免了弹簧或橡胶更换的麻烦，工作更可靠。卸料板选用HT300，采用工作插销加安全插销结构，并增加了聚胺脂缓冲装置。 3.3 废料槽设计
在设计废料槽时要求废料能靠自重顺利滑落，因此本模具废料滑板角度均采用25º，废料尺寸不大于500mm。 3.4 顶销装置设计
为防止废料包在上刀口拉延筋凹槽内，上刀口均安装了弹顶销，行程为10mm。
修边冲孔模具结构如下图：
1．侧销接长杆 2.锁板 3.废料刀 4.横插销 5.打棒
6.上刀口
前翼子板作为外观件，在工艺和模具设计上都有其特殊性、复杂性，工艺及模具结构确定的合理与否对实现产品要求十分重要，我们期待大家一起来探讨研究。 参考文献：
[1] 王孝培，冲压设计资料[M]，北京机械工业出版社，1986 [2] 肖比尔等 薄板成形，北京科技大学出版，1986 [3] 桂娟 桑塔纳2000轿车前翼子板模具设计，《模具工业》2003.NO.6
[4] 崔令江 汽车覆盖件冲压成形技术，《机械工业出版社》2003
[5] 邓桂珍，范淼海 汽车车身制造工艺学，《北京理工大学出版社》1997.9
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