汽车覆盖件模具设计
拉延模设计讲解
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4.下模座 （一）肋条 根据模仁肋条、贴模垫块以及顶杆逃孔来适当地分布肋条。 （二）U沟 U沟为模具安装在压力机上的部位(bùwèi)。铸件结构的U沟 设计尺寸为： 图中L1=40mm，L2=50mm。
选取。当采用铸入式吊耳时，应注意吊耳高度不能太低，以便于装卸吊索。吊耳 周围的肉厚也不应太少，否则强度不够。
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（四）快速定位 快速定位为模具在压力机上定位而设，其位置(wèi zhi)要根据机台
（上模）、压料板三个主要(zhǔyào)工作部分组成。
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拉延模的各部分因材质(cái zhì)及热处理等要求不同其结构可分为以下几种 形式（常用）
一.整体式
整体式常用于 小型模具(mújù)，将 下横仁与下模 座做成一体， 使模具(mújù)加工制 造方便。
二.组合式
组合式常用于
大中型模具， 将下模仁与下 模座分开，降 低模具的材料
拉延(lā yán)模设计
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一.基本知识
1.汽车覆盖件的特点 汽车覆盖件钣金模具是指生产汽车钣金覆盖件用的冷冲压模
具. 汽车覆盖件按其材质的不同,所处部件及功能的不同,可以进
行以下(yǐxià)区分 :
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覆盖件和一般冲压件相比较，具有材料薄、形状复杂、多为空间曲面、结构尺寸大和 表面质量高等特点。
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（六）2D面逃料 如左下图所示，该面需要进行跑2D加工，因
此需要对其进行逃料处理(chǔlǐ)。如右下图所示 结构，一般取①=50mm,②=10mm。
汽车覆盖件成型过程中缺陷的产生原因和分析
汽车覆盖件成型过程中缺陷的产生原因和分析汽车覆盖件是指汽车外部的可移动或可拆卸的部件，如车门、引擎盖、后备箱盖等。
在汽车覆盖件的成型过程中，可能会出现一些缺陷，影响产
品的质量和性能。
下面将对汽车覆盖件成型过程中缺陷的产生原因和分析
进行详细阐述。
1.原材料问题：汽车覆盖件常用的材料有钢板、铝板、塑料等。
如果
原材料质量不好或存在焊接接头等问题，会导致成型过程中产生缺陷，如
裂纹、气泡等。
2.设计问题：不合理的设计会导致成型过程中产生缺陷。
比如，在覆
盖件的拐角处加强筋不够，容易发生变形或破裂；覆盖件连接处的设计不
合理，容易发生接缝开裂等。
3.成型工艺问题：成型工艺是影响覆盖件成型质量的重要因素。
如果
压力、温度、注射速度等参数不合理或控制不良，容易导致缺陷的产生。
例如，注塑成型时，塑料料筒温度不均匀、反应时间过短等，会导致覆盖
件的尺寸不一致或强度不足。
4.模具问题：模具是汽车覆盖件成型的关键工具，模具质量的好坏直
接影响成型质量。
如果模具的设计、制造不良或磨损严重，则会导致成型
中产生缺陷，如模具接缝处的破损、模具表面的划痕等。
针对以上问题，可以采取以下措施来减少缺陷的产生：
1.严格选择优质原材料，保证其质量稳定，避免原材料的问题对成型
过程造成影响。
2.合理设计覆盖件的结构，充分考虑材料的性能和力学特性，避免设计缺陷引起的问题。
3.优化成型工艺参数，确保温度、压力、速度等参数的准确控制，以提高成型质量。
4.保养和维护模具，定期检查和修复，避免模具质量问题对成型产生影响。
汽车领域冲压模具制造流程
保证制造质量，缩短模具制造周期. 1 保证全新车型品质,缩短新车 2
型开发周期
加快新产品上市，抢占市场 3
1
目录
1 冲压模具开发制造日程
1.1 模具制作日程对新车型开发日程的影响
1）汽车冲压覆盖件模具定义具制造流程
2.1 模具设计
1） 汽车冲压覆盖件模具的分类 2） 冲压工艺及模具设计流程 3） 冲压工艺及模具设计评审
2.2 模具铸造
1） 铸件母材的特性 2） 模具铸件缺陷及对策 3）铸件质量的评价
2.3 模具机加工与装配
1） 加工数据制作 2）模具型面加工 3） 模具装配
2.4 模具调试
1） 拉延模具调试 2） 修边冲孔整形模具调试 3） 模具出荷评价
2.1 模具设计
2) 冲压工艺及模具设计流程
下模结构
拉延模结构及设计要点
废料刀
固定定位 拍打定位
摆动定位 内导向面
平衡块安装面
内导板
压边圈结构
外导板 限位螺钉安装孔
导滑面
上模结构
定位避空孔
吊耳
起重棒
整体装配图
检查高度，确认 闭合高度
2.1 模具设计
2) 冲压工艺及模具设计流程
修边冲孔模结构及设计要点
1.1 模具制作日程对新车型开发日程的影响
1） 汽车冲压覆盖件模具定义 2）模具制作流程与日程
1.2 模具制作日程的比较
不同车型开发中，模具开发日程介绍
本节回顾
Attention
指构成汽车车身或驾驶室、 覆盖发动机和底盘的薄金属 板制成的异形体表面和内部
零件
Attention
设计、制造、调试
汽车 覆盖 件
浅谈汽车车身覆盖件现状及制造工艺发展
浅谈汽车车身覆盖件现状及制造工艺发展摘要：为了满足人们对未来汽车车身越来越高的品质追求，同时达到轻量化目的和降低车身生产成本。
对汽车车身覆盖件在外形、轻量化、成形工艺、加工工艺、模具共性问题等方面进行现状梳理和概述。
通过对车身覆盖件现状的概述和制造技术的梳理，提出汽车车身覆盖件向一体化、低成本和轻量化方向的发展趋势。
关键词：汽车车身；车身件生产技术；现状；制造工艺；发展；轻量化引言当前在我国汽车生产总量逐年增加的同时，汽车销量也多年稳居全球汽车销量第一。
汽车在人们日常生活中出现频次的增加，也使得各行各业对汽车成本以及汽车质量的考核越来越重视。
纵观汽车制造行业，从前期市场调研，产品定位、研发到后期生产制造全线，汽车车身质量在整个汽车的总质量中占比约40%~50%。
从汽车外形来看，车身在面积上基本覆盖了整个汽车。
基于此就足以看出，车身在汽车质量方面以及在汽车覆盖面积方面举足轻重的影响力，所以，无论在汽车研发过程中对车身的研发还是在汽车车身生产过程中都需要大量人力物力以及能源的投入与消耗，因此，在汽车车身生产技术传承的基础上，车身技术的发展需要加快新技术的突破。
1车身覆盖件发展现状1.1覆盖件造型汽车车身覆盖件是汽车与空气接触面积最大的部分，车身覆盖件造型的敲定也决定了整车的造型，所以，车身覆盖件的设计不仅要让汽车外形更加贴合空气动力学，让汽车外形更具有科技感，同时也需要迎合大众审美。
在汽车行业中，如果要上一款新车，造型设计前需要做大量的调研和模拟论证工作，比如市场调研、对标车型确定、客户群确定等等。
比如，一辆跑车要设计一种特殊造型的汽车尾翼，可通过 CFD 模拟验证该尾翼在汽车行驶过程中产生下压力的效果，先做出了性能评价，再通过对现有跑车外形进行三维建模和对模型进行空气动力学仿真，结合仿真模拟结果对局部造型进行优化来达到了降低空气阻力的目的，使得尾翼的设计更合理，进而整车造型更完美。
1.2轻量化在2016年10月中国汽车工程学会年会上发布的《节能与新能源汽车技术路线图》中显示，到2030年要大幅度增加高强度钢的应用，单车用铝合金超过350 kg ，碳纤维超过总质量的5%。
模面细化规范——精细化科
汽车覆盖件模具加工数模细化规范编制：科长：部长：汽车覆盖件数模细化规范目的：为了提高编程效率、加工出高质量的模具表面、减少钳工研磨时间、提高模具调试一次合格率，最终实现无打磨抛光、无研合、无调试等“三无”模具，必须建立准确无误的数学模型，特制定此规范。
一、需要输入的技术资料1、DL图2、工艺数模3、模具图4、CAE分析报告5、SIM文件6、品质基准书7、孔位说明书8、产品数模9、其它参考资料等二、数模细化的基本技术要求1、数模必须完整、准确，不能有多余的或遗漏的曲面，不允许有曲面重叠现象存在；曲面修剪应彻底、干净。
2、数模必须经过光顺处理，消除曲面内部的微观缺陷，曲面不能有异常的凸起和凹坑。
3、数据中应保留产品数模。
产品数学模型上保留百倍料厚线及所有孔位点（POINT）及孔位在曲面上贴合的形孔曲线（CIR，CRV，SPLINE）。
4、对每一序进行的数据操作必须在该序的坐标系中进行。
5、在整理数据的过程中只允许旋转坐标系，不允许对数据进行旋转移动等操作。
确保所有数据所在的绝对坐标系为产品数模的车身坐标。
6、输出数据为车身坐标系。
三、拉延模数模细化3.1、消化冲压工艺过程图（DL图）1、十分清晰地理解消化DL图总体设计思想，了解各工序之间的关系。
2、审查冲压方向（角度）与产品数学模型在汽车坐标系中的关系。
3、审查模具中心与基准点的关系4、确认拉延模技术参数（CH孔、到底标记、偏差加工、分模线、基准面、顶杆等）。
3.2、数模整理1、对本工序的数据进行整理确认，只保留与本工序内容相关的数据，其他数据删除。
（产品数模及相关的点线保留）。
2、数模光顺处理审查数模是否光顺，有无碎面片。
可以通过分析曲面反射情况看曲面的光顺程度(命令：ANALYSIS—SHAPE—FACE—REFLECTION)。
如果发现斑马线有中断或扭曲等问题，需要仔细检查此处面是否有缝隙、是否有碎面片等异常出现，确保数模光顺。
3、确认料厚及基准面1）、数模上用双曲线表示，虚线侧为需要去料厚的方向。
覆盖件模具种类
覆盖件模具一、覆盖件冲模1.拉延模拉延模是保证制成合格覆盖件最主要的装备。
其作用是将平板状毛料经过拉延工序使之成型为立体空间工件。
拉延模有正装和倒装两种型式。
正装拉延模和凸模和压料圈在上，凹模在下，它使用双动压力机，凸模安装在内滑块上，压料圈安装在外滑块上，成型时外滑块首先下行，压料圈将毛料紧紧压在凹模面上，然后内滑块下行，凸模将毛料引伸到凹模腔内，毛料在凸模、凹模和压料圈的作用下进行大塑性变形。
倒装拉延模的凸模和压料圈在下，凹模在上，它使用单动压力机，凸模直接装在下工作台上，压料圈则使用压力机下面的顶出缸，通过顶杆获得所需的压料力。
倒装型式拉延模只有在顶出压力能够满足压料需要的情况下方可采用。
2. 修边模修边模用于将拉延件的工艺补充部分和压料凸缘的多余料切除，为翻边和整形准备条件。
在小批量生产时，可以用手工和其他简单装备代替。
修边模修边往往兼冲孔。
修边模在修边的同时，要将废料切成若干段，每段长在200～300mm之间，分割后的废料便于打包外运。
3. 翻边模翻边模是将半成品工件的一部分材料相对另一部分材料发生翻转，根据翻边的冲压方向不同，翻边模可分为垂直翻边模和水平翻边模两大类。
水平翻边（含倾斜翻边）则需要斜楔结构完成翻边成型工作。
番边模也是制成合格覆盖件的必要装备。
二、覆盖件夹具1. 焊装夹具是覆盖件总成焊装的重要装备，按照总成的内容和层次，可分为若干种类夹具，通常冠以各种总成的名称。
2. 检验夹具检验夹具是对覆盖件及其总成件进行综合性检测的主体量具，其检测内容主要是立体型面、轮廓形状和尺寸。
检测数据和检查基准书内规定的公差要求进行对照，用来判断工件是否合格。
三、模型1. 实体模型传统的冲模加工方法是采用实体模型作为加工依据。
实体模型具有直观、采集数据可靠、加工设备要求低等优点。
因此，目前国内大多数厂家仍采用实体模型加工方法。
工艺模型通常利用主模型按冲压工序的需要，高速冲压方向，并增加工艺补充部分改制而成。
汽车覆盖件修边冲孔模具设计及结构检查
收稿日期：2020-12-08作者简介：邵波（1989—），男，毕业于太原工业学院，本科，模具设计助理工程师，从事汽车覆盖件修边冲孔模具设计及结构检查等工作。
DOI:10.16525/ki.14-1362/n.2021.01.16总第199期2021年第1期Total of199 No.1，2021工业设计现代工业经济和信息化Modern Industrial Economy and Informationization汽车覆盖件修边冲孔模具设计及结构检查邵波（山西大众电子信息产业集团有限公司，山西太原030024）摘要：为进一步提升汽车外观质量和性能，需提升汽车覆盖件产品的质量和性能，为此需保证其所采用覆盖件加工模具的质量。
在对汽车覆盖件中的后背门内板生产工艺研究的基础上，对其中涉及到的修边冲孔工艺中上下模镶块、废料刀以及凹凸模进行设计，并对涉及完成后模具的结构检查提出要求。
关键词：覆盖件；后背门内板；模具；结构检查；修边冲孔中图分类号：U468文献标识码：A文章编号：2095-0748（2021）01-0041-02引言覆盖件为汽车车身的关键组成部分，覆盖件的结构成型对汽车本身的外观质量和其它性能具有一定的影响作用。
从另一个方面讲，汽车覆盖件的成型速度和质量体现为了我国对汽车的自主研发能力。
汽车覆盖件的模具设计水平和效率直接决定覆盖件的产品质量，即覆盖件模具的开发和设计是保证其零件质量的关键[1]。
本文将着重对汽车覆盖件修边孔模具进行设计，并对模具结构进行检查，具体阐述如下。
1覆盖件修边冲孔模具的设计本文以某型汽车后背门内板的生产为例，该部件的尺寸较大且结构相对复杂。
因此，针对该型汽车后背门内板生产所需的模具结构也复杂，并且在模具设计过程中需综合考虑该部件的加工、装配以及维修等因素，保证所设计的模具具有良好的工艺性和结构性。
部件及产品生产的工艺是模具设计的基础，设计人员需遵循后背门内板的工艺流程完成相关模具的设计。
第一篇 第六 章 车身覆盖件拉深工艺
二、冲压生产方式与冲压工艺方案 (1) 单件生产。 少量的拉深和成形模具。 (2) 小批量生产。拉深和成形使用模具 (3) 中批量生产。 与小批量生产相同。。
(4) 大批量生产。 每一道工序都需要使 用冲模。 一般采用人工送料和取件，少 量采用机械手取件。 (5) 大量流水生产。采用冲压自动线进行 生产。 送料、取件、翻转、排除废料和 传送工件自动化。
第六章 汽车覆盖件拉深工艺
汽车覆盖件： 覆盖汽车发动机、底盘，构成驾驶室 和车身的薄钢板冲压件、内部覆盖件 。 载货汽车的车前钣金件和驾驶室、轿 车的车身等。 特点： 覆盖件具有材料薄、形状复杂 、 结构尺寸大、表面质量高 。 覆盖件材料：通常由0.7～1.2mm的08系 列冷轧薄钢板冲压而成。
图6-19 拉深筋
图6-20 拉深槛
图6-17 凹模口的形状及拉延筋 的位置（＝8°～12°）
(3) 拉深筋(槛)的布置。 ① 按拉深筋的作用，布置原则见表6-3。 ② 按凹模口几何形状布置，其布置方法见图6-17 和表6-4。
(4)拉深筋(槛)布置实例
图6-18 油底壳拉深工序图
图6-21 拉深筋的布置实例 a)外门板；（b）顶盖；（c）上后围 1.拉深槛；2.拉深筋.；3.定位孔
2．凸模开始拉深时 与毛坯的接触状态 (1) 凸模开始拉深 时与毛坯的接触面积 要大 。
图 6-4 凸模与毛坯的接触状态
(2) 凸模开始拉深时 与毛坯的接触地方应 接近中间部分(图64(b)) (3) 凸模开始拉深时 与毛坯接触地方要求 多，且分散，最好同 时接触(图6-4(c))。 工艺补充(图6-4(d))
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第一部分 拉延模
三 拉延模的导向 1.压料圈和凸模的导向 压料圈和凸模的导向又可分为两种：内导和外导 （1）外导（看实物图）
第一部分 拉延模
三 拉延模的导向
1.压料圈和凸模的导向
（2）内导（看实物图）
导向
第一部分 拉延模
2.凹模（上模）和压料圈的导向
三 拉延模的导向 （4）内导向的设置原则
① 导板的位置选定
第一部分 拉延模
三 拉延模的导向 （4）内导向的设置原则
② 导板面原则上与中心线平行
第一部分 拉延模
三 拉延模的导向 （4）内导向的设置原则
③ 导向面长度选定 t1+t2≥0.2×t
第一部分 拉延模
三 拉延模的导向 （4）内导向的设置原则
。
第一部分 拉延模
三 拉延模的导向
（3）外导、内导优缺点的对比
导向方式 优缺点
外导
内导
优点 缺点
1.加工简便 2.对细长零件有利
将模具增大
1.可使模具变小 2.比较容易保证同凸模 的配合精度
1.当分体凸模时，需要 螺钉、柱销固定，因此， 当压料圈上加有侧向力 时较为不利
2.加工比外导向困难
第一部分 拉延模
5.拉延槽:与上模拉延筋相配合,控制料片 的流动速度.
拉延槽
拉延筋
第一部分 拉延模
6.定位装置（有标准件和非标件两种） • 经常使用的有导轮挡料板、左右挡料板、挡料板、投入检测
开关。
左右挡料 板
投入检 测开关
导轮挡料板
挡料板
第一部分 拉延模
定 位 让 位
定 位 位 置
第一部分 拉延模
7.大型模具设置上料架，注意不得与上模干涉。
⑦压力机上滑块回 程，带动上模上 行；
⑧顶出装置将拉深 件顶出，取出拉 深件。
第一部分 拉延模
3 ）排气孔 位置:原则上设置在凹模的凹 角及最后成形墩死部 位； 大小:外覆盖件Φ4-Φ6，内 覆盖件Φ6-Φ8；
盖板
(上模排气孔设置时须考虑防尘，应加聚乙烯 排气管或 出气孔上方整体加盖板。)
第一部分 拉延模
第一部分 拉延模
3.墩死台:需要合理分布,且 台底部应有立筋支撑,调 整压边圈和下模之间的 压力
注意：当产品在压料面上 时，墩死台必须墩死； 当产品不在压料面上时 ，可以墩死，也可不墩 死。
4.顶杆过孔:压边圈顶出杆 让位孔.
墩死台 顶杆过孔
第一部分 拉延模
压料面
调压台
第一部分 拉延模
4.压料面: 压住料片的工作面,减缓起皱 现象,在成型时调整料片流入.
第一部分 拉延模
8.安全螺钉限位（标准件 ）。
问题：如何选择安全卸料 螺钉的长度？
第一部分 拉延模
9.拉延到底标记销： • 位置: 原则上设置于废料处，并与板料较晚接
触的平面部位,一般设置两个,且距离不 宜太近. • 作用: 确认拉延是否成型到位,以到底标记压 印的情况来判断.
到底标记销
问题：到底标记销的安装要求？
第一部分 拉延模
10.应设置顶出装置 • 一般在压边圈拉延槽里面加顶料销或在下模座上加气动装
置
顶料销
气动装 置
第一部分 拉延模
三 拉延模的导向 活动一：请各位老师写出汽车覆盖件拉延模具的结构类型
第一部分 拉延模
三 拉延模的导向
单动拉延模各部件的导向包括： 凹模（上模）、凸模和压料圈 对于一个完整的拉延模来说，导向有两种： 第一种 1）.压料圈和凸模的导向； 2）.凹模（上模）和压料圈的导向。 第二种
④ 内导向导板数量确定原则 • a＜300时/1处 • a＞300时/2处 • b＜300时/1处 • b＞300时/2处
⑤ 导板装在易加工的部位 ⑥ 导板尽量对称布置
第一部分 拉延模
2、双动拉延模
1一凸模固定板 2一压边圈 3一防磨板 4一凸模 5一凹模 6一隐式定位器 7一毛坯导向装置 8一送料用辊式滑槽 9 一前定位装置 10一提升器
第一部分 拉延模
1 拉延模的结构类型
2
拉延模的结构组成
3
拉延模的导向
4
拉延模上常用的标准件
第一部分 拉延模
一 拉延模的结构类型 活动一：请各位老师写出汽车覆盖件拉延模具的结构类型
第一部分 拉延模
一 拉延模的结构类型 拉延模 • 单动拉延模 • 双动拉延模
单动拉延模
双动拉延模
第一部分 拉延模
二 拉延模的结构组成 • 单动拉延模
第一部分 拉延模
排气孔
放大
第一部分 拉延模
4）下模(也称凸模) 1.分类 • 整体式: 凸模与下模座为整体结构，不用加工
装配，但是浪费材料。 • 分体式:凸模与下模座为分体结构，节省合金
铸件，但加工、装配麻烦。
Байду номын сангаас
分体式
问题：拉延模中常用的材料？
整体式
第一部分 拉延模
2.CH孔（check hole） 研模用基准孔，工艺提供，一般放置在平面上。
第一部分 拉延模
3.凹模（上模）和凸模（下模）的导向
第一部分 拉延模
三 拉延模的导向 3.凹模（上模）和凸模（下模）的导向（打开图）
第一部分 拉延模
拉延模具的导向方式
一般分为3种： • 1.外导——压边圈的外面，加导板与下模导向。 • 2.内导——压边圈的内面，加导板与下模导向。 • 3.四角导向——在压边圈的四个角上，加导板与下模导向
上模（凹模）
第一部分 拉延模 1）单动拉延模结构
调压块
压料圈
导柱
限制器
定位块 导板
第一部分 拉延模 1）单动拉延模结构
镦死块
下模（凸模）
卸料螺钉
第一部分 拉延模
1）单动拉延模结构
现场实物
第一部分 拉延模
1）单动拉延模结构 现场实物图
第一部分 拉延模
现场实物图
第一部分 拉延模
2）单动拉延模的工作原理
活动二：看图写出模具以及模具上的零件
第一部分 拉延模
• 单动拉延模
凹模
1.拉延模主要结 构分为：
• 上模 • 下模 • 压边圈.
压边圈
凸模
第一部分 拉延模
起吊棒
单 动 拉 延 模 上 常 见 部 件 的 名 称
上模（凹模）
下模（凸模） 卸料螺钉
压料圈 镦死块
调压块 托杆 连接板
第一部分 拉延模 1）单动拉延模结构
①将毛坯放在模具压料 面上，并准确定位；
②压力机上滑块下行带 动上模下行；
③上模和下模的压边部 分首先与毛坯接触， 将毛坯压住，使压边 部分毛坯受到的变形 阻力增大；
④上模继续下行，开始 拉深成形过程；
第一部分 拉延模
2）单动拉延模的工作原理
⑤在拉深成形的后 期成形内部的局 部形状；
⑥压力机上滑块到 达下死点时，拉 深成形过程结束；