一种铝合金汽车覆盖件模具高精长效修冲成型制造方法技术

本发明专利技术提供了一种铝合金汽车覆盖件模具高精长效修冲成型制造方法，解决了现有汽车覆盖件模具成型技术无法防止碎屑、防止积削瘤并产出高品质修边质量的技术问题。本发明专利技术包括以下步骤：修冲尖点刃入、转角高位凸起、上模不等长波浪修冲、刃口波浪钝化、废料刀让空扯断，转角高位凸起包括开放修冲转角处理方法和封闭式修冲转角处理方法，除上述步骤外还包括废料刀辅助吸尘和差异材质修冲。本发明专利技术不仅解决了铝合金板材制件无法自动化大批量生产的问题，提升制件生产效率25%以上，达到了制件的高精度自动化安全生产，为铝合金在汽车零部件中的应用和推进汽车及新能源汽车轻量化、高精度提供了关键技术支持。供了关键技术支持。供了关键技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金汽车覆盖件模具高精长效修冲成型制造方法


[0001]本专利技术涉及汽车覆盖件模具制造的
，具体涉及一种铝合金汽车覆盖件模具高精长效修冲成型制造方法。

技术介绍

[0002]伴随汽车工业发展，特别是新能源汽车的不断进步，对汽车轻量化和高品质的要求日益加强，铝合金作为优势的轻量、高性能汽车覆盖件材料被各种汽车特别是新能源汽车不断青睐，在铝合金汽车覆盖件成型过程中，受到铝合金材料自身性能的影响，在汽车覆盖件模具修冲工序会产生诸多缺陷，影响自动化快速制造的进行，主要问题为铝合金材料质软、表面粘滞性强、材料易碎裂，造成在修冲成型时，刃口容易产生碎屑、容易黏连形成积屑瘤，造成修冲精度降低，且无法大规模批量生产，因为碎屑和积屑瘤会在累积后损伤汽车覆盖件模具和铝合金汽车覆盖件，因此无法批量自动化生产，需要生产部分零件后就清理汽车覆盖件模具并修整汽车覆盖件模具刃口。
[0003]本申请人在前期探索中，根据材料成型实验研发了刃口钝化和刃口倒角的处理模式，可以推进汽车覆盖件模具修冲的批量化自动化发展，但刃口钝化和倒角会造成修冲成型的冲裁力增大，增加了刃口周边区域材料粘滞和修冲变形产品缺陷的发生，形成了一个矛盾体，即当修冲汽车覆盖件模具刃口锋利时，碎屑产生量大，严重影响批量自动化生产，需要在生产过程中不断监控和持续清洁；当刃口钝化和刃口倒角后，碎屑发生得到有效遏制，但是因冲裁力增大，修边区域铝合金汽车覆盖件变形和汽车覆盖件模具粘滞现象增加，虽然汽车覆盖件模具修整频次降低，但仍需要修整监控，且产品修边区域质量变得不稳定，常规铝合金汽车覆盖件生产妨碍不大，高精度铝合金汽车覆盖件的生产会产生瑕疵。
[0004]面对上述矛盾现象，如何探索一种可以防止碎屑、防止积削瘤并产出高品质修边质量的汽车覆盖件模具成型技术，成了困扰铝合金材料广泛自动化应用的一大难题，阻碍铝合金材料的广泛应用，也为轻量化汽车制造带来成本的增加和质量的降低。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出了一种应用于光热转化的铝合金汽车覆盖件模具高精长效修冲成型制造方法，解决了现有汽车覆盖件模具成型技术无法防止碎屑、防止积削瘤并产出高品质修边质量的技术问题。
[0006]实现本专利技术的技术方案是：
[0007]一种铝合金汽车覆盖件模具高精长效修冲成型制造方法，步骤如下：
[0008]一、修冲尖点刃入：常规修冲刃口随制件的形状设定，但在铝合金板材修冲过程中，刃口刃入点要从制件外部向内剪切，采用尖点过度刃入模式；
[0009]二、转角高位凸起：模具修冲成型过程中，对模具转角的粘滞、切削瘤、精度不良和毛刺区域进行处理，消除各种修冲缺陷；
[0010]三、上模不等长波浪修冲：在处理完刃入点和转角后，中间剩余部分做不等长波浪
处理，以保证整体修冲过程均处于线性点剪切状态；
[0011]四、刃口波浪钝化：对于修冲刃口，要将其倒角钝化，让整个冲裁过程变成撕裂的过程，避免碎屑的产生，钝化模式为对整体修冲刃口进行倒角钝化，需要精准技艺将刃口锋利的尖角变成圆角；
[0012]五、废料刀让空扯断：在修冲模具成型过程中，采用浮动废料刀或者废料刀让空扯断的模式，防止废料切断时产生碎屑；在无法利用浮动废料刀或者利用浮动废料刀成本浪费的情况下，采用常规废料刀，对废料刀进行改进处理。
[0013]进一步地，所述步骤一中尖点过度刃入模式的具体方法包括：模具的下模与压料芯保持与制件形状一致不变，上模刃口刃入点做高位隆起，隆起高度和隆起长度与刃入起始点距离第一个修冲转角的距离和材料厚度关联，关联公式如下：
[0014]定义刃口刃入点距离第一修冲转角距离为D，第一修冲转角为小于150度的角，D<70mm时，隆起高度＝2*材料厚度+D/2+5；隆起长度为D/2，隆起方式以刃入点最高，至D/2时线性变化为0，做刃入过度；D>70mm时，隆起高度＝2*材料厚度+35；隆起长度为40
‑
60mm；隆起方式以刃入点最高，至隆起长度时线性变化为0，做刃入过度。
[0015]进一步地，所述步骤二的转角高位凸起处理方法包括：开放修冲转角处理，对于修冲区域不是封闭形状，通过修冲尖点刃入解决修冲起点缺陷，只用处理转角，修冲转角的处理方式为转角高位隆起，将转角区域以转角圆弧中心为定点，向上隆起上模刃口，模具的下模与压料芯保持与制件形状一致不变，隆起高度与材料料厚和转角角度关联，关联关系如下表：
[0016][0017]隆起高度＝高度1+高度2；临界值走上一级类列，如料厚1mm，应选类列2中1
‑
1.8对应的值；隆起长度与转角距离下一个转角或刃入起点关联，关联原则如下：
①
隆起长度不大于离下一个转角或刃入起点距离的2分之一；
②
隆起长度在符合条件1的基础上可以在以下范围选择：隆起长度等于1
‑
1.5倍隆起高度；
③
隆起方式以刃入点最高，至隆起长度时线性变化为0，做刃入过度。
[0018]进一步地，所述步骤二的转角高位凸起处理方法包括：封闭式修冲转角处理，封闭式修冲整体刃口呈封闭状，包括规则形状、不规则形状和标准件修冲三种情况：
[0019]①
对于规则形状，如果是圆形，直接按照下面步骤三做波浪；如果是方形或者其他形状，按照开放修冲转角处理；
[0020]②
对于不规则形状，选出占总角度数量25％+/
‑
10％的最小角度转角，从最小角度转角依次扩大，直至达到25％+/
‑
10％的选择区间，然后将选中转角高度在开放修冲转角处理的基础上增加5mm起，如果转角间距离小于50mm，直接做二分之一转角间距长度角度为60度的尖角，其他转角按照开放修冲转角处理；
[0021]③
对于标准件修冲，在标准件顶部做10度的斜角，将标准件顶部做成倾斜形状。
[0022]进一步地，所述步骤三的上模不等长波浪修冲包括如下做法：针对修冲尖点刃入、转角高位凸起处理后留下的修冲区域，将上模刃口在原始型面基础上增加不等长波浪形状，波浪的的长度按以下公式设计：波浪长度＝10+料厚*n，n＝0，1，2，3，4，5，6；至6后从0重新开始；不等长波浪形状从两端向中间做，中间交接处结合为一个大波浪；波浪最高点高度等于2*料厚。
[0023]进一步地，所述步骤四中的修冲刃口进行倒角钝化为波浪形式，主要方法包括：下模刃口整体做半径R为0.1
‑
0.15mm的圆角，将下模刃口钝化；上模刃口从刃口的不等长波浪波峰为起点，以波谷为终点，做渐变过度的钝化圆角，钝化圆角的半径R值在波峰起点处为0.25mm，渐变至波谷时半径R值变化为0.1mm，做刃口波浪钝化，以达到充分撕裂、快速脱的效果，在尖点刃入和转角高位凸起部分的刃口，同样以最高点为钝化圆角半径R＝0.25mm，至最低点变化为半径为0.1慢慢的圆角。
[0024]进一步地，所述步骤五中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金汽车覆盖件模具高精长效修冲成型制造方法，其特征在于包括如下步骤：一、修冲尖点刃入：常规修冲刃口随制件的形状设定，但在铝合金板材修冲过程中，刃口刃入点要从制件外部向内剪切，采用尖点过度刃入模式；二、转角高位凸起：模具修冲成型过程中，对模具转角的粘滞、切削瘤、精度不良和毛刺区域进行处理，消除各种修冲缺陷；三、上模不等长波浪修冲：在处理完刃入点和转角后，中间剩余部分做不等长波浪处理，以保证整体修冲过程均处于线性点剪切状态；四、刃口波浪钝化：对于修冲刃口，要将其倒角钝化，让整个冲裁过程变成撕裂的过程，避免碎屑的产生，钝化模式为对整体修冲刃口进行倒角钝化，需要精准技艺将刃口锋利的尖角变成圆角；五、废料刀让空扯断：在修冲模具成型过程中，采用浮动废料刀或者废料刀让空扯断的模式，防止废料切断时产生碎屑；在无法利用浮动废料刀或者利用浮动废料刀成本浪费的情况下，采用常规废料刀，对废料刀进行改进处理。2.根据权利要求1所述的铝合金汽车覆盖件模具高精长效修冲成型制造方法，其特征在于：所述步骤一中尖点过度刃入模式的具体方法包括：模具的下模与压料芯保持与制件形状一致不变，上模刃口刃入点做高位隆起，隆起高度和隆起长度与刃入起始点距离第一个修冲转角的距离和材料厚度关联；关联公式如下：定义刃口刃入点距离第一修冲转角距离为D，第一修冲转角为小于150度的角；D<70mm时，隆起高度＝2*材料厚度+D/2+5；隆起长度为D/2，隆起方式以刃入点最高，至D/2时线性变化为0，做刃入过度；D>70mm时，隆起高度＝2*材料厚度+35；隆起长度为40
‑
60mm；隆起方式以刃入点最高，至隆起长度时线性变化为0，做刃入过度。3.根据权利要求2所述的铝合金汽车覆盖件模具高精长效修冲成型制造方法，其特征在于：所述步骤二的转角高位凸起处理方法包括：开放修冲转角处理，对于修冲区域不是封闭形状，通过修冲尖点刃入解决修冲起点的缺陷，只用处理转角；修冲转角的处理方式为转角高位隆起，将转角区域以转角圆弧中心为定点，向上隆起上模刃口，模具的下模与压料芯保持与制件形状一致不变，隆起高度与材料料厚和转角角度关联；关联关系如下表：隆起高度＝高度1+高度2；注：临界值走上一级类列，如料厚1mm，应选类列2中1
‑
1.8对应的值；隆起长度与转角距离下一个转角或刃入起点关联，关联原则如下：
①
隆起长度不大于距离下一个转角或刃入起点距离的2分之一；
②
隆起长度在符合条件1的基础上可以在以下范围选择：隆起长度等于1
‑
1.5倍隆起高
度；
③
隆起方式以刃入点最高，至隆起长度时线性变化为0，做刃入过度。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的铝合金汽车覆盖件模具高精长效修冲成型制造方法，其特征在于：所述步骤二的转角高位凸起处理方法包括：封闭式修冲转角处理，封闭式修冲整体刃口呈封闭状，包括规则形状、不规则形状和标准件修冲三种情况：
①
...

【专利技术属性】
技术研发人员：石炳欣，赵文瑞，赵红鸣，王胜昌，王文英，孙布青，周艾兵，齐珂，郭志军，许德岭，朱文博，董志欣，苏晓华，
申请(专利权)人：鹤壁天淇汽车模具有限公司，
类型：发明
国别省市：