外覆盖件冲压模具符型

2023-05-06霍会荣杨欢苏飞宇曾世耀魏阿梅上汽通用五菱汽车股份有限公司

锻造与冲压 2023年8期

文/霍会荣，杨欢，苏飞宇，曾世耀，魏阿梅·上汽通用五菱汽车股份有限公司

本文阐述了模具符型概念、符型目的、符型方法、符型标准。分析符型与回弹的关系，详细介绍CH 孔设计布置原则，符型前期设计和操作方法，以提升效率缩短开发周期。

汽车覆盖件的冲压工艺、模具设计、模面工程、模具制造工艺和模具调试工作与其他类型零件相比都有独特之处。特别是侧围外板因自身产品结构特征形状复杂、材料薄、外形尺寸大、表面质量要求高、成形难度大等特点，拉深及后序成形过程中会产生内部应力变化复杂，伴随制件脱模过程出现不同程度的零件软回弹，最终影响尺寸精度变差及面品质量缺陷。

内部应力的控制与模具制造精度息息相关，型面符型作为模具制造环节的重要工序，更是对制件尺寸精度和面品质量的稳定性起到决定性作用。传统符型方法为手工打磨干涉区域避让处理，工作量大、周期长且效率低、同时也受限于钳工水平及经验。近年来模具技术快速发展，CAE 成形性精准分析、回弹仿真分析、模面工程技术结合蓝光扫描和三坐标测量设备的应用，型面符型通过前期的模面处理和制造过程的蓝光扫描数据处理后，更多的工作在机加工环节完成，能极大缩短制造周期提升效率。

符型概念

回弹属于冲压成形工艺的固有特性，是约束冲压件尺寸精度的关键因素，不同形状的产品回弹方式和回弹量差异很大。为满足不断提升的尺寸精度标准和冲压件外观面的曲率和光影要求，数值模拟分析在冲压件成形领域开展了深入的研究和应用，Autoform对全工序回弹的预测接近实际，使得全型面回弹补偿、后序型面补偿等回弹补偿的策略逐步在项目开发中崭露头角。

随着回弹补偿技术迭代和模具调试手段提升，对符型的理解逐步深入，基于数据关系特征预判其是否符型，回弹大不一定不满足符型要求，回弹小不一定满足符型要求。表1 中：A—两个不等长的截面线，不会存在相符的可能；B—两个等长的截面线，蓝色实线回弹后为红色虚线，几何关系相符。

表1 截面线对比

符型的理解正从感官与经验判断向数据化、数值化转变，其关键要素满足几何关系特征相符，即数据的吻合，不同几何特征的数据不论怎么也回弹不成一样的实物，也正是回弹补偿策略中主型面保持一致的主要原因之一，是符型工作开展的先决条件。

符型目的

外覆盖件多为薄板类浅拉深零件，如翼子板、前门外板、后侧门外板、发罩外板等零件，翼子板零件如图1 所示，产品设计造型曲率平缓，工艺及结构设计复杂且多为斜楔运动部件，难以使用型面作为精确定位。拉延序、切边序、翻边序、整形序每个成形过程内部应力变化产生回弹量的差异明显，实际制造调试过程中工序件与凸模型面常出现不同程度的干涉和离空，引起定位偏差、零件多方向窜动，造成零件尺寸偏离和表面质量不达标的问题。

图1 翼子板零件

各工序符型在模具制造调试及质量提升阶段起重要作用，可以高效、精确判断质量问题产生的根本原因，让模具调试整改方案更加具有针对性，以快速达到零件定位稳定、尺寸精度状态稳定、表面质量稳定的效果，从而有效提升模具质量，节约成本、缩短整改周期。

符型方法

CH 孔的作用及布置原则

CH 孔是符型调试使用的定位工艺孔，不在最终产品上体现，每道工序CH 孔的位置、尺寸和面的法向必须一致，通过各工序的定位一致，用以判断各工序制件在模具上的定位偏差，保证各序之间的型面与基准一致，冲压前后定位的稳定。其布置原则见表2。

表2 CH 孔布置原则

符型流程

模具符型流程图如图2 所示。

图2 模具符型流程图

⑴前期设计。模具工艺设计、前期CAE 分析、结构设计、模面处理充分考虑后期制造阶段的符型工作，设计阶段模具符型关键控制点见表3。

表3 模具符型关键控制点

⑵符型操作。

第一步，工序件符型凸模。CH 孔冲裁要求，确保孔无变形、无错位。将工序件放置下模，目视CH孔是否对中，或将销钉销入CH 孔内，若检查孔位发生偏差，需要分析查找原因。检查工序件与下模的贴合情况，工序件内表面涂均匀的蓝丹和放置橡皮泥，扣在模具被符的型面上，轻轻敲打贴合，然后拿开工序件，识别干涉区域和离空区域的离空量，进一步确认下步工作。反复多次去除或加工非工作区域的干涉，确认工作部位型面贴合。

第二步：上机床带件符型压料芯。工序件表面涂均匀的蓝丹，放在模具上，开动机床下压至压料芯压上一工序件约15～20mm，镶块未刃入前，机床回程。检查CH 孔是否存在偏离、变形，序件表面有无压伤、变形，同时确认压料芯的着色情况。压料芯带件多次研合，去除或加工非工作区域的干涉，以达到工作区域压料型面研合的要求。