[发明专利]铝制车门外板拉延模具及过拉延方法

说明书

本发明提供了一种铝制车门外板拉延模具的新型过拉延工艺设计方法，利用该方法设计出的铝制车门外板拉延模具其包括凸模基座、凸模、压边圈、凹模，所述凸模设置于凸模基座上，所述压边圈嵌套于凸模外，所述凹模设置于凸模和压边圈的顶部。本发明具有如下的有益效果：工艺补充方式采用新型过拉延工艺设计方法，补充面呈一定角度沿着产品面延伸出来，过拉延角度控制在10°～20°较小范围内，使产品面边部区域处于拉弯变形，又不会对材料流动造成较大的流动阻力；采用新型过拉延工艺设计方法，既可以针对铝板回弹大的特点控制铝制车门外板件的回弹量，又可以针对铝板延伸性能低的特点保证铝制车门外板件的成形性和拉延充分性。

技术领域

本发明专利涉及一种铝制车门外板拉延模具的新型过拉延工艺设计方法，利用该工艺方法设计出的拉延模具，不仅可以保证铝制车门外板零件的可成形性和拉延充分性，还可有效控制铝制车门外板拉延件的回弹量，降低回弹补偿难度。本发明专利属于汽车覆盖件冲压成形及模具技术领域。

背景技术

近年来，汽车工业对节能环保的要求日益提高，轻量化是汽车节能环保的重要途径之一。铝板具有良好的性能和减重效果，在汽车用材中越来越多采用轻量化铝板来代替钢板。目前，汽车用铝板主要为5xxx系和6xxx系铝板，大量应用于如发动机盖、车门、行李箱盖、顶盖等的汽车车身覆盖件，其中外板件常用6xxx系铝板。

汽车覆盖件外板件在汽车类零件中对产品表面质量、成形充分性和尺寸精度要求较高，以车门外板件为例，其冲压成形过程主要包括落料、拉延、两道切边、翻边、侧翻边等，其中拉延工序是车门外板主要形状特征的成形过程，拉延模在设计时既要考虑车门外板零件的可成形性(不发生开裂、起皱等缺陷)，又要考虑拉延充分性(产品面内的应变和壁厚减薄率均需满足刚度要求)，同时还需考虑到拉延件的回弹控制，因此汽车外板件的拉延模具工艺设计非常关键。

铝板成形性低和回弹大的性能特点对铝制车门外板件拉延模工艺设计提出了更高的要求。与同强度级别的钢板相比，铝板的成形极限较低、抗减薄能力较差，在进行铝制车门外板件拉延模工艺设计时，保证其可成形性和拉延充分性的难度系数更高。另外，由于铝板的弹性模量(70GPa)仅为钢板弹性模量(210GPa)的1/3，铝板零件的回弹量理论上比钢板零件的大3倍，并且铝板零件的回弹值很难用商业软件(如Autoform、Dynaform等)预测，通过一次回弹补偿很难达到汽车覆盖件外板件的尺寸精度要求。因此，为了降低回弹补偿难度和周期，需要从拉延工序就考虑铝制车门外板的回弹控制，通过采用合理的拉延模工艺设计方法，尽量减小拉延工序铝制车门外板件回弹量，对于降低后续的回弹补偿难度和缩短回弹补偿调试周期大有益处。

经对现有国内外专利技术文献检索发现，国内外已有专利阐述汽车覆盖件拉延模具的工艺和模具设计方法，但是没有相关专利阐述铝制汽车覆盖件拉延模工艺设计方法。

发明专利申请号CN201210171361.3，发明名称为：汽车门外板把手处拉延模面的制造方法及汽车门外板，该专利中车门外板门把手处的工艺面沿着自身曲率向外延伸，拔模角度在20°～25°范围内，凹模圆角在R10～R15范围内，凹模圆角位置采用一条与水平方向呈8°～15°的斜线段，该斜线段与两侧以R5～R10圆角相连，该工艺设计可以有效改善门外板把手处A面容易变形的现象，提高门外板的塑性变形率和刚度，但是该工艺设计方法是针对钢制门外板零件，与铝制外板零件的拉延变形工艺控制有很大不同。

发明专利申请号CN201310357866.3，发明名称为：一种汽车外板加工工艺方法，该专利中汽车外板件拉延工序中工艺补充斜面与压料面夹角为30～45°，通过调整压料面高度，控制同一斜面中不同拉延深度区域受力均匀，达到在不开裂的前提下满足减薄率要求，该专利中通过波浪形状的拉延工艺补充面，配合波浪形状的翻边刀块，减小翻边回弹，但是该专利中工艺方法主要针对钢制前盖和顶盖外板零件，且没有考虑控制拉延工序外板件产品面上的回弹控制问题。