汽车用固定架级进模冲压工艺研究

文：邵振江 1，3，胡鹏飞 1，2，周峰 1，2，刘长伟 1，2

（1.天津市精密级进模具成型技术工程中心；2.天津市津兆机电开发有限公司；3.通用半导体（中国）有限公司）

1 汽车用固定架冲压成形工艺

汽车用固定架是汽车底盘部位的零件， 它的作用就是使用螺钉把塑料挡泥板固定在车身上。 固定架是通过金属板料冲压成形，金属板材的牌号为 SCGA440－45，料厚为 1．0 mm，其零件如图 1 所示。

汽车用固定架的需求量非常大，因此采用级进模成形，其成形工序为：（1）冲裁一；（2）冲裁二；（3）冲裁三；（4）冲裁＋折弯；（5）空工步一；（6）成形一；（7）成形二；（8）空工步二；（9）成形三；（10）精修边；（11）整型；（12）空工步三；（13）侧修边＋冲孔；（14）截断。冲裁一、冲裁二和冲裁三工序完成了成形板料零件外形的分离；冲裁＋折弯完成料带连接部分的成形；成形一和成形二工序完成凸起部分的成形；成形三完成最终成形；精修边和整型工序保证了零件的最终尺寸和形状； 通过侧修边＋冲孔和截断工序，获得最终合格的固定架零件。

汽车用固定架级进模成形排样如图 2 所示， 级进模冲压时考虑到模具内送料的稳定性，以及成形时模具冲压力的平衡，所以级进模冲压成形工艺是采用左右同时成形相同的对称形状零件，采用中间载体连料的方式。

2冲压成形中的存在的问题

汽车用固定架级进模冲压成形中遇到的难题是在固定架的凸起弯曲部分出现凹痕。 图 3 所示为固定架首次试模获得的零件，在凸起弯曲部分存在明显凹痕。

从图 3 中可以看出， 在成形零件的凸起弯曲拐角处存在明显的凹痕缺陷， 这是因为零件成形过程中金属板料的材料流动不 同 步 ，外 侧 料 处 于 自 由 状 态 ，其 流 动 不 受 约 束 ，可 以 满 足 成 形的要求。 但靠内侧部分的材料，由于中间载体连料的限制 （如图4 所 示 ），无 法 满 足 材 料 流 动 的 要 求 ，因 此 出 现 了 材 料 流 动 的 不均匀，造成了凹痕的产生。 虽然成形工序中为减缓变形量 ，采用成形一和成形二的两步成形工序法，但依然不能完全解决问题 ，无法达到产品图纸所要求的外观质量。

3 冲压成形工艺的改进

通 过 对 成 形 零 件 的 分 析 ， 认 为 由 于 成 形 零 件 的 形 状 比 较特 殊 ，金 属 板 料 的 材 料 流 动 时 速 度 不 同 ，而 导 致 材 料 在 凸 起 弯曲 部 分 聚 集 ， 在 第 二 次 成 形 时 无 法 把 上 一 成 形 工 序 的 聚 料 拉平 ，因 此 最 终 产 品 上 的 聚 料 产 生 明 显 凹 痕 ，影 响 了 产 品 外 观 质量 。

冲 压 成 形 工 艺 的 改 进 方 案 是 改 变 料 带 与 零件 的 连 接 形 式 ，使金属材料有足够的变形空间，以达到减少材料聚集 ，消除凹痕的目的。 图 5 所示为改进前的连料方式，图 6 所示为改进后的连料方式。

对改进连料方式后的材料流动进行了计算机模拟 ， 模拟结果如图 7 所示，证明基本消除了材料聚集，获得了良好的效果。

4 总结