外覆蓋件沖壓模具符型

文/霍會榮，楊歡，蘇飛宇，曾世耀，魏阿梅·上汽通用五菱汽車股份有限公司

本文闡述了模具符型概念、符型目的、符型方法、符型標準。分析符型與回彈的關系，詳細介紹CH 孔設計布置原則，符型前期設計和操作方法，以提升效率縮短開發(fā)周期。

汽車覆蓋件的沖壓工藝、模具設計、模面工程、模具制造工藝和模具調試工作與其他類型零件相比都有獨特之處。特別是側圍外板因自身產品結構特征形狀復雜、材料薄、外形尺寸大、表面質量要求高、成形難度大等特點，拉深及后序成形過程中會產生內部應力變化復雜，伴隨制件脫模過程出現不同程度的零件軟回彈，最終影響尺寸精度變差及面品質量缺陷。

內部應力的控制與模具制造精度息息相關，型面符型作為模具制造環(huán)節(jié)的重要工序，更是對制件尺寸精度和面品質量的穩(wěn)定性起到決定性作用。傳統(tǒng)符型方法為手工打磨干涉區(qū)域避讓處理，工作量大、周期長且效率低、同時也受限于鉗工水平及經驗。近年來模具技術快速發(fā)展，CAE 成形性精準分析、回彈仿真分析、模面工程技術結合藍光掃描和三坐標測量設備的應用，型面符型通過前期的模面處理和制造過程的藍光掃描數據處理后，更多的工作在機加工環(huán)節(jié)完成，能極大縮短制造周期提升效率。

符型概念

回彈屬于沖壓成形工藝的固有特性，是約束沖壓件尺寸精度的關鍵因素，不同形狀的產品回彈方式和回彈量差異很大。為滿足不斷提升的尺寸精度標準和沖壓件外觀面的曲率和光影要求，數值模擬分析在沖壓件成形領域開展了深入的研究和應用，Autoform對全工序回彈的預測接近實際，使得全型面回彈補償、后序型面補償等回彈補償的策略逐步在項目開發(fā)中嶄露頭角。

隨著回彈補償技術迭代和模具調試手段提升，對符型的理解逐步深入，基于數據關系特征預判其是否符型，回彈大不一定不滿足符型要求，回彈小不一定滿足符型要求。表1 中：A—兩個不等長的截面線，不會存在相符的可能；B—兩個等長的截面線，藍色實線回彈后為紅色虛線，幾何關系相符。

表1 截面線對比

符型的理解正從感官與經驗判斷向數據化、數值化轉變，其關鍵要素滿足幾何關系特征相符，即數據的吻合，不同幾何特征的數據不論怎么也回彈不成一樣的實物，也正是回彈補償策略中主型面保持一致的主要原因之一，是符型工作開展的先決條件。

符型目的

外覆蓋件多為薄板類淺拉深零件，如翼子板、前門外板、后側門外板、發(fā)罩外板等零件，翼子板零件如圖1 所示，產品設計造型曲率平緩，工藝及結構設計復雜且多為斜楔運動部件，難以使用型面作為精確定位。拉延序、切邊序、翻邊序、整形序每個成形過程內部應力變化產生回彈量的差異明顯，實際制造調試過程中工序件與凸模型面常出現不同程度的干涉和離空，引起定位偏差、零件多方向竄動，造成零件尺寸偏離和表面質量不達標的問題。

圖1 翼子板零件

各工序符型在模具制造調試及質量提升階段起重要作用，可以高效、精確判斷質量問題產生的根本原因，讓模具調試整改方案更加具有針對性，以快速達到零件定位穩(wěn)定、尺寸精度狀態(tài)穩(wěn)定、表面質量穩(wěn)定的效果，從而有效提升模具質量，節(jié)約成本、縮短整改周期。

符型方法

CH 孔的作用及布置原則

CH 孔是符型調試使用的定位工藝孔，不在最終產品上體現，每道工序CH 孔的位置、尺寸和面的法向必須一致，通過各工序的定位一致，用以判斷各工序制件在模具上的定位偏差，保證各序之間的型面與基準一致，沖壓前后定位的穩(wěn)定。其布置原則見表2。

表2 CH 孔布置原則

符型流程

模具符型流程圖如圖2 所示。

圖2 模具符型流程圖

⑴前期設計。模具工藝設計、前期CAE 分析、結構設計、模面處理充分考慮后期制造階段的符型工作，設計階段模具符型關鍵控制點見表3。

表3 模具符型關鍵控制點

⑵符型操作。

第一步，工序件符型凸模。CH 孔沖裁要求，確保孔無變形、無錯位。將工序件放置下模，目視CH孔是否對中，或將銷釘銷入CH 孔內，若檢查孔位發(fā)生偏差，需要分析查找原因。檢查工序件與下模的貼合情況，工序件內表面涂均勻的藍丹和放置橡皮泥，扣在模具被符的型面上，輕輕敲打貼合，然后拿開工序件，識別干涉區(qū)域和離空區(qū)域的離空量，進一步確認下步工作。反復多次去除或加工非工作區(qū)域的干涉，確認工作部位型面貼合。

第二步：上機床帶件符型壓料芯。工序件表面涂均勻的藍丹，放在模具上，開動機床下壓至壓料芯壓上一工序件約15～20mm，鑲塊未刃入前，機床回程。檢查CH 孔是否存在偏離、變形，序件表面有無壓傷、變形，同時確認壓料芯的著色情況。壓料芯帶件多次研合，去除或加工非工作區(qū)域的干涉，以達到工作區(qū)域壓料型面研合的要求。

符型標準

符型操作完成后，需要達到以下標準要求：⑴工序件自由放置，工序件上CH 孔與模具上CH 孔重合(位置度公差滿足0.1mm)；⑵工序件放置凸模，推動工序件不能有竄動現象；⑶工序件型面與模具工作部位貼合率90%以上(翻邊整形、切邊、沖孔位置)；⑷工作完成后，工序件CH 孔與模具CH 孔重合。

結束語

外覆蓋件模具符型貫穿整個開發(fā)過程，是一項系統(tǒng)工作，需要前期工藝方案設計、結構設計、模面處理、制造裝配質量、調試過程質量控制以及現場經驗高效準確的分析判斷，每個環(huán)節(jié)工作落實到位，是模具高質量短周期開發(fā)的關鍵。