專(zhuān)利名稱(chēng)：一種汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種零件成形方法，具體為一種汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法。
背景技術(shù)：
汽車(chē)覆蓋件(簡(jiǎn)稱(chēng)覆蓋件)是指構(gòu)成汽車(chē)車(chē)身或駕駛室、覆蓋發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)的異形體表面和內(nèi)部的汽車(chē)零件。汽車(chē)覆蓋件既是外觀裝飾性的零件，又是封閉薄殼狀的受力零件。具體地說(shuō)，汽車(chē)覆蓋件包括引擎蓋板，車(chē)頂蓋，左、右車(chē)側(cè)圍，前、后車(chē)門(mén)，前、后、左、右翼子板，行禮箱蓋板，發(fā)動(dòng)機(jī)前支撐板，發(fā)動(dòng)機(jī)前裙板，前圍上蓋板，后圍板，后圍上蓋板，前裙板，前框架，前翼子板，車(chē)輪擋泥板、后翼子板、后圍板、行李倉(cāng)蓋，后圍上蓋板、頂蓋、前圍側(cè)板、前圍板、前圍上蓋板、前擋泥板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩等。覆蓋件表面上任何微小的缺陷都會(huì)在涂漆后引起光線的漫反射而損壞外形的美觀，因此覆蓋件表面不允許有波紋、皺折、邊緣拉痕和其他破壞表面美感的缺陷。 覆蓋件的制造是汽車(chē)車(chē)身制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。汽車(chē)新式車(chē)型或概念車(chē)在前期研發(fā)過(guò)程中，要求的汽車(chē)覆蓋件為單件或小批量的樣件。覆蓋件類(lèi)型種類(lèi)多，模具數(shù)量要求多，且傳統(tǒng)沖壓模具制造調(diào)試周期較長(zhǎng)，成本高昂， 從時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本上考慮樣件都不宜再采用傳統(tǒng)沖壓模具工藝進(jìn)行生產(chǎn)。申請(qǐng)人通過(guò)對(duì)汽車(chē)覆蓋件的成形特點(diǎn)進(jìn)行研究，開(kāi)發(fā)出適合汽車(chē)覆蓋件樣件快速成形的一種汽車(chē)覆蓋件成形方法，該方法由預(yù)成形和精整成形兩個(gè)工步結(jié)合完成，首先采用基于混凝土澆筑方法所得的模具成形獲得預(yù)成形件，然后再采用單點(diǎn)漸進(jìn)成形獲得精整成形件，使得精整成形件精度滿足要求。從而汽車(chē)新型車(chē)身或概念車(chē)在前期研發(fā)過(guò)程中，既節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本，也縮短了時(shí)間周期，快速經(jīng)濟(jì)的得到汽車(chē)覆蓋件樣件。故如何設(shè)計(jì)一種加工成本低，汽車(chē)覆蓋件樣件能夠通用，同時(shí)能夠保證零件精度的汽車(chē)新的覆蓋件樣件成形方法，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員的研究對(duì)象。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是怎樣提供一種加工成本低， 加工時(shí)間短，且精度高的適合單件或小批量生產(chǎn)的汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明中采用了如下的技術(shù)方案
一種汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法，其特點(diǎn)在于，汽車(chē)覆蓋件樣件的成形方法由預(yù)成形和精整成形兩個(gè)工步結(jié)合完成，首先采用基于混凝土澆筑方法所得的模具成形獲得預(yù)成形件，然后再采用單點(diǎn)漸進(jìn)成形獲得精整成形件。本方法中，根據(jù)汽車(chē)覆蓋件特點(diǎn)，將其分為兩個(gè)工步，各自選擇不同的成形方法，由于預(yù)成形加工，只需成形出零件預(yù)成形形狀，無(wú)需成形出零件圓角等細(xì)節(jié)特征，故采用成形模具加工，極大地降低了對(duì)成形模具自身的要求， 采用模具成形，速度較快；同時(shí)僅僅采用單點(diǎn)漸進(jìn)成形方式整形零件圓角等細(xì)節(jié)特征，避免采用單點(diǎn)漸進(jìn)成形加工容易破損起皺的缺陷，同時(shí)提高了零件表面加工精度，使其能夠滿足汽車(chē)覆蓋件樣件的加工要求。故本方法具備了成形成本低和成形精度高，同時(shí)模具還具備通用性的三重優(yōu)點(diǎn)。作為優(yōu)化，所述預(yù)成形工步中采用的成形模具的凹模、凸模和壓邊圈均采用混凝土澆筑得到。這是因?yàn)楸灸＞叩某尚螌?duì)象對(duì)模具要求較低，故可以采用混凝土來(lái)制作凹模、 壓邊圈和凸模，采用混凝土澆筑出的模具已經(jīng)能夠滿足成形要求。這樣和采用傳統(tǒng)模具相比，本發(fā)明的模具就大大較低了模具制造成本和開(kāi)發(fā)及制造的時(shí)間，使其特別適合對(duì)于多種類(lèi)的單件或小批量生產(chǎn)。作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述方法采用的混凝土澆筑材料由水泥混合物、粗骨料、細(xì)骨料和水混合得到(優(yōu)選配比為1 :2 2. 4 0. 6)，所述水泥混合物由高強(qiáng)度的硅酸鹽水泥加入摻合料等得到(優(yōu)選為加入摻合料硅粉及外加劑早強(qiáng)劑，其中硅粉、水泥、早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑質(zhì)量比優(yōu)選為7:90:2:1 ；早強(qiáng)劑和早強(qiáng)減水劑配置成溶液充分溶解后，優(yōu)選采用滯水法的摻加方法加入)；粗骨料的最大粒徑不大于25mm，針片狀顆粒含量不大于5. 0%，含泥量不大于0. 5%，泥塊含量不大于0. 2% ；細(xì)骨料粒徑在3. Γ3. 7mm之間，含泥量不大于2. 0%，泥塊含量不大于0. 5% ；混凝土養(yǎng)護(hù)天數(shù)3天。這樣優(yōu)化澆筑方式后得到的混凝土模具，其硬度、強(qiáng)度和加工性能均能夠很好地滿足汽車(chē)覆蓋件樣件成形模具的加工性能要求。同時(shí)，本澆筑方法中采用的各種材料，均為現(xiàn)有常規(guī)材料的組合，各種澆筑方法、摻合方式也為澆筑領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)，故工藝成本比較便宜，降低了模具制造成本，縮短了加工周期。作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述成形模具，包括位于下方的凹模，依次對(duì)應(yīng)設(shè)置于凹模上方的壓邊圈、彈性墊圈和凸模，所述壓邊圈和彈性墊圈套設(shè)在凸模向下的凸起部分之外，凸模的凸起部分上方的兩側(cè)各具有一個(gè)向下方延伸的限位板，限位板下方具有一個(gè)豎向設(shè)置的限位槽，所述壓邊圈對(duì)應(yīng)限位板的兩側(cè)各具有一個(gè)橫向設(shè)置的限位螺栓，限位螺栓外端可滑動(dòng)地卡接在限位板的限位槽內(nèi)，凸模下壓到極限位置時(shí)限位螺栓限位于限位槽的上端， 此時(shí)凸模下表與凹模型腔之間形成工件成形型腔；所述凸模上方的兩側(cè)還豎向固定設(shè)置有導(dǎo)套，導(dǎo)套可滑動(dòng)地套接在豎向設(shè)置且固定于凹模的導(dǎo)柱上。本結(jié)構(gòu)上優(yōu)化后的成形模具，使用時(shí)，待成形的板料置于凹模上面位于凹模與壓邊圈之間，凸模在壓力機(jī)作用下下壓，凸模通過(guò)彈性墊圈對(duì)壓邊圈施力使板料周邊被壓緊； 凸模繼續(xù)下壓，彈性墊圈受力壓縮，凸模向下的凸起部分的下端接觸板料向下施力并迫使其產(chǎn)生變形，當(dāng)凸模下壓到極限位置時(shí)，得到初步加工成形的板料零件。其中，設(shè)置的限位板用于對(duì)凸模下壓行程限位，保證凸模下壓到位恰好得到預(yù)成形的形變量，避免凸模下壓過(guò)深而增大模具負(fù)荷。同時(shí)設(shè)置的彈性墊圈使其受力平穩(wěn)，凸模下壓平緩，增強(qiáng)凸模下壓的穩(wěn)定性，避免模具負(fù)荷過(guò)大造成損壞；其次彈性墊圈在凸模下壓過(guò)程中還用于力的傳遞，使得凸模的壓力傳遞到壓邊圈上，使壓邊圈壓住板料的周邊，使成形過(guò)程更穩(wěn)定；彈性墊圈還有一個(gè)作用是在凸模收回的過(guò)程中，彈性墊圈通過(guò)壓邊圈給板料施加一個(gè)向下的力，方便板料從凸模上脫模，板料不會(huì)出現(xiàn)卡在凸模上向上運(yùn)動(dòng)的情況，使這個(gè)加工過(guò)程流暢而有序。同時(shí)，凸模下壓和收回均靠導(dǎo)套與導(dǎo)柱的配合導(dǎo)向，保證合模準(zhǔn)確且進(jìn)一步增加了模具穩(wěn)定性和可靠性。作為所述成形模具的進(jìn)一步優(yōu)化，所述彈性墊圈采用聚氨酯材料制得。具有成本便宜，彈性好，利于加工等優(yōu)點(diǎn)。
作為所述成形模具的另一優(yōu)化，所述凹模的型腔底部還具有頂料機(jī)構(gòu)，所述頂料機(jī)構(gòu)包括位于凹模的型腔底部的頂料板，位于頂料板下方的頂桿，頂桿可滑動(dòng)地向下穿出凹模并用于與壓力設(shè)備相連。所述壓力設(shè)備優(yōu)選為液壓缸或氣缸。這樣，凸模收回后，頂桿在壓力設(shè)備作用下向上頂起，便于板料脫模卸料。作為混凝土澆筑工藝的進(jìn)一步優(yōu)化，所述凹模、壓邊圈和凸模在澆筑時(shí)，先采用木材經(jīng)過(guò)數(shù)控加工制得汽車(chē)覆蓋件預(yù)成形零件形狀，再?lài)@該木材零件分別采用木板圍成凹模、壓邊圈和凸模的澆筑型框，混凝土澆筑型框內(nèi)壁刷涂脫模劑，然后采用混凝土澆筑得到凹模、壓邊圈和凸模的粗糙模具，再對(duì)粗糙模具的表面進(jìn)行打磨處理得到凹模、壓邊圈和凸模的模具；澆筑時(shí)在凸模上方的內(nèi)部橫向設(shè)置有兩根鋼筋，所述限位板的上端穿在兩根鋼筋的兩端上再與凸模澆筑為一體，所述壓邊圈對(duì)應(yīng)限位板的兩側(cè)設(shè)置有兩個(gè)帶內(nèi)螺紋的圓筒，該圓筒與壓邊圈澆筑為一體，所述限位螺栓靠螺紋旋接在該圓筒內(nèi)；導(dǎo)柱與凹模澆筑一體，導(dǎo)套與凸模澆筑一體。這樣得到的模具經(jīng)過(guò)打磨處理后，表面光滑，能夠滿足成形模具的要求，同時(shí)，澆筑時(shí)，將限位板上端和圓筒與相應(yīng)模具件澆筑為一體，其連接可靠，一體性好，利于力的傳遞。同時(shí)澆筑于凸模上方內(nèi)部的兩根鋼筋，可以用于抵消凸模下壓到極限位置時(shí)對(duì)限位板產(chǎn)生的下壓力，避免限位板從凸模上脫離損壞；同時(shí)鋼筋可以起到加強(qiáng)筋的作用，增加了凸模上表面的強(qiáng)度，凸模上表面是與壓力機(jī)相連的受力處，此處強(qiáng)度加強(qiáng)后就進(jìn)一步降低了凸模破損的可能，延長(zhǎng)了凸模使用壽命。綜上所述，本發(fā)明的汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法，具有樣件成形成本低，成形周期短且精度能夠滿足要求的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)方法中采用的獨(dú)特結(jié)構(gòu)的成形模具，也是專(zhuān)門(mén)針對(duì)汽車(chē)覆蓋件樣件預(yù)成形件加工要求而設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工便捷，加工受力平穩(wěn)，模具制造簡(jiǎn)單方便而成本低的優(yōu)點(diǎn)。特別適合用于單件或小批量生產(chǎn)的汽車(chē)覆蓋件樣件成形。


圖1是本發(fā)明方法所采用的成形模具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的左視方向的剖視圖。圖3為具體實(shí)施時(shí)本汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法的步驟流程結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。圖1和圖2為一種成形模具，其結(jié)構(gòu)為，包括位于下方的凹模1，依次對(duì)應(yīng)設(shè)置于凹模1上方的壓邊圈2、彈性墊圈3和凸模4，所述壓邊圈2和彈性墊圈3套設(shè)在凸模4向下的凸起部分之外，凸模4的凸起部分上方的兩側(cè)各具有一個(gè)向下方延伸的限位板5，限位板 5下方具有一個(gè)豎向設(shè)置的限位槽6，所述壓邊圈2對(duì)應(yīng)限位板5的兩側(cè)各具有一個(gè)橫向設(shè)置的限位螺栓7，限位螺栓7外端可滑動(dòng)地卡接在限位板5的限位槽6內(nèi)，凸模4下壓到極限位置時(shí)限位螺栓7限位于限位槽6的上端，此時(shí)凸模下表與凹模型腔之間形成工件成形型腔。所述凸模4上方的兩側(cè)還豎向固定設(shè)置有導(dǎo)套8，導(dǎo)套8可滑動(dòng)地套接在豎向設(shè)置且固定于凹模1的導(dǎo)柱9上。所述彈性墊圈3采用聚氨酯材料制得。所述凹模1的型腔底部還具有頂料機(jī)構(gòu)，所述頂料機(jī)構(gòu)包括位于凹模1的型腔底部的頂料板10，位于頂料板10下方的頂桿11，頂桿11可滑動(dòng)地向下穿出凹模1并用于與壓力設(shè)備相連。所述壓力設(shè)備優(yōu)選為液壓缸或氣缸。本具體實(shí)施方式
中，所述凹模1、壓邊圈2和凸模4均采用混凝土澆筑制得。其中采用的混凝土澆筑材料由水泥混合物、粗骨料、細(xì)骨料和水混合得到(優(yōu)選配比為1 :2 2. 4 0. 6)，所述水泥混合物由高強(qiáng)度的硅酸鹽水泥加入摻合料等得到(優(yōu)選為加入摻合料硅粉及外加劑早強(qiáng)劑，其中硅粉、水泥、早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑質(zhì)量比優(yōu)選為7:90:2:1 ； 早強(qiáng)劑和早強(qiáng)減水劑配置成溶液充分溶解后，優(yōu)選采用滯水法的摻加方法加入)；粗骨料的最大粒徑不大于25mm，針片狀顆粒含量不大于5. 0%，含泥量不大于0. 5%，泥塊含量不大于 0. 2% ；細(xì)骨料粒徑在3. Γ3. 7mm之間，含泥量不大于2. 0%，泥塊含量不大于0. 5% ；混凝土養(yǎng)護(hù)天數(shù)3天。所述凹模1、壓邊圈2和凸模4在澆筑時(shí)，先采用木材經(jīng)過(guò)數(shù)控加工制得汽車(chē)覆蓋件預(yù)成形零件形狀，再?lài)@該木材零件分別采用木板圍成凹模、壓邊圈和凸模的澆筑型框，混凝土澆筑型框內(nèi)壁刷涂脫模劑，然后采用混凝土澆筑得到凹模、壓邊圈和凸模的粗糙模具，再對(duì)粗糙模具的表面進(jìn)行打磨處理得到凹模、壓邊圈和凸模的模具；澆筑時(shí)在凸模上方的內(nèi)部橫向設(shè)置有兩根鋼筋13，所述限位板5的上端穿在兩根鋼筋13的兩端上再與凸模4澆筑為一體，所述壓邊圈2對(duì)應(yīng)限位板5的兩側(cè)設(shè)置有兩個(gè)帶內(nèi)螺紋的圓筒14，該圓筒 14與壓邊圈2澆筑為一體，所述限位螺栓7靠螺紋旋接在該圓筒14內(nèi)；所述導(dǎo)柱9與凹模澆筑一體，導(dǎo)套8與凸模澆筑一體。本發(fā)明的汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法由預(yù)成形和精整成形兩個(gè)工步結(jié)合完成，首先采用基于混凝土澆筑方法所得的模具成形獲得預(yù)成形件，然后再采用單點(diǎn)漸進(jìn)成形獲得精整成形件。其中預(yù)成形工步中具體實(shí)施時(shí)采用的是混凝土制造的成形模具，即為上述圖1 和圖2所示結(jié)構(gòu)的成形模具。故使得本方法具有加工成本低，加工周期短且精度高的優(yōu)點(diǎn)。圖3為具體實(shí)施時(shí)本汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法的步驟流程結(jié)構(gòu)示意圖。其中以小圖的形式顯示了本方法的步驟。其中小圖(a)表示需成形的制件，小圖(b)表示采用模型分析預(yù)成形件，小圖(c)表示預(yù)成形件木模，小圖(d)簡(jiǎn)示出根據(jù)木模制得的澆筑木架型框， 小圖(e)簡(jiǎn)示出在木架框架中澆筑混凝土得到的混凝土模具，小圖(f)簡(jiǎn)示混凝土模具沖壓預(yù)成形，小圖(g)簡(jiǎn)示采用漸進(jìn)成型精整成形的步驟，小圖(h)表示最終得到的構(gòu)件，形狀與圖(a)—致。
權(quán)利要求
1.一種汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法，其特征在于，汽車(chē)覆蓋件樣件的成形方法由預(yù)成形和精整成形兩個(gè)工步結(jié)合完成，首先采用基于混凝土澆筑方法所得的模具成形獲得預(yù)成形件，然后再采用單點(diǎn)漸進(jìn)成形獲得精整成形件。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法，其特征在于，所述預(yù)成形工步中采用的成形模具的凹模、凸模和壓邊圈至少一種采用混凝土澆筑制得。
3.如權(quán)利要求2所述的汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法，其特征在于，所述方法采用的混凝土澆筑材料由水泥混合物、粗骨料、細(xì)骨料和水混合得到，所述水泥混合物由高強(qiáng)度的硅酸鹽水泥加入摻合料等得到；粗骨料的最大粒徑不大于25mm，針片狀顆粒含量不大于5. 0%， 含泥量不大于0. 5%，泥塊含量不大于0. 2% ；細(xì)骨料粒徑在3. Γ3. 7mm之間，含泥量不大于 2. 0%，泥塊含量不大于0. 5% ；混凝土養(yǎng)護(hù)天數(shù)3天。
4.如權(quán)利要求2或3所述的汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法，其特征在于，所述方法的成形模具，包括位于下方的凹模，依次對(duì)應(yīng)設(shè)置于凹模上方的壓邊圈、彈性墊圈和凸模，所述壓邊圈和彈性墊圈套設(shè)在凸模向下的凸起部分之外，凸模的凸起部分上方的兩側(cè)各具有一個(gè)向下方延伸的限位板，限位板下方具有一個(gè)豎向設(shè)置的限位槽，所述壓邊圈對(duì)應(yīng)限位板的兩側(cè)各具有一個(gè)橫向設(shè)置的限位螺栓，限位螺栓外端可滑動(dòng)地卡接在限位板的限位槽內(nèi)，凸模下壓到極限位置時(shí)限位螺栓限位于限位槽的上端，此時(shí)凸模下表與凹模型腔之間形成工件成形型腔；所述凸模上方的兩側(cè)還豎向固定設(shè)置有導(dǎo)套，導(dǎo)套可滑動(dòng)地套接在豎向設(shè)置且固定于凹模的導(dǎo)柱上。
5.如權(quán)利要求4所述的汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法，其特征在于，所述模具彈性墊圈采用聚氨酯材料制得。
6.如權(quán)利要求4所述的汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法，其特征在于，所述凹模的型腔底部還具有頂料機(jī)構(gòu)，所述頂料機(jī)構(gòu)包括位于凹模的型腔底部的頂料板，位于頂料板下方的頂桿，頂桿可滑動(dòng)地向下穿出凹模并用于與壓力設(shè)備相連。
7.如權(quán)利要求4所述的汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法，其特征在于，所述凹模、壓邊圈和凸模在澆筑時(shí)，先采用木材經(jīng)過(guò)數(shù)控加工制得汽車(chē)覆蓋件樣件預(yù)成形零件形狀，再?lài)@該木材零件分別采用木板圍成凹模、壓邊圈和凸模的澆筑型框，混凝土澆筑型框內(nèi)壁刷涂脫模齊U，然后采用混凝土澆筑得到凹模、壓邊圈和凸模的粗糙模具，再對(duì)粗糙模具的表面進(jìn)行打磨處理得到凹模、壓邊圈和凸模的模具；澆筑時(shí)在凸模上方的內(nèi)部橫向設(shè)置有兩根鋼筋，所述限位板的上端穿在兩根鋼筋的兩端上再與凸模澆筑為一體，所述壓邊圈對(duì)應(yīng)限位板的兩側(cè)設(shè)置有兩個(gè)帶內(nèi)螺紋的圓筒，該圓筒與壓邊圈澆筑為一體，所述限位螺栓靠螺紋旋接在該圓筒內(nèi)；導(dǎo)柱與凹模澆筑一體，導(dǎo)套與凸模澆筑一體。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車(chē)覆蓋件樣件的成形方法，其特征在于，汽車(chē)覆蓋件樣件成形方法由預(yù)成形和精整成形兩個(gè)工步結(jié)合完成，首先采用基于混凝土澆筑方法所得的模具成形獲得預(yù)成形件，然后再采用單點(diǎn)漸進(jìn)成形獲得精整成形件。所述預(yù)成形件采用的成形模具的凹模、凸模和壓邊圈至少一種采用混凝土澆筑制得。本發(fā)明的汽車(chē)覆蓋樣件成形方法，具有模具成本低，樣件開(kāi)發(fā)周期短，精度滿足要求的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C04B28/00GK102501296SQ20111037605
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者史慧欣, 周杰, 李軍超, 田飛, 齊文濤 申請(qǐng)人:重慶大學(xué), 重慶杰信模具股份有限公司