本發明屬于汽車覆蓋件車身零件制造領域，具體涉及到一種汽車發動機蓋外板的沖壓工藝及裝備。

背景技術：

汽車發動機蓋內外板總成一般由外板和內板包合而成，內板起到增強剛性的作用，作為外觀件外板的表面質量要求高。與一般的沖壓件比較，汽車發動機蓋外板薄、表面質量要求高、配合部分協調性高等特點。由于汽車發動機蓋外板零件尺寸較大，成型質量要求高，不允許有波紋、皺紋、破裂等影響產品質量的缺陷，其沖壓工藝制定直接影響汽車發動機蓋外板產品質量。

汽車沖壓技術對汽車產業發展有很大的促進作用。在汽車發動機蓋外板制作過程中，現有技術工藝流程工序不合理，材料利用率不高，設備利用率低，工作效率低，生產節拍對實現流水作業不協調，嚴重影響現代化大生產需求。

對大部分汽車制造企業來說，在汽車零件工藝上主要是工人采用沖壓設備在手工線上進行沖壓成型，其存在自動化程度低、效率低和勞動強度大等技術問題。汽車發動機蓋外板沖壓工序較復雜，四周需要翻邊和側翻邊，不少廠家使用剪板機的手工下料，以矩形板料進行拉延，在手工線上沖壓生產，材料成本較高，生產效率一般。因此，有必要設計一種汽車發動機蓋外板的沖壓工藝及裝備。

目前與本申請技術最接近的《一種機罩外板的沖壓加工方法及其裝置》發明專利申請主要是關于機罩外板的加工方法和沖壓裝置，沒有考慮材料利用率這一點，材料利用率在大批量生產的汽車模具開發是必須要重點考慮的，它直接影響生產成本；另外該專利也沒有考慮到自動化生產方式，以機器人為載體的智能制造將是大型汽車覆蓋件批量生產的發展趨勢。

技術實現要素：

為解決現有技術和實際情況中存在的上述問題，本發明提供了一種汽車發動機蓋外板的沖壓工藝及裝備，通過對汽車發動機罩外板這一汽車覆蓋件的三維、二維圖紙分析，從各部位的形狀、功用和特點考慮，分析其沖壓工藝，綜合應用各種斜楔側翻邊模具結構，優化各種工藝方案，發明一種汽車發動機蓋外板的沖壓工藝和裝備，保證在保證產品質量和操作安全性、提高材料利用率的前提下實現高效、自動化、批量生產，解決汽車覆蓋件外板件批量生產中遇到的困難。

本發明的技術效果通過以下技術方案實現：

一種汽車發動機蓋外板的沖壓工藝，包括以下步驟：

1)采用一拉延模具對板料進行拉延，得到汽車發動機蓋外板拉延件；

2)采用一修邊沖孔模具對拉延件進行修邊，切掉外周余料及沖孔；

3)采用一翻邊、側翻邊模具，進行第一次翻邊、側翻邊；

4)采用一翻邊、側翻邊模具，進行第二次翻邊、側翻邊。

優選地，所述步驟1)汽車發動機蓋外板拉延使用平板毛坯，坯料在開卷落料線上生產，按步距自動連續下料，落料形狀為圓弧形，該料片同樣適用于同一車型的汽車發機蓋內板。

優選地，每相鄰工序之間送料方向相差180度，即每副模具與它的前一副模具的送料方向相反。

優選地，所述步驟1)拉延工序，在a線第一臺沖壓設備壓機上，在待加工毛坯上成型，使用汽車發動機蓋外板拉延模，工作時下模的凸模不動，上模的凹模下行，模具中的頂桿將置于下模的壓邊圈頂起，壓邊圈與凹模相互作用，在拉延之初壓緊板料，工作到底時成型出拉延件。

優選地，所述步驟2)修邊沖孔工序，在a線第二臺沖壓設備壓機上，使用汽車發動機蓋外板修邊沖孔模，采用對拉延件進行全周修邊、沖孔，以消除板邊的毛刺，對后序翻邊展開，切除的廢料自動滑到壓機外。

優選地，所述步驟3)翻邊、側翻邊工序，在a線第三臺沖壓設備壓機上，使用汽車發動機蓋外板翻邊、側翻邊模，用到一組大型斜楔翻邊復動結構，對三處翻邊區域、側翻邊區域分別進行翻邊、側翻邊，由于一次無法完成翻邊、側翻邊，需分兩工序完成。

優選地，所述步驟4)第二次翻邊、側翻邊工序，在a線第四臺沖壓設備壓機上，使用汽車發動機蓋外板翻邊、側翻邊模，用兩組小型斜楔翻邊復動結構，對三處翻邊區域、側翻邊區域區域分別進行翻邊、側翻邊。

本發明同時公開了一種汽車發動機蓋外板的沖壓設備，包括汽車發動機蓋外板拉延模，修邊沖孔模，兩副發動機蓋外板翻邊、側翻邊模，四臺壓機，機器手送料生產線；所述機器手送料生產線包括上下料機械手，翻轉系統及電氣控制系統。

優選地，每相鄰工序之間送料方向相差180度，每副模具與它的前一副模具的送料方向相反。

有益效果：

1.發動機蓋外板拉延下料采用開卷落料線的排樣，落料形狀為圓弧形，每個零件消耗的鋼材排樣步距為p，采用在開卷落料線上進行形狀落料后沖壓零件的材料利用率達到74.9﹪。如果采用矩形坯料，每個零件消耗的鋼材面積為p1(步距)×w(寬帶)，材料利用率僅為65.6﹪。本排樣圖可以大大提高材料利用率，對大批量生產的汽車零件而言，大大降低了材料成本。本排樣落料外形也可用作同一車型的汽車發動機內板的坯料。

2.本發明公開了一種汽車發動機蓋外板的沖壓工藝。

綜合考慮了零件工藝特點、模具結構等因素，以盡量少的工序即4副模具在4臺沖壓機上連續沖壓依次完成拉延、修邊沖孔、翻邊+側翻邊、翻邊+側翻邊四工序，模具結構緊湊，工藝路線合理，生產操作性強，外觀質量得到了保證，有利于后工序發動機蓋外板與內板的包邊。

3.本發明公開了一種汽車發動機蓋外板的沖壓裝備。

發動機蓋外板的沖壓在自動生產線上完成，自動線生產由上下料機械手、翻轉系統及電氣控制系統等組成，在4臺沖壓機上連續沖壓依次完成拉延、修邊沖孔、翻邊+側翻邊、翻邊+側翻邊四工序。并由機器人操作代替人工操作，操作安全性好，生產效率高，產品質量穩定，產品合格率高。

附圖說明

圖1是汽車發動機蓋外板的結構示意圖。

圖2是本發明汽車發動機蓋外板的沖壓工藝及裝備的開卷落料排樣圖。

圖3是本發明汽車發動機蓋外板的沖壓工藝及裝備的第一沖壓工序拉延工藝數模。

圖4是本發明汽車發動機蓋外板的沖壓工藝及裝備的第二沖壓工序修邊沖孔工藝數模。

圖5是本發明汽車發動機蓋外板的沖壓工藝及裝備的第三沖壓工序翻邊、側翻邊工藝數模。

圖6是本發明汽車發動機蓋外板的沖壓工藝及裝備的第四沖壓工序翻邊、側翻邊工藝數模。

圖7是本發明汽車發動機蓋外板的沖壓工藝及裝備的4個沖壓工序圖。

圖8是本發明汽車發動機蓋外板的沖壓工藝的流程圖。

具體實施方式

本發明公開一種汽車發動機蓋外板的沖壓工藝及裝備。

圖1為汽車發動機外板產品圖，它是典型的外覆蓋件，拉延是第一道成型工序。發動機蓋外板要與內板包邊壓合，在拉延之后前者全周需翻邊或側翻邊。需要按常規沖壓方向觀察分析，部位11、12、14處有負角，需要在翻邊后再實施側翻邊，其余部位如區域13直接翻邊即可。

采用圓弧形板料取代矩形板料，降低材料成本，與同一車型的發動機蓋內板共用坯料。

汽車覆蓋件成型之前需下料，毛料采用平板毛坯。汽車發動機蓋外板拉延下料在開卷落料線上，按固定步距自動下料，落料形狀為圓弧形，圖2為汽車發動機蓋外板開卷落料排樣圖，如圖所示，材料利用率達到74.9﹪，比傳統使用矩形坯料提高材料利用率約9％。汽車發動機蓋外板的坯料形狀與內板相同。

汽車發動機蓋外板沖壓工藝安排，分4個工序完成，用到4副模具、4臺壓機完成成線生產。

拉延是汽車發動機蓋外板的第一道成型工序，它是影響外板件表面質量的主要因素，絕大部分形狀在此工序中得到。圖3為汽車發動機蓋外板第一沖壓工序拉延，用到拉延模，以壓力圈壓料，在壓力機上將平板毛坯壓制成開口空心薄壁零件，本工序是最重要的成型工序。

拉延之后需要對工藝補充部分進行全周修邊，修邊線需要翻邊展開確認。圖4為汽車發動機蓋外板第二沖壓工序修邊沖孔，使用修邊沖孔模，修切掉覆蓋件拉延時的外周工藝補充部分，獲得修邊工序件，以便后面工序翻邊等。

修邊之后就對零件外周進行翻邊。圖5為發動機蓋外板第三沖壓工序翻邊、側翻邊，用到一相關模具和設備，工作內容包括兩處翻邊和一處側翻邊，其中在區域11進行側翻邊，在區域16和17進行翻邊，區域13暫未翻邊。

由于汽車發動機蓋外板四周均需翻邊或側翻邊，不能在一個工序完成，第四沖壓工序完成第二次翻邊、側翻邊，需用到一相關模具和設備。圖6為第四沖壓工序翻邊、側翻邊，主要對區域13進行翻邊，對區域12、14進行側翻邊。

對以上工藝過程進行整理。

本發明的沖壓工藝，汽車發動機蓋外板采用少無廢料排樣方式，采用連續沖壓模具進行加工，提高了生產效率，并降低了工人強度，實現機器人送料自動化生產，其沖壓工藝用到四副模具，如圖8所示，包括以下步驟：

t1、采用一拉延模具對板料進行拉延，得到汽車發動機蓋外板拉延件；

t2、采用一修邊沖孔模具對拉延件進行修邊，切掉外周余料及沖孔；

t3、采用一翻邊、側翻邊模具，進行第一次翻邊、側翻邊；

t4、采用一翻邊、側翻邊模具，進行第二次翻邊、側翻邊。

本發明汽車發動機蓋外板的沖壓工藝的

汽車發動機蓋外板采用機器手送料方式進行自動化生產，大大提高生產率。

沖壓送料工業機器人在汽車發動機蓋外板沖壓自動化生產線上的應用，機器人沖壓自動化生產線不僅改善勞動條件，減輕工人勞動強度，而且能夠確保生產安全，提高勞動生產率和產品質量，同時能降低能源及原材料的損耗，節省輔助加工時間，最終降低產品制造成本。

與自動線生產方式匹配，成線生產的汽車發動機蓋外板四工序，每相鄰工序之間送料方向轉旋180度，在四副模具上的對角均設有感應器、投入檢測開關，在下模一側裝有電氣盒，保證自動、準確送料。

本發明汽車發動機蓋外板沖壓工序共4個，使用開卷線下料毛坯，用到4副模具，依次在某一沖壓線4臺壓機上完成流水線生產，簡要工序圖見圖7。

第一個工序為拉延，在a線第一臺沖壓設備2000t壓機上，在待加工毛坯上成型，使用汽車發動機蓋外板拉延模，工作時下模的凸模不動，上模的凹模下行，模具中的頂桿將置于下模的壓邊圈頂起，壓邊圈與凹模相互作用，在拉延之初壓緊板料，工作到底時成型出拉延件。

第二個工序為修邊沖孔，在a線第二臺沖壓設備1000t壓機上，使用汽車發動機蓋外板修邊沖孔模，采用對拉延件進行全周修邊、沖孔，以消除板邊的毛刺，對后序翻邊展開，切除的廢料自動滑到壓機外。

第三個工序為翻邊、側翻邊，在a線第三臺沖壓設備800t壓機上，使用汽車發動機蓋外板翻邊、側翻邊模，用到一組大型斜楔翻邊復動結構，對三處區域分別進行翻邊、側翻邊，如圖5所示，由于一次無法完成翻邊、側翻邊，需分兩工序完成。

第四個工序為第二次翻邊、側翻邊，在a線第四臺沖壓設備800t壓機上，使用汽車發動機蓋外板翻邊、側翻邊模，用到兩組小型斜楔翻邊復動結構，對三處區域分別進行翻邊、側翻邊，如圖6所示。至此完成所有沖壓工序，為汽車發動機蓋外板與內板的包合作好準備。

以上四副模具上境外裝有電器盒、感應器、投入檢測開關、連接器等與自動生產線相匹配的元件。

最后應說明的是：以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。