專利名稱：一種汽車加工板料以及該汽車加工板料的落料模具的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車白車身零件制造領域，特別是涉及汽車白車身頂蓋鈑金的沖壓制造，具體涉及一種汽車頂蓋材料利用率的制造領域。
背景技術：
隨著汽車行業的不斷進步，汽車市場競爭愈演愈烈。尤其在汽車設計和制造水平已高度成熟的當今社會，競爭更是激烈異常。汽車市場競爭已不僅僅是質量和品牌的競爭， 同時也是汽車性價比的競爭。一個汽車90%以上的制品所用材料都是汽車鋼材。汽車零部件約70%的金屬零部件是通過沖壓加工得到的，對于沖壓而言，材料利用率高低直接影響著汽車行業經濟效益的高低。隨著汽車行業的高速發展，鐵礦能源將會越來越緊缺，汽車制造成本也會因此越來越高，這就要求設計人員要不斷提高設計和工藝水平，來提高材料利用率，改善汽車制造成本，提高市場競爭力。在沖壓生產制造過程中，沖壓工藝設計不合理，會增加生產的成本費用，降低單個零件的附加值，從而嚴重影響整車的市場競爭力。對于一個白車身鈑金件在沖壓生產中所需的數量，是按照一款汽車剛開始開發的預計產能而定。因此，車身沖壓件將直接影響到整車的制造成本。目前，國內多數主機廠都是在想方設法改進生產工藝，以便降低汽車制造成本。根據對現有普通金屬板料拉延模具的應用后發現，現在采用普通拉延的模具和鋼材的使用對材料利用率影響較大。現有的拉延模具由圖1-圖3所示的方式，他們都是在壓邊圈2或者上模1上設置拉延筋4，模具向下運動時，材料3在上模1和壓邊圈2和凸模5的做作用下發生變形，為使得產品獲得所需要的剛性，最終材料3的邊界線都停留在拉延筋外側IOmm左右的位置。 (如若材料3的邊界線走入至拉延筋4以內，材料變形不充分，會嚴重降低零件的剛度，給整車質量造成不可估量的影響)；
現有板料形狀形狀影響表現在如圖4所示，現有汽車生產的板料很多為方形板料，在拉延模具拉延結束后，所有板料線都不能過拉延筋10mm，由于走料情況的不一致，必然會造成局部加大，最終導致材料浪費較大。由圖5還可以看出從零件邊界開始計算，外周都是工藝補充部分，材料利用率受到極大的影響，嚴重制約了材料利用率的提高途徑。

發明內容
本發明設計了一種汽車加工板料以及該汽車加工板料的落料模具，其解決的技術問題是現有汽車加工板料在保證部件質量的前提下，存在嚴重制約加工板料利用率的問題。為了解決上述存在的技術問題，本發明采用了以下方案一種汽車加工板料，所述汽車加工板料為矩形結構，在所述汽車加工板料的矩形邊上開有一排鋸齒鋸齒(7)，當材料(3)在上模(1)、壓邊圈(2)和凸模(5)的做作用下發生變形， 材料(3 )靠外的邊界線(6 )都位于壓邊圈(2 )或者上模(1)的拉延筋(4 )外側。進一步，所述材料(3 )靠外的邊界線(6 )都位于壓邊圈(2 )或者上模(1)的拉延筋 (4)外側的9mm-llmm位置。進一步，所述材料(3 )靠外的邊界線(6 )都位于壓邊圈(2 )或者上模(1)的拉延筋 (4)外側的IOmm位置。一種汽車加工板料的落料模具，包括模柄(11)、上模板(12)、彈簧(13)、上固定板 (14)、卸料板(15)、上刀塊(16)、托料板A (17)、下刀塊(18)、下固定板(19)、支撐塊(20)、 導套(21)、導柱(22)、托料板B (24)以及上模板，上刀塊(16)的上刃口和下刀塊(18)的下刃口形狀采用鋸齒形狀設計。進一步，所述上刀塊(16)的上刃口和下刀塊(18)的下刃口分別固定于上模板和下模板上。進一步，所述相鄰兩個鋸齒之間的過渡長度為3mm。進一步，所述上刀塊(16)和下刀塊(18)的刃口間隙為0.08mm。該汽車加工板料以及該汽車加工板料的落料模具與傳統的汽車加工板料以及該汽車加工板料的落料模具相比，具有以下有益效果
(1)本發明中帶有排鋸齒鋸齒的汽車加工板料，一方面拉延模拉延時，大部分的板料依然沒有走入拉延筋以內，零件的結構剛度得到了保證，未產生任何影響，同時又使得材料利用率能大幅的提高。(2)本發明通過上刀塊的上刃口和下刀塊的下刃口形狀采用鋸齒形狀設計而改變了原有的落料模具結構，由原來的直線形切斷變成近似鋸齒形板料線，使得材料利用率能大幅的提高。


圖1 本發明中拉延模具的工作狀態示意圖I ； 圖2 本發明中拉延模具的工作狀態示意圖II ；
圖3 本發明中拉延模具的工作狀態示意圖III ； 圖4 現有汽車加工板料采用的板料的結構示意圖； 圖5 現有汽車加工板料采用的板料加工后的結構示意圖； 圖6 本發明汽車加工板料加工成型后的結構示意圖； 圖7 本發明汽車加工板料加工成型前的結構示意圖； 圖8 本發明汽車加工板料的落料模具結構示意圖。附圖標記說明
1 一上模；2—壓邊圈；3—材料；4一拉延筋；41 一拉延筋成型突起；5—凸模；6—板料線；7—鋸齒。11-模柄；12-上模板；13-彈簧；14-上固定板；15-卸料板；16-上刀塊；17-托料板A ； 18-下刀塊；19-下固定板；20-支撐塊；21-導套；22-導柱；23-材料；24-托料板B。
具體實施例方式下面結合圖1至圖8，對本發明做進一步說明
如圖1至圖3，零件對應部位拉延前后板料延伸變形研究
板料在模具作用下產生了延伸和壓縮，以減少應力、控制板料流動為主導思想外側的板料需要被板料拉住，否則內部拉力超過外側，必然會材料內部變形不充分，所以必須板料被壓在拉延筋以外，壓機繼續下行，由于外部一直受拉，會產生一定的走動，如果超過拉延筋，必然外部拉力忽然減小，板料大范圍外部失力，朝內部走動過大，必然會產生內部起皺及變形，故此，為保證拉延的穩定性，一般都要保證在最終拉延狀態，板料線都不能超過拉延筋。拉延模具生產方式為將此種鋸齒狀的板料放入拉延模內，上模向下運動，壓邊圈2 和上模1將板料壓住，模具向下運動時，材料3在上模1和壓邊圈2和凸模5的做作用下發生變形，為使得產品獲得所需要的剛性，最終材料3的靠外的邊界線都停留在拉延筋外側 IOmm左右的位置。采用本發明所提出的方法，零件表面張力與傳統的板料相比，沒有變化， 保證了產品的質量，同時材料利用率能大幅的提高。如圖7所示，零件對應部位拉延前后板料延伸變形研究
板料在模具作用下產生了延伸和壓縮，鋸齒狀外側的板料被拉延筋拉住，靠鋸齒狀內側在初始階段走料會比較快，由于外部被拉住，內部產生波浪使得靠內部板料產生增厚，靠內部壓力增大，最終產生一個穩定的走料狀態，壓機繼續下行，由于外部一直沒有超過拉延筋，內部受拉處于一個較為穩定的狀態直至最終狀態。此發明的新型板料形狀設計方案通過在業內著名的有限元仿真分析軟件 AUTOFORM和PAM-STAMP的精確仿真驗證，顯示了產品A面拉延充分，沖擊線、變形未出現在產品的外觀表面。在奇瑞公司主力車型Mll的頂蓋零件上也有體現，并經過實踐生產來看， 已經避免了起皺、疊料、變形、沖擊線等缺陷。在材料利用率和產品質量之間取得一個良好的平衡，因此此新型板料形狀的設計具有很高的可用價值。通過此例頂蓋生產用板料的發明的新型設計方法，可以引伸應用各種類似的結構，都能起到提高材料的利用率。沖壓件作為汽車車身開發過程中必不可少的零件，提高它的材料利用率，就可以提高單件的附加值，從而也就提高了整車在汽車市場中的競爭力。本專利也給我們提供了一個改善工藝技術的一種思維模式。如圖8所示，一種汽車加工板料的落料模具，包括有上模板、下模板、卸料板、上刀塊和下刀塊等部件，為保證強度，提高模具壽命，上、下刃口采用SKDll制造并分別固定于上模和下模上。為降低沖裁力，刃口采用300mm過渡3mm設計，即刃口兩條斜邊長為300mm， 兩條斜邊之間的過渡長度為3mm。模具不設置定位裝置，長度方向尺寸控制由開卷線調整控制，為滿足多種材料的剪切工作，壓料板選用彈簧壓料，壓料力按照1. 5mm設計，刃口間隙按0.08mm設計，刃口形狀采用鋸齒形狀設計。將此套模具安裝在落料壓機上，可以生產鋸齒狀的板料。上面結合附圖對本發明進行了示例性的描述，顯然本發明的實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種汽車加工板料，其特征在于所述汽車加工板料為矩形結構，在所述汽車加工板料的矩形邊上開有一排鋸齒鋸齒(7)，當材料(3)在上模(1)、壓邊圈(2)和凸模(5)的做作用下發生變形，材料(3)靠外的邊界線(6)都位于壓邊圈(2)或者上模(1)的拉延筋(4) 外側。
2.根據權利要求1所述汽車加工板料，其特征在于所述材料(3)靠外的邊界線(6)都位于壓邊圈(2)或者上模(1)的拉延筋(4)外側的9mm-llmm位置。
3.根據權利要求2所述汽車加工板料，其特征在于所述材料(3)靠外的邊界線(6)都位于壓邊圈(2)或者上模(1)的拉延筋(4)外側的IOmm位置。
4.一種汽車加工板料的落料模具，包括模柄(11)、上模板(12)、彈簧(13)、上固定板 (14)、卸料板(15)、上刀塊(16)、托料板A (17)、下刀塊(18)、下固定板(19)、支撐塊(20)、 導套(21)、導柱(22)、托料板B (24)以及上模板，其特征在于上刀塊(16)的上刃口和下刀塊(18)的下刃口形狀采用鋸齒形狀設計。
5.根據權利要求4所述汽車加工板料的落料模具，其特征在于所述上刀塊(16)的上刃口和下刀塊(18)的下刃口分別固定于上模板和下模板上。
6.根據權利要求4或5所述汽車加工板料的落料模具，其特征在于所述相鄰兩個鋸齒之間的過渡長度為3mm。
7.根據權利要求4、5或6所述汽車加工板料的落料模具，其特征在于所述上刀塊 (16)和下刀塊(18)的刃口間隙為0. 08mm。
全文摘要
本發明涉及一種汽車加工板料以及該汽車加工板料的落料模具，所述汽車加工板料為矩形結構，在所述汽車加工板料的矩形邊上開有一排鋸齒鋸齒(7)，當材料(3)在上模(1)、壓邊圈(2)和凸模(5)的做作用下發生變形，材料(3)靠外的邊界線(6)都位于壓邊圈(2)或者上模(1)的拉延筋(4)外側。本發明中帶有排鋸齒鋸齒的汽車加工板料，一方面拉延模拉延時，大部分的板料依然沒有走入拉延筋以內，零件的結構剛度得到了保證，未產生任何影響，同時又使得材料利用率能大幅的提高。
文檔編號B21D28/14GK102366773SQ20111031103
公開日2012年3月7日 申請日期2011年10月14日 優先權日2011年10月14日
發明者方衛國, 沈左軍, 謝偉 申請人:奇瑞汽車股份有限公司