專利名稱：一種汽車覆蓋件樣件成形方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種零件成形方法，具體為一種汽車覆蓋件樣件成形方法。
背景技術：
汽車覆蓋件(簡稱覆蓋件)是指構成汽車車身或駕駛室、覆蓋發(fā)動機和底盤的異形體表面和內部的汽車零件。汽車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，汽車覆蓋件包括引擎蓋板，車頂蓋，左、右車側圍，前、后車門，前、后、左、右翼子板，行禮箱蓋板，發(fā)動機前支撐板，發(fā)動機前裙板，前圍上蓋板，后圍板，后圍上蓋板，前裙板，前框架，前翼子板，車輪擋泥板、后翼子板、后圍板、行李倉蓋，后圍上蓋板、頂蓋、前圍側板、前圍板、前圍上蓋板、前擋泥板、發(fā)動機罩等。覆蓋件表面上任何微小的缺陷都會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車身制造的關鍵環(huán)節(jié)。汽車新式車型或概念車在前期研發(fā)過程中，要求的汽車覆蓋件為單件或小批量的樣件。覆蓋件類型種類多，模具數(shù)量要求多，且傳統(tǒng)沖壓模具制造調試周期較長，成本高昂， 從時間成本和經(jīng)濟成本上考慮樣件都不宜再采用傳統(tǒng)沖壓模具工藝進行生產。申請人通過對汽車覆蓋件的成形特點進行研究，開發(fā)出適合汽車覆蓋件樣件快速成形的一種汽車覆蓋件成形方法，該方法由預成形和精整成形兩個工步結合完成，首先采用基于混凝土澆筑方法所得的模具成形獲得預成形件，然后再采用單點漸進成形獲得精整成形件，使得精整成形件精度滿足要求。從而汽車新型車身或概念車在前期研發(fā)過程中，既節(jié)約了經(jīng)濟成本，也縮短了時間周期，快速經(jīng)濟的得到汽車覆蓋件樣件。故如何設計一種加工成本低，汽車覆蓋件樣件能夠通用，同時能夠保證零件精度的汽車新的覆蓋件樣件成形方法，成為本領域技術人員的研究對象。

發(fā)明內容
針對上述現(xiàn)有技術不足，本發(fā)明要解決的技術問題是怎樣提供一種加工成本低， 加工時間短，且精度高的適合單件或小批量生產的汽車覆蓋件樣件成形方法。為了解決上述技術問題，本發(fā)明中采用了如下的技術方案
一種汽車覆蓋件樣件成形方法，其特點在于，汽車覆蓋件樣件的成形方法由預成形和精整成形兩個工步結合完成，首先采用基于混凝土澆筑方法所得的模具成形獲得預成形件，然后再采用單點漸進成形獲得精整成形件。本方法中，根據(jù)汽車覆蓋件特點，將其分為兩個工步，各自選擇不同的成形方法，由于預成形加工，只需成形出零件預成形形狀，無需成形出零件圓角等細節(jié)特征，故采用成形模具加工，極大地降低了對成形模具自身的要求， 采用模具成形，速度較快；同時僅僅采用單點漸進成形方式整形零件圓角等細節(jié)特征，避免采用單點漸進成形加工容易破損起皺的缺陷，同時提高了零件表面加工精度，使其能夠滿足汽車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，同時模具還具備通用性的三重優(yōu)點。作為優(yōu)化，所述預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。這是因為本模具的成形對象對模具要求較低，故可以采用混凝土來制作凹模、 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發(fā)及制造的時間，使其特別適合對于多種類的單件或小批量生產。作為進一步優(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劑，其中硅粉、水泥、早強劑、早強減水劑質量比優(yōu)選為7:90:2:1 ；早強劑和早強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、強度和加工性能均能夠很好地滿足汽車覆蓋件樣件成形模具的加工性能要求。同時，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域常規(guī)技術，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。作為進一步優(yōu)化，所述成形模具，包括位于下方的凹模，依次對應設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在凸模向下的凸起部分之外，凸模的凸起部分上方的兩側各具有一個向下方延伸的限位板，限位板下方具有一個豎向設置的限位槽，所述壓邊圈對應限位板的兩側各具有一個橫向設置的限位螺栓，限位螺栓外端可滑動地卡接在限位板的限位槽內，凸模下壓到極限位置時限位螺栓限位于限位槽的上端， 此時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還豎向固定設置有導套，導套可滑動地套接在豎向設置且固定于凹模的導柱上。本結構上優(yōu)化后的成形模具，使用時，待成形的板料置于凹模上面位于凹模與壓邊圈之間，凸模在壓力機作用下下壓，凸模通過彈性墊圈對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生變形，當凸模下壓到極限位置時，得到初步加工成形的板料零件。其中，設置的限位板用于對凸模下壓行程限位，保證凸模下壓到位恰好得到預成形的形變量，避免凸模下壓過深而增大模具負荷。同時設置的彈性墊圈使其受力平穩(wěn)，凸模下壓平緩，增強凸模下壓的穩(wěn)定性，避免模具負荷過大造成損壞；其次彈性墊圈在凸模下壓過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，使成形過程更穩(wěn)定；彈性墊圈還有一個作用是在凸模收回的過程中，彈性墊圈通過壓邊圈給板料施加一個向下的力，方便板料從凸模上脫模，板料不會出現(xiàn)卡在凸模上向上運動的情況，使這個加工過程流暢而有序。同時，凸模下壓和收回均靠導套與導柱的配合導向，保證合模準確且進一步增加了模具穩(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。
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構，所述頂料機構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，頂桿可滑動地向下穿出凹模并用于與壓力設備相連。所述壓力設備優(yōu)選為液壓缸或氣缸。這樣，凸模收回后，頂桿在壓力設備作用下向上頂起，便于板料脫模卸料。作為混凝土澆筑工藝的進一步優(yōu)化，所述凹模、壓邊圈和凸模在澆筑時，先采用木材經(jīng)過數(shù)控加工制得汽車覆蓋件預成形零件形狀，再圍繞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，再對粗糙模具的表面進行打磨處理得到凹模、壓邊圈和凸模的模具；澆筑時在凸模上方的內部橫向設置有兩根鋼筋，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，所述壓邊圈對應限位板的兩側設置有兩個帶內螺紋的圓筒，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；導柱與凹模澆筑一體，導套與凸模澆筑一體。這樣得到的模具經(jīng)過打磨處理后，表面光滑，能夠滿足成形模具的要求，同時，澆筑時，將限位板上端和圓筒與相應模具件澆筑為一體，其連接可靠，一體性好，利于力的傳遞。同時澆筑于凸模上方內部的兩根鋼筋，可以用于抵消凸模下壓到極限位置時對限位板產生的下壓力，避免限位板從凸模上脫離損壞；同時鋼筋可以起到加強筋的作用，增加了凸模上表面的強度，凸模上表面是與壓力機相連的受力處，此處強度加強后就進一步降低了凸模破損的可能，延長了凸模使用壽命。綜上所述，本發(fā)明的汽車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，同時方法中采用的獨特結構的成形模具，也是專門針對汽車覆蓋件樣件預成形件加工要求而設計，具有結構簡單，加工便捷，加工受力平穩(wěn)，模具制造簡單方便而成本低的優(yōu)點。特別適合用于單件或小批量生產的汽車覆蓋件樣件成形。


圖1是本發(fā)明方法所采用的成形模具的結構示意圖。圖2為圖1的左視方向的剖視圖。圖3為具體實施時本汽車覆蓋件樣件成形方法的步驟流程結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的結構作進一步的詳細說明。圖1和圖2為一種成形模具，其結構為，包括位于下方的凹模1，依次對應設置于凹模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各具有一個向下方延伸的限位板5，限位板 5下方具有一個豎向設置的限位槽6，所述壓邊圈2對應限位板5的兩側各具有一個橫向設置的限位螺栓7，限位螺栓7外端可滑動地卡接在限位板5的限位槽6內，凸模4下壓到極限位置時限位螺栓7限位于限位槽6的上端，此時凸模下表與凹模型腔之間形成工件成形型腔。所述凸模4上方的兩側還豎向固定設置有導套8，導套8可滑動地套接在豎向設置且固定于凹模1的導柱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構，所述頂料機構包括位于凹模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可滑動地向下穿出凹模1并用于與壓力設備相連。所述壓力設備優(yōu)選為液壓缸或氣缸。本具體實施方式
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劑，其中硅粉、水泥、早強劑、早強減水劑質量比優(yōu)選為7:90:2:1 ； 早強劑和早強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)護天數(shù)3天。所述凹模1、壓邊圈2和凸模4在澆筑時，先采用木材經(jīng)過數(shù)控加工制得汽車覆蓋件預成形零件形狀，再圍繞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，再對粗糙模具的表面進行打磨處理得到凹模、壓邊圈和凸模的模具；澆筑時在凸模上方的內部橫向設置有兩根鋼筋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對應限位板5的兩側設置有兩個帶內螺紋的圓筒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；所述導柱9與凹模澆筑一體，導套8與凸模澆筑一體。本發(fā)明的汽車覆蓋件樣件成形方法由預成形和精整成形兩個工步結合完成，首先采用基于混凝土澆筑方法所得的模具成形獲得預成形件，然后再采用單點漸進成形獲得精整成形件。其中預成形工步中具體實施時采用的是混凝土制造的成形模具，即為上述圖1 和圖2所示結構的成形模具。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。圖3為具體實施時本汽車覆蓋件樣件成形方法的步驟流程結構示意圖。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成形件，小圖(c)表示預成形件木模，小圖(d)簡示出根據(jù)木模制得的澆筑木架型框， 小圖(e)簡示出在木架框架中澆筑混凝土得到的混凝土模具，小圖(f)簡示混凝土模具沖壓預成形，小圖(g)簡示采用漸進成型精整成形的步驟，小圖(h)表示最終得到的構件，形狀與圖(a)—致。
權利要求
1.一種汽車覆蓋件樣件成形方法，其特征在于，汽車覆蓋件樣件的成形方法由預成形和精整成形兩個工步結合完成，首先采用基于混凝土澆筑方法所得的模具成形獲得預成形件，然后再采用單點漸進成形獲得精整成形件。
2.如權利要求1所述的汽車覆蓋件樣件成形方法，其特征在于，所述預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.如權利要求2所述的汽車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、細骨料和水混合得到，所述水泥混合物由高強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)護天數(shù)3天。
4.如權利要求2或3所述的汽車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，依次對應設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在凸模向下的凸起部分之外，凸模的凸起部分上方的兩側各具有一個向下方延伸的限位板，限位板下方具有一個豎向設置的限位槽，所述壓邊圈對應限位板的兩側各具有一個橫向設置的限位螺栓，限位螺栓外端可滑動地卡接在限位板的限位槽內，凸模下壓到極限位置時限位螺栓限位于限位槽的上端，此時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還豎向固定設置有導套，導套可滑動地套接在豎向設置且固定于凹模的導柱上。
5.如權利要求4所述的汽車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.如權利要求4所述的汽車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構，所述頂料機構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，頂桿可滑動地向下穿出凹模并用于與壓力設備相連。
7.如權利要求4所述的汽車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，先采用木材經(jīng)過數(shù)控加工制得汽車覆蓋件樣件預成形零件形狀，再圍繞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，再對粗糙模具的表面進行打磨處理得到凹模、壓邊圈和凸模的模具；澆筑時在凸模上方的內部橫向設置有兩根鋼筋，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，所述壓邊圈對應限位板的兩側設置有兩個帶內螺紋的圓筒，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；導柱與凹模澆筑一體，導套與凸模澆筑一體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車覆蓋件樣件的成形方法，其特征在于，汽車覆蓋件樣件成形方法由預成形和精整成形兩個工步結合完成，首先采用基于混凝土澆筑方法所得的模具成形獲得預成形件，然后再采用單點漸進成形獲得精整成形件。所述預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)明的汽車覆蓋樣件成形方法，具有模具成本低，樣件開發(fā)周期短，精度滿足要求的特點。
文檔編號C04B28/00GK102501296SQ20111037605
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權日2011年11月23日
發(fā)明者史慧欣, 周杰, 李軍超, 田飛, 齊文濤 申請人:重慶大學, 重慶杰信模具股份有限公司