貨廂是貨車的主要組成部份，貨廂質(zhì)量的好壞直接影響到整個汽車的外觀質(zhì)量，而貨廂的生產(chǎn)難度在于車廂三方瓦棱板的成形，由于筋板壓形面積大，表面粗糙度要求高，線條棱角要求高，給加工帶來很大的難度，致使有些汽車廠家不能生產(chǎn)或生產(chǎn)出來的產(chǎn)品達(dá)不到要求�，F(xiàn)以二汽貨車廂三方瓦棱板(圖1)為例，將其生產(chǎn)過程進(jìn)行分析。

圖1 瓦棱板示意圖

    1、工藝制定

    瓦棱板的生產(chǎn)從坯料到加工成型主要有兩種工藝過程：(1)開卷-滾壓-下料；(2)開卷-下料-壓形�，F(xiàn)進(jìn)行分析比較。

    1.1 開卷-滾壓-下料

    這條工藝流程的生產(chǎn)過程是：利用定尺卷料在開卷機(jī)上把材料開卷校平，在滾壓模具上成形，最后按所需尺寸進(jìn)行下料。

    成型原理。板料連續(xù)不斷的通過成形輪，壓形得到所需的形狀。每一道瓦棱需一對成形輪，封閉瓦棱即左右兩邊瓦棱各需4對以上成形輪。

    設(shè)備及工裝分析。滾壓過程中，需材料連續(xù)不斷地供給，所以第1步工序開卷必須用專用開卷校平機(jī)。第2步工序滾壓必須投入整條裝壓設(shè)備線，而滾壓設(shè)備包括動力部份、傳動減速部份、壓形部份。第3步工序下料所需設(shè)備由于產(chǎn)品已成型，切口位置邊有成形瓦棱，所以一般剪板機(jī)不能滿足其要求，需用專用剪板機(jī)。

    滾壓設(shè)備制作費用及生產(chǎn)周期。這套滾壓設(shè)備，制作難度大，工作量大，初步估計，壓形部份滾輪需要量為：開口瓦棱需5對滾輪，兩端封閉部份由于是逐步成形，至少需8對以上滾輪，所以共需13對滾輪。制造費用需10萬元左右，再加上傳動減速部份及動力部份，這條生產(chǎn)線至少需15～20萬元左右。生產(chǎn)周期從設(shè)計到使用需180個工時日，制作周期長。

    1.2 開卷-下料-壓形

    此工藝的生產(chǎn)過程是：將定尺卷料開卷，然后下料，最后壓形。

    成型原理。下好的材料在成形模上分兩次壓制成型(如圖2)，可達(dá)到壓形目的。同時在壓形過程中，五根瓦棱是同時成形，整塊板料受力均勻相互牽制有利于每根瓦棱的成型及整個大面平面度的保證。

 
(a) 第一次壓形                   (b) 第二次壓形
圖2 瓦棱板成形示意圖
1.凸模 2.凹模 3.工件 4.翻邊機(jī)構(gòu) 5.胎模 6.鉸鏈

    設(shè)備及工裝分析。從上面的成型原理中可看出，每道工序是可分開的。所以在第1道開卷工序需用開卷校平機(jī)，若無該設(shè)備，可在地上墊膠墊，用行車輔助開卷，不需再投入開卷設(shè)備。第2道下料工序由于材料屬定尺坯料，所以用通用剪板機(jī)下料即可。第3道壓形工序需投入壓形模，在原有壓力機(jī)上壓形即可。而壓力機(jī)一般薄板件生產(chǎn)廠家都具備。

    模具制作周期及費用。從成型原理上看，成型需兩次壓形，可共用一套模座。制作一套簡易復(fù)合模，這樣大大縮短了生產(chǎn)周期及費用。初步估算這套模具需制作費用5～6萬元左右，生產(chǎn)周期為30個工時日。

    1.3 兩種工藝比較綜合分析

    從以上兩種工藝流程分析，列出表1。

表1

    從表1可得出結(jié)論：滾壓，所有設(shè)備重新投入，成本過高，而且周期長見效慢；機(jī)壓，只需投入壓形模一副，利用原有設(shè)備即可生產(chǎn)，投入少見效快，一般生產(chǎn)廠家都可滿足。

    2、模具制作

    模具制作是瓦棱板壓制是否成功的關(guān)鍵。瓦棱板具備幾個特點：①壓形面積大(展開尺寸為4083×900×1.2)；②瓦棱板屬薄板壓形，材料為冷軋鋼板09MnRe，δ＝1.2；③瓦棱壓形屬于多槽梯形的波形加工；④瓦棱彎曲成形后要求整個表面無拉傷變薄等缺陷。

    現(xiàn)將模具結(jié)構(gòu)分析如下。

    模座選用。由瓦棱彎曲時的特點：瓦棱多槽壓形，瓦棱壓形面積大。根據(jù)壓強(qiáng)公式P＝F／S可知，當(dāng)F、S同時增大時，壓強(qiáng)P并不大，也就是說，對整個模具的鋼性要求并不高，因此，模具的模座選用焊接結(jié)構(gòu)模座(圖3)即可。模座由縱筋2、橫筋3、邊框4組成。

圖3 模座結(jié)構(gòu)示意圖
1.模板　2.縱筋　3.橫筋　4.邊框

    模板選擇。模板在彎曲成形中起到關(guān)鍵作用。由于瓦棱屬多槽梯形的波形加工，這類加工在生產(chǎn)中會出現(xiàn)兩個問題：①同時加工梯形山的波形時材料被拉伸，容易發(fā)生拉裂現(xiàn)象，使工件報廢；②容易產(chǎn)生回彈，使工件線條不清晰、棱角不明顯、產(chǎn)品質(zhì)量不合格。因此模板形狀在設(shè)計過程中應(yīng)選用凸凹模成型的帶校形防止回彈的結(jié)構(gòu)，這樣可以減少回彈，達(dá)到工作線條清晰、棱角明顯的技術(shù)要求。

    另外，模板與模座采取直接焊接，這樣在加工過程中可節(jié)約一道工序且容易保證模具的位置精度。

    第二次成形模具選用。第二次成形主要要求是瓦棱板左、右兩端直線部份變形成為封閉形腔。要達(dá)到此目的，只需在一次壓形過后加一套胎模，帶翻邊壓形即可完成，如圖2(b)。

    3、檢測結(jié)果

    第一次抽取樣件，在第一批300件產(chǎn)品中抽取，檢測結(jié)果如下：(1)瓦棱板外形尺寸全部在公差范圍內(nèi)；(2)瓦棱板折彎處5～10mm內(nèi)有輕微壓印，但所有表面無拉傷、變薄、拉裂等缺陷；(3)瓦棱板棱角突出，線條清晰；(4)瓦棱板壓形后，所有瓦棱面全部在同一平面；(5)第一次壓形面與第二次壓形面貼合緊密。