汽車覆蓋件沖壓工藝優(yōu)化設計實例(編輯修改稿)
2024-11-29 21:18 本頁面
【文章內容簡介】 關的仿真參數(shù)及約束條件，分析新產品的回彈量，通過乘以類比系數(shù)的方法求解新產品在實際生產中可能出現(xiàn)的回彈量，構建合理的工藝模型。 此外 ，對于翻邊類產品的回彈問題，通過對板料加載、卸載條件的分析，我們也在嘗試使用不等間隙成形手段，對仿真分析結果中，因卸載后，應力變化較大的地方采用負間隙加工的手段，調整翻邊效果，經試驗檢查，效果比較理想。在夏利 UV 轎車改型項目中，如右圖示，左右翼子板與發(fā)動機罩搭接處一次成形后，回彈 ，最大孔為偏差 ，結果比較理想。 開裂問題的處理方法 在沖壓過程中，板金受材料成形極限的限制，開裂亦是常出現(xiàn)的主要問題之一，為了保證產品在剛性、工藝性及強度等多方面的要求，非常容易導致制件在成形過程中，出現(xiàn)開裂 現(xiàn)象，目前我公司通過對材料數(shù)據(jù)庫及沖壓模擬參數(shù)的積累，利用 CAE 軟件成形性分析及板金成形極限圖的分析，通過對板料成型過程中的料厚、材料變薄率的變化狀態(tài)，已經可以較準確地評估板料在城形過程中開裂的部位及裂紋區(qū)域的應變狀態(tài)。 如左圖，分別為通過仿真分析的成形性評估及料厚變化狀態(tài)云圖與試沖結果的比較關系。通過對與調試現(xiàn)場相對應的仿真分析參數(shù)的設計，在工藝過程前期，調整壓料力、毛坯形狀、成形園角、設置工藝缺口及改善成形材料等手段保證其成形的穩(wěn)定性。 開裂問題，通常是調整產品狀態(tài)及成形材料，如適當放大成形園角，使 用延 料厚 伸性更好的材料等等，對于有特殊要求的零件，則需要增加相應的工藝手段，對于上圖所示情況，當產品開裂區(qū)域在制件內部，難以通過板料流動來進行補償?shù)那闆r下，根據(jù)裂紋的位置，采用過拉延手段，放大其成形 R 值，在利用整形工序完成產品形狀，當形狀裂紋在制件邊緣時，可通過改變毛坯形狀，增加切角工藝，調整壓料筋形狀等方法，解決開裂問題。 起皺問題的處理方法 由于沖壓成形是在復雜的外力條件下，通過使板料流動變形生成制件的成形方式，而成形板料的厚度尺寸同形狀尺寸相比非常小，因此，極易在厚度方向上出現(xiàn)失穩(wěn)而產生皺紋，有皺紋 的零件表面形狀不好，還可能引起斷裂，可以說，起皺也是在薄板零件沖壓成形時較常見的缺欠現(xiàn)象，在處理起皺問題時，常伴隨破裂的產生，在技術上對某一種情況采取辦法，可能會引起另一種情況的發(fā)生，因此，消除皺紋的方法必須與消除裂紋的方法相適應。 如圖示制件的鞍形區(qū)域，在板料成形時處于最后成形區(qū)，失穩(wěn)時間較長，板料在成形過程中，因材料流動引起該區(qū)域材料堆積，導致起皺現(xiàn)象的發(fā)生。因此須對該區(qū)域板料的流動加以控制，但在壓料初期如將板料壓緊后拉延，則導致反成形區(qū)破裂，利用 CAE 有限元技術，通過對各項工藝參數(shù)如拉延筋、壓料力、 板料形狀在極限狀態(tài)下的模擬分析，得出導致產品失穩(wěn)起皺的關鍵因素，從而找到有針對性的解決辦法。 沖壓成形件形狀的不同，起皺的形態(tài)也不同，在產品的邊界區(qū)域，可通過適當?shù)墓に囇a充形狀，改善產品形狀的突變狀態(tài)，調整成形輪廓拐角部份橫斷面 R值，控制拉延筋的約束條件等方法避免起皺現(xiàn)象的產生，在產品的內部形狀區(qū)域，由于形狀較多，可通過 CAE 仿真分析軟件，評估產品形狀在成形時料厚及應力、應變的變化狀態(tài)，使其在開始成形時出現(xiàn)皺紋，并在成形結束時，通過形狀的拉伸，消除產生的皺紋，從而提高產品的成形極限，改善產品的質量。 如圖 ，由于產品形狀內部凸包形狀較高，兩側又不應有較大的材料流動，起皺、開裂在同一形狀 區(qū)出現(xiàn)，通過對皺紋產生 時間的控制，得到較理想 的結果。 其它問題的處理方法 在沖壓成形過程中，尚有許多其它的缺欠現(xiàn)象，消除的方式也各有不同，如制件的沖擊線，對成形時的壓料面形狀有較多的要求，滑移線對成形中凸模高點的位置及兩側的約束條件有要求，以及滾線、局部的暗坑等現(xiàn)象都對工藝模型通過不同的手段加以解決。 如圖，為轎車左右翼子板及后行李箱蓋板在成形過程中對沖擊線問題所做的CAE 仿真分析，通過顯示云圖可以直觀的了解沖擊線的活動范 圍，從而對工藝補充形狀、壓料面形狀及約束條件加以調整，使其活動范圍限制在翻邊形狀內，保證產品的表面質量。 3 模具結構優(yōu)化設計 幾年來，通過與德國大眾公司、日本豐田公司、意大利馮塔納公司的技術合作，在
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