侧围外板后保险杠处的构造根据车型略有不同,某车型侧围外板后保险杠处造型如图1所示,由于棱线R值较小,表里面数模仅为R1.3mm,拉深工序如果采取零件数模直接成形会开裂,需采取过拉深工艺,后工序进行整形。由于后保险杠处A面(外不雅观面)与轮毂处安装面的台阶高度相差较大,如图2所示,台阶最深位置为39mm,最浅位置为16mm,采取过拉深后进行整形随意马虎起皱,同时尖点R值过小,拉深后材料已硬化,整形后常伴随开裂问题。
1.2 拉深补充造型
图1所示区域的冲压工艺排布为拉深、修边、整形,该处的拉深补充造型对成形效果至关主要。表1所示为初期考试测验的3种拉深造型方案,并对各方案进行了CAE剖析验证,仅对拉深后侧围处板后保险杠处局部造型进行变动,别的工艺参数不变。
从表1可以看出,改变拉深造型对整形开裂与起皱影响较大,可以通过缩短拉深补充线长的办法优化起皱,掌握成形深度及过拉深量办理开裂问题。综合比拟,方案2成形效果较好,但以上3种方案都不能完备办理成形毛病问题。整形时触料的先后时序不同是导致起皱的紧张缘故原由,如图3所示,区域1整形时先触料,将多余的料向区域2堆积,导致区域2产生起皱且棱线上抛。因此拉深补充应担保各区域的整形量只管即便相同,同时还要考虑尖点开裂问题,在棱线尖点处进行球化处理,拉深后的减薄率不宜过大,应掌握在20%以内,整形后尖点减薄率掌握在25%以内,最大失落效值需小于0.8,担保整形后不开裂。
2 零件构造优化
经由上述剖析,零件起皱区域是由于台阶高度差过大,减少台阶的高度差是零件构造优化的方向,以下3种优化方案都是基于方案2的后工序整形。
2.1 优化方案一
在靠近轮毂处的后保险杠安装面根部设计1个凹陷造型,造型深度最大为7mm,如图4所示,通过增加凹陷减少台阶的高度差。方案一CAE剖析结果如图5所示,靠近轮毂处上模整形镶件比原来提前触料,起皱情形得到改进,仅在棱线处有轻微的上抛。
2.2 优化方案二
变动靠近轮毂处的侧壁角度,将此处的侧壁角度调度为与冲压方向同等,通过掌握早期成形的侧壁间隙来改进起皱问题,如图6所示。方案二剖析结果如图7所示,起皱情形同样也得到了改进,但在棱线处仍旧涌现了上抛。
2.3 优化方案三
增加靠近轮毂处的顶部棱线的高度,减小台阶的相对高度差,使顶部棱线处在整形时与上模镶件提前触料,如图8所示。方案三CAE剖析结果如图9所示,起皱还是集中在棱线处,棱线上抛征象仍旧存在。对以上3种零件构造优化方案进行剖析,降落台阶的相对高度差能够起到浸染,3种方案均可以减轻起皱情形,但在棱线处都没有较好地办理上抛征象。相对方案一的效果最好,零件台阶的高度差H应掌握在5mm以内,但由于零件构造功能受限,客户不能接管方案一和方案二的优化办法,仅赞许方案三的零件构造变动,加高轮毂处棱线,使台阶过渡平缓。
3 工艺方案优化
虽然零件构造优化能够起到一定浸染,但是不能完备办理零件的成形毛病问题,须要进一步优化成形工艺。采取的办法为拉深后修边保留侧围外板后保险杠处尾部位的废物,整形工序须要压料成形,末了精修至零件尺寸,如图10所示。
由于起皱区域在靠近轮毂处,压料整形工序须要从2个方向掌握材料流动,即a、b方向(见图10),修边工序要保留相应区域的废物。为了担保A面的成形质量,零件内部压料需强压,外部补充面区域弱压,如图11所示,整形时材料由外向内流动,不能拖动A面。优化成形工艺后,成形过程中板料基本无起皱,如图12所示。
如图13所示,通过拉深补充、零件构造、工艺排布的优化,经CAE剖析验证,实际零件出件后的成形情形良好,知足质量哀求,且批量生产时成形稳定,为类似问题供应了改进思路。
▍原文作者:毕四龙
▍作者单位:四川成飞集成科技株式会社