汽车覆盖件冲压工艺优化设计实例

汽车覆盖件冲压工艺优化设计实例内容摘要：

关的仿真参数及约束条件，分析新产品的回弹量，通过乘以类比系数的方法求解新产品在实际生产中可能出现的回弹量，构建合理的工艺模型。 此外 ，对于翻边类产品的回弹问题，通过对板料加载、卸载条件的分析，我们也在尝试使用不等间隙成形手段，对仿真分析结果中，因卸载后，应力变化较大的地方采用负间隙加工的手段，调整翻边效果，经试验检查，效果比较理想。 在夏利 UV 轿车改型项目中，如右图示，左右翼子板与发动机罩搭接处一次成形后，回弹 ，最大孔为偏差 ，结果比较理想。 开裂问题的处理方法 在冲压过程中，板金受材料成形极限的限制，开裂亦是常出现的主要问题之一，为了保证产品在刚性、工艺性及强度等多方面的要求，非常容易导致制件在成形过程中，出现开裂 现象，目前我公司通过对材料数据库及冲压模拟参数的积累，利用 CAE 软件成形性分析及板金成形极限图的分析，通过对板料成型过程中的料厚、材料变薄率的变化状态，已经可以较准确地评估板料在城形过程中开裂的部位及裂纹区域的应变状态。 如左图，分别为通过仿真分析的成形性评估及料厚变化状态云图与试冲结果的比较关系。 通过对与调试现场相对应的仿真分析参数的设计，在工艺过程前期，调整压料力、毛坯形状、成形园角、设置工艺缺口及改善成形材料等手段保证其成形的稳定性。 开裂问题，通常是调整产品状态及成形材料，如适当放大成形园角，使 用延 料厚 伸性更好的材料等等，对于有特殊要求的零件，则需要增加相应的工艺手段，对于上图所示情况，当产品开裂区域在制件内部，难以通过板料流动来进行补偿的情况下，根据裂纹的位置，采用过拉延手段，放大其成形 R 值，在利用整形工序完成产品形状，当形状裂纹在制件边缘时，可通过改变毛坯形状，增加切角工艺，调整压料筋形状等方法，解决开裂问题。 起皱问题的处理方法 由于冲压成形是在复杂的外力条件下，通过使板料流动变形生成制件的成形方式，而成形板料的厚度尺寸同形状尺寸相比非常小，因此，极易在厚度方向上出现失稳而产生皱纹，有皱纹 的零件表面形状不好，还可能引起断裂，可以说，起皱也是在薄板零件冲压成形时较常见的缺欠现象，在处理起皱问题时，常伴随破裂的产生，在技术上对某一种情况采取办法，可能会引起另一种情况的发生，因此，消除皱纹的方法必须与消除裂纹的方法相适应。 如图示制件的鞍形区域，在板料成形时处于最后成形区，失稳时间较长，板料在成形过程中，因材料流动引起该区域材料堆积，导致起皱现象的发生。 因此须对该区域板料的流动加以控制，但在压料初期如将板料压紧后拉延，则导致反成形区破裂，利用 CAE 有限元技术，通过对各项工艺参数如拉延筋、压料力、 板料形状在极限状态下的模拟分析，得出导致产品失稳起皱的关键因素，从而找到有针对性的解决办法。 冲压成形件形状的不同，起皱的形态也不同，在产品的边界区域，可通过适当的工艺补充形状，改善产品形状的突变状态，调整成形轮廓拐角部份横断面 R值，控制拉延筋的约束条件等方法避免起皱现象的产生，在产品的内部形状区域，由于形状较多，可通过 CAE 仿真分析软件，评估产品形状在成形时料厚及应力、应变的变化状态，使其在开始成形时出现皱纹，并在成形结束时，通过形状的拉伸，消除产生的皱纹，从而提高产品的成形极限，改善产品的质量。 如图 ，由于产品形状内部凸包形状较高，两侧又不应有较大的材料流动，起皱、开裂在同一形状 区出现，通过对皱纹产生 时间的控制，得到较理想 的结果。 其它问题的处理方法 在冲压成形过程中，尚有许多其它的缺欠现象，消除的方式也各有不同，如制件的冲击线，对成形时的压料面形状有较多的要求，滑移线对成形中凸模高点的位置及两侧的约束条件有要求，以及滚线、局部的暗坑等现象都对工艺模型通过不同的手段加以解决。 如图，为轿车左右翼子板及后行李箱盖板在成形过程中对冲击线问题所做的CAE 仿真分析，通过显示云图可以直观的了解冲击线的活动范 围，从而对工艺补充形状、压料面形状及约束条件加以调整，使其活动范围限制在翻边形状内，保证产品的表面质量。 3 模具结构优化设计 几年来，通过与德国大众公司、日本丰田公司、意大利冯塔纳公司的技术合作，在。