轎車整體側(cè)圍沖壓工藝的優(yōu)化

2016-12-01 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

1 引言

整體側(cè)圍是轎車車身覆蓋件中最為關(guān)鍵和重要的零件。其外形尺寸最大,裝配關(guān)系最多,表面質(zhì)量要求高,形狀很復(fù)雜,成型難度大,尺寸精度要求高。隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展,轎車車型的開發(fā)換代越來越快,大量的側(cè)圍模具需要設(shè)計制造。目前國內(nèi)轎車大部分車型的整體側(cè)圍都是由國外設(shè)計制造。近年來,國內(nèi)一些模具供應(yīng)商也開始了整體側(cè)圍模具的設(shè)計制造。研究整體側(cè)圍的成形工藝特點,并加以總結(jié)推廣,可以提高沖壓件零件質(zhì)量,降低模具開發(fā)成本,提升國內(nèi)模具供應(yīng)商企業(yè)競爭力,擴大國內(nèi)外市場,并帶來可觀的經(jīng)濟效益。

2 零件側(cè)翻邊處工藝分析

某B級轎車側(cè)圍零件形狀如圖1所示。在前風(fēng)窗、頂部、行李箱處由于與相關(guān)零件搭配要求,均需斜楔翻邊。正常情況下從模具成本考慮,在做工藝補充時,先過拉延 5毫米后展開到?jīng)_壓方向上正修邊。如圖2a所示。通過在AUTOFORM軟件中對斜楔翻邊過程進行模擬分析,可以看到由于側(cè)翻沖壓方向關(guān)系,斜楔鑲塊與制件接觸點位于正修邊處,如圖2b所示。此段零件剛性不足,在運動中很容易被斜楔鑲塊頂彎,造成最終件在下死點多料,形成起皺現(xiàn)象。此種缺陷一般廠家不會允許發(fā)生。

解決此問題通常情況下有2種方案。第一種方案是改變工藝補充面,采用斜楔修邊。缺點是增加模具制造難度和費用,同時廢料需從斜楔座下面流出,空間要足夠大,模具封閉高度要高,廢料排出也不暢。自動化生產(chǎn)時需考慮2次側(cè)修。第二種方案是追加一道翻邊模,將正修后的抹直。以上方案均會大量增加模具成本。

為了簡化模具結(jié)構(gòu)節(jié)省模具開發(fā)成本,從工藝上進行優(yōu)化處理。在過拉延后的側(cè)壁上做出2*2臺階,增加零件側(cè)翻時剛性,同時正修邊盡量靠近圓弧切點,如圖3a所示。將修改后的工藝數(shù)模導(dǎo)入AUTOFORM軟件中,進行側(cè)翻邊仿真模擬,可以看到,整個過程中此段零件無明顯拱起、彎曲,斜楔翻邊鑲塊到底時未發(fā)生起皺現(xiàn)象。

3 門框處工序布置

側(cè)圍門框處與門搭配,平整度要求較高,需要有整形工序。通常DL圖設(shè)計時考慮先修門洞,再對門框處用鑲塊整形。此種安排占用2道工序,會增加側(cè)圍模具工序數(shù)?，F(xiàn)將OP20修邊與整門框復(fù)合在一起。如圖4所示。由于預(yù)修門洞時,無壓料修邊,且廢料剛性差,刀口上抬時有帶料現(xiàn)象。為解決這一問題,在OP20不修的廢料上成出5毫米深圓筋,如圖5所示,上刀口切入量3毫米,圓筋正好起壓料和防帶料作用。