側(cè)圍外板成型分析

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1、廣州本田汽車側(cè)圍模具的改進(jìn)發(fā)布：2008-9-2417:18:55來源:模具網(wǎng)編輯：abihau通過對(duì)A車型外側(cè)圍部件的開裂與變形現(xiàn)象研究后，廣州本田成功提出了對(duì)側(cè)圍模具改修的改善建議，不僅解決了問題，同時(shí)也為日后順利投入生產(chǎn)打好了基礎(chǔ)。在A車型側(cè)圍后翼子板（圖1）新模具投入生產(chǎn)初期，我們發(fā)現(xiàn)不同鋼卷落料的鋼板沖壓加工生產(chǎn)出來的側(cè)圍零件狀態(tài)不同，部分零件在后門立壁處（圖2中A部位）出現(xiàn)一定程度的變薄，經(jīng)過對(duì)材料質(zhì)量的確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)材料性能和規(guī)格處于合格范圍。因此，需要對(duì)新模具進(jìn)行調(diào)整使其能夠適應(yīng)材料性能和規(guī)格的波動(dòng)變化。圖1A車型側(cè)圍后翼子板起初，技術(shù)

2、人員通過實(shí)施墊片、氣墊壓力和閉合高度等對(duì)策方案，在一定程度上緩解了不良現(xiàn)象的發(fā)生，但仍然無法使零件質(zhì)量達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。經(jīng)過認(rèn)真地分析和總結(jié)，我們確定了模具改修方案：通過打磨后門拉延筋的內(nèi)側(cè)R角以減小進(jìn)料阻力，增加材料流動(dòng)量，從而改善零件厚度減薄狀態(tài)。但這種做法會(huì)使壓邊圈局部鍍鉻層被破壞，須跟蹤零件品質(zhì)并適時(shí)再鍍鉻。另外，由于拉延筋被放松，拉延筋外的材料流進(jìn)量增大，有可能導(dǎo)致拉延痕流到修邊線以內(nèi)，使整車后門框處的修邊面（圖2中B部位）的拉延痕范圍擴(kuò)大，而且部分拉延筋放松后拉延痕的校平力可能減小，拉延痕將會(huì)變深。此處修邊面為外觀等級(jí)C級(jí)面（圖2中C部位

3、），因此必須在改修后對(duì)品質(zhì)進(jìn)行跟蹤檢測。圖2不良部位示意圖對(duì)于圖2中A處變薄和C處變形的改善，如果調(diào)整幅度過大往往引起其他關(guān)聯(lián)的不良，在模具調(diào)整過程中需要找到改善的平衡點(diǎn)。修邊工序模具對(duì)側(cè)圍零件變形和開裂的影響以我廠修邊和整形工序?yàn)槔凑宅F(xiàn)有的工序安排，通常側(cè)圍零件拉延后，就具備了主要的形狀輪廓，而修邊模具承擔(dān)了修邊和整形的作用。在修邊工序中，當(dāng)上模下壓時(shí)，側(cè)圍后翼子板區(qū)域的修邊工序?yàn)椋▓D3）：壓料板壓住零件；切料鑲塊裁剪廢料；整形鑲塊整形R角，使R圓角變小。一般情況下，整形時(shí)需要的條件很高，不會(huì)發(fā)生拉延變形，而且國內(nèi)在模具設(shè)計(jì)上往往采取加大拉延

4、高度的方法，通過對(duì)整形時(shí)R圓角變小所需的材料進(jìn)行補(bǔ)償，加之適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行壓縮變形可以穩(wěn)定R角尺寸。從圖4中可以看出，如果對(duì)R角變小進(jìn)行材料補(bǔ)償，則圖中所示變形區(qū)域?qū)⒋嬖诹2X，且該力很小。另外，在整形過程中，側(cè)圍的后窗部位也存在切邊和整形，因此對(duì)該變形區(qū)域還存在力F1X。圖3側(cè)圍修邊工序后門處模具結(jié)構(gòu)圖4修邊工序變形區(qū)域受力根據(jù)上述分析，我們可以將圖4中的A-A截面受力情況分析如圖5所示。變形區(qū)域受力為：后窗部位切邊/整形引起的對(duì)材料的牽扯力F1、后門部位整形引起的牽扯力F2、壓料板壓緊力N、壓緊力引起的摩擦力f。圖5變形區(qū)域受力截面分解從圖5中可以

5、得出，如果要求外觀面沒有變形，則外觀面區(qū)域的材料應(yīng)處于受力平衡狀態(tài)。理論上變形區(qū)域的為零（圖6），這里根據(jù)數(shù)值定性分析，可以推導(dǎo)為：F2+F1+f=0①f≤μN(yùn)②由①、②兩公式得出F2+F1≤μN(yùn)其中：μ為壓料板壓緊力為N時(shí)模具與材料之間的摩擦系數(shù)。通過以上分析可以看出，通過對(duì)模具與材料之間的摩擦力的控制，能夠使變形部位的材料處于受力為零的狀態(tài)。圖6微分單元各方向上受力改修對(duì)策1.整形力與切邊力的調(diào)整整形力與切邊力的調(diào)整實(shí)際上就是對(duì)F1與F2作用力的調(diào)整。（1）側(cè)圍后擋風(fēng)玻璃處壓料板調(diào)整。試驗(yàn)方法：在壓料板的擋風(fēng)玻璃處，沿邊緣貼鉛帶，驗(yàn)證壓料板沿?fù)?/p>

6、風(fēng)玻璃邊緣堆焊效果，發(fā)現(xiàn)其他關(guān)聯(lián)部位變形加劇。（2）后門處翻邊間隙調(diào)整。試驗(yàn)方法：打磨下模翻邊位置，以增加上模整形鑲塊與下模之間的間隙，通過間隙改變調(diào)整R角整形力，最終發(fā)現(xiàn)變形沒有明顯變化。通過以上2種實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)對(duì)F1與F2作用力的調(diào)整并不明顯，理論上無法確定F1與F2作用力的大小和方向，對(duì)于變形區(qū)域的影響也很復(fù)雜，而且改修上存在影響整車外觀精度的風(fēng)險(xiǎn)。2.調(diào)整壓緊力的大小調(diào)整壓緊力的大小，只能通過調(diào)整N值的方法來實(shí)現(xiàn)。（1）裝模閉合高度的調(diào)整。將閉合高度升高或降低直接影響了上下模貼合程度。整形力和切邊力都會(huì)減小。同時(shí)由于下死點(diǎn)升高，聚氨酯彈簧

7、行程略微變小，壓料板壓緊力N也變小，而且會(huì)導(dǎo)致整形R角達(dá)不到要求，以及局部剪切不斷，變形部位沒有明顯變化。（2）聚氨酯工作行程的調(diào)整。通過在上模壓料板與上模座之間的聚氨酯彈簧增加5mm墊片的方法，可增加聚氨酯彈簧的行程，從而增加壓緊力N。試驗(yàn)結(jié)果：變形有略微改善。（3）改進(jìn)聚氨酯彈簧。聚氨酯彈性元件存在著一定的缺點(diǎn)，需要預(yù)緊壓縮，才能達(dá)到設(shè)計(jì)所需求的彈壓力。這種情況往往會(huì)影響到?jīng)_壓件的質(zhì)量，使模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得比較復(fù)雜。同時(shí)占有的模具空間太大，增加了模具制造的成本。此外，聚氨酯彈簧壓力不恒定的性能，也可能導(dǎo)致零件出現(xiàn)諸多問題。為此，我廠開始在沖壓模具

8、中使用氮?dú)鈴椈?。氮?dú)鈴椈傻奶攸c(diǎn)是在較小的空間中，可以產(chǎn)生較大的初始彈壓力，不需要預(yù)緊，壓料板一開始與氮?dú)鈴椈芍佑|就具有