汽車覆蓋件拉伸起皺開(kāi)裂及控制答案

1、汽車覆蓋件拉延起皺開(kāi)裂的影響因素及控制措施1引言引言以車身覆蓋件為代表的沖壓零件多由復(fù)雜的空間自由曲面組成，其成形時(shí)坯料上各部分的變形狀態(tài)比較復(fù)雜差別較大各處應(yīng)力也很不均勻，常出現(xiàn)破裂、起皺、波紋、扭曲、松弛、癟塘等質(zhì)量缺陷。使得汽車覆蓋件成為板料成形領(lǐng)域最難成形的零件。有的淺復(fù)雜曲面零件，因在拉深過(guò)程拉深變形不充分而起皺，而且造成剛性不足。為了防止起皺、增加剛性，可采取措施使壓料面的材料減少流動(dòng)或基本不動(dòng)。在這種情況下，零件的成形主要

2、是依靠材料的局部變薄而成形的。故其拉深變形特點(diǎn)基本上與局部變薄拉深相似。有的零件由于在同一平面上拉深的深度不一致又不對(duì)稱，沿周邊各處變形不均勻，以致發(fā)生起皺和拉裂現(xiàn)象。為了控制拉深過(guò)程中材料流動(dòng)均勻、變形充分而又不出現(xiàn)起皺和拉裂，在沖壓上采用的措施基本上是開(kāi)流和限流。開(kāi)流就是在需要材料流動(dòng)的地方減小阻力，使其順利流動(dòng)，以避免材料變薄甚至開(kāi)裂。限流就是在不需求材料流動(dòng)的地方加大阻力，限制其流動(dòng)，以免多余的材料產(chǎn)生波浪而發(fā)生起皺。開(kāi)流和限流

3、的目的，都是為了合理控制板料流動(dòng)，改善覆蓋件成形時(shí)的力學(xué)條件，促使材料各處的變形均勻一致，保證坯料在拉延過(guò)程中不起皺，不破裂，提高零件的成形性。拉延件的工藝性是編制覆蓋件沖壓工藝首先要考慮的問(wèn)題，只有設(shè)計(jì)出一個(gè)合理的、工藝性好的拉延件，才能保證在拉延過(guò)程中不起皺、不開(kāi)裂或少起皺、少開(kāi)裂。在設(shè)計(jì)拉延件時(shí)不但要考慮沖壓方向、壓料面形狀、拉伸筋的形狀等可變量的設(shè)計(jì)，還要合理地增加工藝補(bǔ)充部分。各可變量設(shè)計(jì)之間又有相輔相成的關(guān)系，如何協(xié)調(diào)各變量

4、的關(guān)系，是成形技術(shù)的關(guān)鍵，要使之不但滿足該工序的拉延，還要滿足該工序沖模設(shè)計(jì)和制造工藝的需要，并給下道修邊、翻邊工序創(chuàng)造有利條件。2拉延方向的拉延方向的選擇選擇在車身覆蓋件的工序設(shè)計(jì)中，拉延方向的選擇為第一步，也是關(guān)鍵的一步。它不但影響拉延時(shí)板料的流動(dòng)和模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，決定能否拉出合格的拉延件，而且影響到拉延件深度、壓料面形狀、工藝補(bǔ)充部分的設(shè)計(jì)甚至直接影響到后工序。有些形狀復(fù)雜的拉延件往往會(huì)因?yàn)闆_壓方向選擇不當(dāng)，而拉延不出合格的拉延件

5、，只好改變沖壓方向，這將造成整個(gè)拉延模的報(bào)廢，同時(shí)還將波及其他工序模具是否修改或重新設(shè)計(jì)制造。所以，拉延方向是覆蓋件沖壓設(shè)計(jì)中影響范圍廣的工藝參數(shù)之一，拉延時(shí)的沖壓方向必須周密考慮后確定。2.12.1開(kāi)始拉延時(shí)應(yīng)盡量使凸模與毛坯的接觸狀態(tài)良好，使各側(cè)邊流入凹開(kāi)始拉延時(shí)應(yīng)盡量使凸模與毛坯的接觸狀態(tài)良好，使各側(cè)邊流入凹模的材料均勻。模的材料均勻。2①②（a）①②（b）②①（c）圖23拉延的三種沖壓方向2.42.4應(yīng)保證凸模能將零件需拉深的部

6、位在一次拉延中完成，不應(yīng)有凸模接觸不到的死角或死區(qū)，即盡量使拉深件形狀能一次拉深成形。3工藝孔和工孔和工藝切口切口當(dāng)覆蓋件的中間部位或成雙拉深的連接部位，由于拉深過(guò)程中不能從毛坯的外部得到材料的補(bǔ)充而導(dǎo)致零件的局部破裂時(shí)，可考慮在工藝補(bǔ)充的適當(dāng)部位沖出工藝孔或工藝切口，使容易破裂的區(qū)域得到材料的補(bǔ)充，克服開(kāi)裂現(xiàn)象。如圖31是D310車型左右側(cè)邊梁，其采用成雙拉延的形式生產(chǎn)，但由于中間聯(lián)結(jié)處深度與寬度的比值較大，成型困難，用AUTOFM模

7、擬時(shí)反成型的R部位開(kāi)裂，在反成型的中間廢料部位需增加兩處工藝孔，以使材料向外流動(dòng)。工藝切口必須設(shè)置在容易破裂的區(qū)域附近，而這個(gè)切口必須布置在工藝補(bǔ)充上，修邊線以外，在修邊沖孔時(shí)將它們沖掉。工藝切口一般在成形過(guò)程中切出，它可充分利用材料的塑性，即在成形開(kāi)始階段利用材料徑向延伸，然后切出工藝切口，利用材料切向延伸，這樣成形深度可以深一些。在成形過(guò)程中切工藝切口時(shí)，并不希望切割材料與制件本體完全分離，切口廢料可在以后的修邊工序中一并切除。否則