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    沖壓制件開口拉延壓料芯應(yīng)用研究

    2014-10-10 06:27:54時(shí)磊王玉峰萬勁長城汽車股份有限公司技術(shù)中心河北省汽車工程技術(shù)研究中心
    鍛造與沖壓 2014年12期
    關(guān)鍵詞:壓料拉延制件

    文/時(shí)磊 ,王玉峰,萬勁· 長城汽車股份有限公司技術(shù)中心,河北省汽車工程技術(shù)研究中心

    沖壓制件開口拉延壓料芯應(yīng)用研究

    文/時(shí)磊 ,王玉峰,萬勁· 長城汽車股份有限公司技術(shù)中心,河北省汽車工程技術(shù)研究中心

    汽車前地板中間有很高的拱起,產(chǎn)品落面段差大,制件拉延時(shí)易產(chǎn)生疊料問題,而且制件材料利用率低,將來模具調(diào)試存在很大的困難。本文通過對(duì)開口拉延壓料芯的研究,解決了制件疊料等問題,并提高了制件的材料利用率。

    隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展,汽車產(chǎn)量不斷提高,沖壓制件出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷和制件材料利用率低等問題嚴(yán)重影響了整車的開發(fā)成本。對(duì)于開口拉延制件,傳統(tǒng)的沖壓工藝材料利用率很低,產(chǎn)品落面段差大的制件調(diào)試?yán)щy,且制件容易出現(xiàn)品質(zhì)問題,因此需要對(duì)開口拉延制件壓料芯進(jìn)行研究,解決制件材料利用率低和制件的品質(zhì)問題。

    開口拉延制件結(jié)構(gòu)分析

    汽車地板中通道位置產(chǎn)品斷面落差大(圖1),拉延會(huì)產(chǎn)生疊料問題,導(dǎo)致模具調(diào)試?yán)щy,嚴(yán)重影響模具使用壽命。此結(jié)構(gòu)與壓料面設(shè)計(jì)基本原理(拉延深度變化要平緩)是相違背的。

    圖1 中通道產(chǎn)品斷面

    制件工藝分析

    工藝思路

    改變以往通過調(diào)整壓料面形狀、增大工藝補(bǔ)充、增加余肉以解決拉延段差大,褶皺問題嚴(yán)重的工藝思路,嘗試新的加工方法,考慮如圖2所示模具結(jié)構(gòu)。由圖2可以看出,雖然此模具結(jié)構(gòu)比較簡單,但是端頭位置彎曲變形的板料,使得拉延開始就出現(xiàn)了褶皺,同時(shí)無形之中,也增大了毛坯尺寸。

    工藝分析

    通過考慮沖壓成形過程及材料的塑性形變過程,采用增加工具的方法,嚴(yán)格控制材料的流動(dòng)方向和速度,使其流動(dòng)均勻化,以解決褶皺問題,如圖3所示。

    圖2 模具結(jié)構(gòu)原理圖1

    如圖4所示,可以看出凹模結(jié)構(gòu)中增加了壓料芯,同時(shí)凸模增加了一部分凸緣,板料在壓料面上沒有出現(xiàn)彎曲變形,對(duì)拉延十分有利。

    確定模具結(jié)構(gòu)及工作過程

    模具主要組成部件:凸模、凹模、壓邊圈、壓料芯、氮?dú)鈴椈?,如圖5所示。

    模具工作順序:壓邊圈頂起→凹模下行拉延→內(nèi)壓件器開始接觸(壓力源氮?dú)鈴椈桑>唛]合,成形過程完成。

    ■ 表1 零部件明細(xì)表

    圖3 端頭進(jìn)料趨勢

    圖4 模具結(jié)構(gòu)原理圖2

    圖5 模具結(jié)構(gòu)圖

    圖6 壓料芯結(jié)構(gòu)圖

    圖7 結(jié)果分析

    模具設(shè)計(jì)

    根據(jù)圖5設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)。

    如圖6所示,壓料芯由氮?dú)鈴椈?、氮?dú)鈴椈砂惭b板、氮?dú)鈴椈蓧|塊、導(dǎo)板、鐓死墊等組成,各零部件明細(xì)見表1。

    通過模擬分析結(jié)果,我們可以看出產(chǎn)品拉延成形充分,褶皺問題得到了解決,同時(shí)材料利用率提高,成本得到控制。

    結(jié)束語

    沖壓件開口拉延,通過增加壓料芯控制材料流動(dòng)速度和方向,解決了產(chǎn)品在拉延時(shí)的褶皺及工藝補(bǔ)充量大,材料浪費(fèi)的問題;同時(shí)使模具的磨損減少,延長了模具使用壽命,也為我們提供了一種新的工藝思路。此工藝為以后地板類零件和梁類零件的模具開發(fā)提供了工藝思想,并為其他類似零件的開口拉延找到了拉延思路。

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