汽車覆蓋件沖壓工藝優(yōu)化淺談

朱東旭

摘 要：近些年來隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的加快，汽車工業(yè)得到了迅速的發(fā)展，而汽車覆蓋件的開發(fā)技術(shù)也成為了業(yè)界不斷研究的重要內(nèi)容。汽車覆蓋件的沖壓工藝是汽車覆蓋件模具制造及其設(shè)計(jì)最重要的基礎(chǔ)，不僅如此，沖壓工藝同樣是判斷覆蓋件是否能夠順利形成的重要指標(biāo)。因此，本篇文章就汽車覆蓋件沖壓工藝的優(yōu)化進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

關(guān)鍵詞：汽車覆蓋件；沖壓工藝；優(yōu)化

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也得到了大幅度的提高。汽車工業(yè)也步入了一個(gè)新的領(lǐng)域，人們對(duì)于汽車的需求在不斷的增大，所以我國(guó)目前已經(jīng)成為了世界上汽車產(chǎn)銷銷量最大的國(guó)家。但是由于我國(guó)的人口眾多，所以使用大數(shù)量的汽車會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響，因此，汽車工業(yè)應(yīng)該得到優(yōu)化和發(fā)展以解決這個(gè)問題。汽車覆蓋件是汽車中最重要的組成，我國(guó)目前有200多家汽車沖壓模具生產(chǎn)的企業(yè)。對(duì)于國(guó)內(nèi)的沖壓技術(shù)一般使用的CAE技術(shù)，這種技術(shù)多用于大型汽車的制造。雖然我國(guó)在沖壓工藝方面有一些不錯(cuò)的成績(jī)，但是相較于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，還是需要不斷的進(jìn)行優(yōu)化。

一、汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計(jì)

汽車的覆蓋件與其他沖壓件有很大的不同，汽車覆蓋件的板料是很薄的，而且尺寸相較于一般的沖壓件是大的，形狀也比較復(fù)雜。汽車覆蓋件很多都是空間曲面，對(duì)覆蓋件表面的質(zhì)量也有較高的要求等。由此可以看出汽車覆蓋件沖壓工藝的重要性。一般而言，進(jìn)行汽車覆蓋件沖壓工藝的技術(shù)需要有經(jīng)驗(yàn)的資深工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)。沖壓工藝技術(shù)的設(shè)計(jì)有很大的影響，不僅對(duì)汽車覆蓋件最終的成型質(zhì)量有著重要的影響，對(duì)設(shè)計(jì)與開發(fā)的資金和開發(fā)的周期也有重要的影響。良好的汽車覆蓋件沖壓工藝技術(shù)可以提高覆蓋件的沖壓質(zhì)量，最重要的就是可以很好的避免覆蓋件出現(xiàn)破裂，起皺和回彈的嚴(yán)重問題，一旦這些問題出現(xiàn)就會(huì)對(duì)汽車造成嚴(yán)重的影響。對(duì)于外部的覆蓋件而言，在沖壓工藝的設(shè)計(jì)當(dāng)中，要重視對(duì)滑移線出現(xiàn)的避免，還有避免沖擊線出現(xiàn)外觀缺陷的現(xiàn)象。好的沖壓工藝在沖壓的過程中，要將板料的應(yīng)變能力提高，以此來減少汽車在行駛的過程中的震動(dòng)問題，這樣還會(huì)提高駕駛的舒適性，提高車身的耐久性。根據(jù)有關(guān)的資料表明，在覆蓋件的成本當(dāng)中，有70%的材料費(fèi)用，所以將汽車車身的成本進(jìn)行降低也是好的沖壓工藝可以實(shí)現(xiàn)的。

二、拉延筋設(shè)計(jì)與補(bǔ)充面設(shè)計(jì)

拉延筋設(shè)計(jì)與補(bǔ)充面設(shè)計(jì)都是沖壓工藝設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容，也同樣對(duì)汽車覆蓋件成形的質(zhì)量和成本有著舉足輕重的作用。所以下面就簡(jiǎn)單介紹一下這兩種工藝設(shè)計(jì)。

首先介紹的是拉延筋設(shè)計(jì)。拉延筋的設(shè)計(jì)主要應(yīng)用在對(duì)汽車覆蓋件的拉伸成形方面。汽車的覆蓋件在進(jìn)行拉伸成形的過程中，為了能夠使得板料產(chǎn)生形變，會(huì)在毛坯的周圍有拉應(yīng)力的作用。一般能夠構(gòu)成拉應(yīng)力的力有很多，例如毛坯法蘭面上的變形抗力，壓機(jī)的作用力，還有就是壓料面上的作用力。但是如果想要制造出好的汽車覆蓋件，光有壓面料和板料之間的摩擦力來實(shí)現(xiàn)板料的流動(dòng)是完全不足夠的。所以就需要在壓料面上面設(shè)置拉延筋。因?yàn)槔咏羁梢栽诤艽蟮姆秶鷥?nèi)對(duì)毛坯的塑性應(yīng)變的大小以及分布進(jìn)行控制，不僅如此，還可以有效的控制破裂和起皺的現(xiàn)象。

其次介紹一下補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)。工藝補(bǔ)充面有很大的作用。進(jìn)行工藝補(bǔ)充面設(shè)計(jì)的原則是要保證覆蓋件能夠順理成型的基礎(chǔ)之上，讓板料可以發(fā)生塑性變形，以此來將覆蓋件的剛度進(jìn)行提高又不會(huì)使得材料變薄。工藝補(bǔ)充面設(shè)計(jì)的合理性決定了沖壓工藝的質(zhì)量，對(duì)覆蓋件拉延成形的工藝參數(shù)有直接的影響，也對(duì)毛坯的變形條件等有直接的影響。進(jìn)行工藝補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)是為了能夠順利的將拉延實(shí)現(xiàn)所進(jìn)行的，隨著工序的進(jìn)程，最終工藝補(bǔ)充面是需要被切除的，變成工藝中的廢棄料。因此就需要在可以保證覆蓋件能順利進(jìn)行拉延工作的前提下，將工藝補(bǔ)充面盡量減小，這樣就不會(huì)產(chǎn)生過多的工藝廢料，大大的提高了板料材料的利用效率，也可以節(jié)省很多的成本。尤其是大型的沖壓件，板料材料的成本就占了沖壓成本中最大的比重，大約是70%左右，所以提高材料的利用率對(duì)汽車工業(yè)而言是毋庸置疑的。

三、汽車覆蓋件沖壓工藝優(yōu)化

汽車行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)正在不斷的增大，各個(gè)汽車公司都在新車的設(shè)計(jì)與開發(fā)中投入了極大的力度，將汽車開發(fā)的流程縮短成為了各汽車公司所面臨的最重要的問題。在汽車的生產(chǎn)過程中，最費(fèi)時(shí)費(fèi)力的一個(gè)環(huán)節(jié)就是模具的開發(fā)。所以將模具開發(fā)的周期縮短是目前汽車行業(yè)所面臨的巨大挑戰(zhàn)。

在最近的幾十年之間當(dāng)中，汽車開發(fā)中的CAD/CAM/CAE技術(shù)得到了不斷的發(fā)展和應(yīng)用，由于這幾個(gè)技術(shù)的出現(xiàn)，已經(jīng)將模具的開發(fā)周期逐漸的進(jìn)行縮短，由最開始的兩年左右慢慢變成現(xiàn)在的一年甚至是幾個(gè)月的時(shí)間，但是想要靠著這幾個(gè)技術(shù)將時(shí)間再度的縮短已經(jīng)成為了不可實(shí)現(xiàn)的一個(gè)目標(biāo)，為了能夠?qū)崿F(xiàn)將模具的開發(fā)周期縮短這一目標(biāo)，應(yīng)該采用其他的方法。

對(duì)于拉延筋設(shè)計(jì)的優(yōu)化。在對(duì)模具進(jìn)行調(diào)試的階段有很多的方法可以進(jìn)行，例如修改毛坯形狀尺寸，修改拉延筋的布置和形狀尺寸等，在這些方法當(dāng)中最有效，最重要的就是調(diào)整拉延筋手段。優(yōu)化拉延筋設(shè)計(jì)可以有效的提高拉延成形的結(jié)果。將拉延筋進(jìn)行調(diào)整是一個(gè)試錯(cuò)的過程，在這個(gè)調(diào)試的過程中會(huì)增加模具生產(chǎn)的周期，也會(huì)產(chǎn)生額外的時(shí)間，將模具生產(chǎn)的成本大大的增大。所以在進(jìn)行沖壓的過程中將拉延筋的參數(shù)確定會(huì)加大對(duì)模具調(diào)試的作用。所以將拉延筋進(jìn)行優(yōu)化最為重要的就是在設(shè)計(jì)沖壓工藝期間將拉延筋的參數(shù)進(jìn)行確定。

四、總結(jié)

汽車行業(yè)在不斷的發(fā)展，人們對(duì)汽車的需求也在不斷的加大，如何能夠?qū)⑵嚠a(chǎn)業(yè)進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)展是需要汽車產(chǎn)業(yè)思考的問題。覆蓋件的沖壓工藝技術(shù)在一定程度上將汽車產(chǎn)業(yè)推向頂峰，雖然目前還有很多的技術(shù)需要去完善去優(yōu)化，但只要不斷努力的堅(jiān)持，將拉延筋設(shè)計(jì)，工藝補(bǔ)充面設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化就能夠縮短模具的開發(fā)周期，也可以將汽車的生產(chǎn)成本降低，對(duì)汽車覆蓋件的生產(chǎn)有重要的作用，因此汽車制造行業(yè)要不斷的將技術(shù)優(yōu)化，一定會(huì)向好的方面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李毅，張火土，李延平等.汽車覆蓋件沖壓成形性能分析與工藝優(yōu)化[J].集美大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012，17（4）：287-292.

[2]王德倫，譚立燈.基于Dynaform的汽車覆蓋件拉深成形分析[J].四川兵工學(xué)報(bào)，2014，35（1）：65-67.

[3]李鋒.基于Autoform仿真的前輪罩軟模開發(fā)工藝優(yōu)化[J].熱加工工藝，2012，41（21）：122-124.