基于AUTOFORM的汽車(chē)翼子板模具氣孔缺陷的分析

曾文

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722088

摘要：針對(duì)江鈴汽車(chē)特順商務(wù)車(chē)的翼子板暴露表面產(chǎn)生氣孔缺陷的問(wèn)題，運(yùn)用Autoform軟件對(duì)其沖壓成形過(guò)程進(jìn)行模擬仿真分析，結(jié)合仿真結(jié)果提出了優(yōu)化模具氣孔布置的方案，從而消除了模具氣孔造成的零件表面缺陷。

關(guān)鍵詞：翼子板；氣孔；Autoform；沖壓

隨著汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)的外觀審美要求越來(lái)越高。各大汽車(chē)主機(jī)廠對(duì)汽車(chē)外板件的零件表面品質(zhì)也愈加重視。模具排氣孔造成的表面缺陷問(wèn)題給模具廠和各汽車(chē)主機(jī)廠造成很大的困擾，因此找到一種快速準(zhǔn)確判斷模具氣孔位置是否合理的方法非常有必要。CAE理論和技術(shù)的快速發(fā)展為模具工藝和設(shè)計(jì)的可行性評(píng)估提供了強(qiáng)有力的支持。下文以江鈴特順汽車(chē)翼子板為例，采用Autoform軟件分析其模具氣孔合理分布位置，并為模具整改提供依據(jù)。

一、氣孔缺陷現(xiàn)象及原因分析

（一）氣孔缺陷現(xiàn)象

如圖一所示，翼子板零件表面有并排4個(gè)明顯的氣孔的凹陷，這種凹陷噴漆后在光照下會(huì)非常明顯，是不可接受的缺陷。零件上4個(gè)凹陷正好對(duì)應(yīng)翼子板模具上模型面的4個(gè)排氣孔，如圖2所。

（二）氣孔缺陷形成原因分析

翼子板模具上下模型腔合模時(shí)形成一個(gè)密閉空間，模腔內(nèi)的氣壓很大，作用在板料上會(huì)造成凹凸不平的缺陷。因此必須開(kāi)氣孔將模腔內(nèi)的氣流疏導(dǎo)出模具。板料在成型過(guò)程中，有一部分模具型面是與板料接觸的，板料會(huì)在接觸的位置流動(dòng)。有部分模具型面開(kāi)始是不接觸板料的，直到模具完全閉合時(shí)才接觸，這部分模具型面是沒(méi)有板料流動(dòng)的。翼子板表面產(chǎn)生氣孔缺陷的位置正好是板料與模具型面接觸的位置，在成型過(guò)程中板料流動(dòng)時(shí)與型面上開(kāi)的排氣孔發(fā)生刮擦，從而造成了表面凹陷。

二、Autoform分析模具氣孔分布位置原理及仿真過(guò)程

（一）Autoform分析模具氣孔分布位置原理

利用Autoform軟件的接觸距離（contact distance）評(píng)價(jià)工具，通過(guò)顯示成型到底前0.5mm板料與上下模型面的間隙來(lái)判斷板料成型過(guò)程中與模具型面的接觸情況。根據(jù)接觸距離分四種類(lèi)型，可在評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中修改設(shè)置，如圖3所示。

a.板料與型面距離>3mm；b.板料與型面距離1.53mm；

c.板料與型面距離0.51.5mm；d.板料與線面距離<05mm.

根具實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，板料與型面距離在0.51.5mm區(qū)間及以上是可以開(kāi)排氣孔的區(qū)域。

（二）Autoform分析翼子板氣孔分布位置仿真過(guò)程

（1） 建立模擬模型，設(shè)置仿真參數(shù)。步驟包括：工藝規(guī)劃、建立模面、確立沖壓方向、板料設(shè)置、成型力設(shè)置、拉延筋設(shè)置。翼子板成型模擬的幾何模型如圖4所示。

（2）模擬結(jié)果分析。①將拉延成型過(guò)程調(diào)整到到底前05mm，如圖5所示。

②分析凹?？砷_(kāi)排氣孔區(qū)域。在評(píng)價(jià)區(qū)選擇contactcontact distance above.與型面距離大于0.5mm的區(qū)域會(huì)高亮顯示出來(lái)，如圖6所示。這些區(qū)域即凹?？砷_(kāi)排氣孔區(qū)域。

③分析凸?？砷_(kāi)排氣孔區(qū)域。在評(píng)價(jià)區(qū)選擇contactcontact distance below.與型面距離大于0.5mm的區(qū)域會(huì)高亮顯示出來(lái)，如圖7所示。這些區(qū)域即凸模可開(kāi)排氣孔區(qū)域，如圖7所示。

三、問(wèn)題整改方案

從Autoform模擬結(jié)果可以看到，翼子板出現(xiàn)氣孔凹陷位置對(duì)應(yīng)的凹模區(qū)域是屬于不可開(kāi)氣孔的區(qū)域。根據(jù)模擬結(jié)果，我們實(shí)施了以下方案：將凹模產(chǎn)生缺陷區(qū)域的氣孔焊接補(bǔ)平，在凸凹模可開(kāi)氣孔的區(qū)域增加氣孔數(shù)量，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試驗(yàn)證一次解決了模具氣孔造成的缺陷，達(dá)到了理想的效果。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)翼子板氣孔凹陷形成的原因分析，運(yùn)用Autoform軟件模擬分析快速判斷出了合理開(kāi)氣孔的區(qū)域，并制定了相應(yīng)的整改方案。方案實(shí)施后徹底消除了氣孔凹陷，提高了零件的面品質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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