汽車冷沖壓U形梁卷曲的控制

廖 陽

（柳州福臻車體實業(yè)有限公司，廣西 柳州 545006）

1 影響卷曲的因數(shù)

1.1 U型梁常見的回彈

側(cè)壁卷曲，如圖1所示：

圖1

1.2 板厚方向應力差導致的回彈原理

在彎曲R角的外側(cè)為材料延長的拉應力，內(nèi)側(cè)為材料收縮的壓應力。內(nèi)外的應力差產(chǎn)生力矩導致U形張開角度發(fā)生變化（張開回彈）。

圖2 有下壓料板的U型彎曲

材料從R部流入到側(cè)壁過程中發(fā)生彎曲——反彎曲，板后方向上正反應力產(chǎn)生力矩：

圖3 帽形側(cè)壁卷曲

1.3 側(cè)壁卷曲的種類

圖4 帽形側(cè)壁卷曲的種類

1.4 側(cè)壁卷曲發(fā)生過程

a-b:b點時刻彎曲，板外為拉應力，內(nèi)側(cè)壓應力。

c:c點時刻反彎曲（曲率為0），負向力矩Mp，應力正負反轉(zhuǎn)。

d:Mp彈性回彈，和b相同方向回彈曲率1/ρ。

圖5 側(cè)壁卷曲原理

1.4 上模半徑R對側(cè)壁卷曲的影響

上模Rd對卷曲曲率1/ρ的關(guān)系圖，t為板厚。

圖6 上模模角對卷曲曲率關(guān)系

1.5 模具間隙對側(cè)壁卷曲的影響

間隙c對卷曲曲率1/ρ的關(guān)系圖，t為板厚。

圖7 間隙對側(cè)壁卷曲影響關(guān)系

1.6 側(cè)壁傾斜角度對卷曲的影響

圖8 側(cè)壁傾斜角度對卷曲曲率的關(guān)系

2 側(cè)壁卷曲的控制技術(shù)

①降低減小壓料力；

②在調(diào)整分模線，增加側(cè)壁的張力來減小卷曲；

③側(cè)壁增加造型弱化卷曲；

④彎曲最大點施加壓力，減小應力差。

3 技術(shù)運用案例

3.1 調(diào)整分模線后，壓料力由160噸降低為110噸。

圖9

3.2 打開側(cè)壁的拔模角，在反曲的最大處補償，增加側(cè)壁的壓應力。

圖10

3.3 在不改動零件的前提下，增加筋條，減小側(cè)壁卷曲。

圖11

4 結(jié)束語

通過項目驗證，側(cè)壁卷曲得到了很大改善，但還沒有得打徹底的消除，需要通過后工序側(cè)整做進一步改善。

圖12