論汽車覆蓋件沖壓成型回彈補(bǔ)償問題

譚海歐

【摘 ?要】結(jié)合當(dāng)前的車覆蓋件沖壓成型的實(shí)際情況，結(jié)合自身從事汽車覆蓋件設(shè)計(jì)的工程經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)落實(shí)了汽車覆蓋件的回彈補(bǔ)償中的模具補(bǔ)償以及相應(yīng)計(jì)算方法及步驟的情況，希望對全面提升汽車覆蓋件設(shè)計(jì)整體水平有所幫助。

【關(guān)鍵詞】汽車覆蓋件;沖壓成型;回彈補(bǔ)償

1 引言

針對汽車覆蓋件的沖壓成型過程進(jìn)行全面的分析，回彈則是屬于成形缺陷的范疇，肯定會(huì)造成沖壓件的形狀受到影響，特別是難以滿足尺寸精度及形狀的要求。從這個(gè)角度來看，應(yīng)全面重視回彈分析及控制措施。結(jié)合具體的回彈補(bǔ)償問題，大都是在進(jìn)行優(yōu)化汽車覆蓋件沖壓成型數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)問題，主要是選擇幾何補(bǔ)償法的補(bǔ)償方式，而其中的關(guān)鍵性問題就是如何有效獲取回彈量以及明確補(bǔ)償量，從而結(jié)合相應(yīng)的回彈數(shù)據(jù)，按照一定的關(guān)系來計(jì)算回彈補(bǔ)償量，從而完成修模工作。

2 汽車覆蓋件的回彈補(bǔ)償概述

在全面開展分析及控制沖?；貜椀倪^程中，其往往屬于汽車板料成形仿真中的熱點(diǎn)。幾何補(bǔ)償則是最為常用且成熟的方式。在具體的汽車覆蓋件沖壓模具回彈補(bǔ)償?shù)膶?shí)際過程中，體現(xiàn)出基于零件設(shè)計(jì)要求的虛擬迭代的仿真計(jì)算過程。首先，結(jié)合模具初始形狀的要求，明確相應(yīng)的回彈前后的形狀分析情況，落實(shí)如何有效滿足于回彈的自動(dòng)補(bǔ)償及形狀修正。在此基礎(chǔ)上，開展回彈補(bǔ)償后的模具仿真分析，滿足幾何誤差的范圍及要求。如果難以符合設(shè)計(jì)誤差要求，則重復(fù)上述步驟來進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算，直到滿足設(shè)計(jì)誤差的要求為止。

3 模具的補(bǔ)償

在全面開展基于有限元計(jì)算方法的汽車覆蓋件沖壓模具回彈補(bǔ)償問題分析的過程中，關(guān)鍵內(nèi)容如何有效確定回彈補(bǔ)償偏移量。首先，進(jìn)行沖壓的數(shù)值化模擬仿真分析，在完成成型模擬基礎(chǔ)上，重點(diǎn)落實(shí)精密加工和回彈相應(yīng)分析工作，通過數(shù)值仿真的情況來得到回彈部分情況，其中，回彈最大值則是落實(shí)在零件的兩側(cè)和表面中，考慮到這方面的影響，應(yīng)全面重視設(shè)計(jì)模具回彈補(bǔ)償工作。落實(shí)進(jìn)行自動(dòng)回彈補(bǔ)償結(jié)果是否滿足于設(shè)計(jì)要求，如果符合要求則應(yīng)落實(shí)相應(yīng)的回彈形狀的計(jì)算，并開展相應(yīng)的零件形狀的比較工作。從計(jì)算的角度來看，回彈則是通過形狀來予以明確。同時(shí)，考慮到誤差的情況，當(dāng)其滿足于設(shè)計(jì)誤差的情況，則應(yīng)明確相應(yīng)的回彈補(bǔ)償?shù)那闆r，否則，結(jié)合實(shí)際情況，則應(yīng)開展下一輪次的自動(dòng)回彈補(bǔ)償循環(huán)工作，旨在全面保障落實(shí)回彈補(bǔ)償結(jié)果的最優(yōu)化要求。

通過有效的多次計(jì)算以及跌點(diǎn)迭代，能明確三個(gè)自動(dòng)回彈補(bǔ)償周期的保護(hù)層情況。借助于自動(dòng)回彈補(bǔ)償?shù)牡谌齻€(gè)死點(diǎn)的測量，能有效落實(shí)相應(yīng)的自動(dòng)回彈所要求的形狀的變形情況，這樣從而有效判斷沖壓件的生產(chǎn)滿足接近主死點(diǎn)的情況。相比而言，這種利用自動(dòng)補(bǔ)償回彈模具的表面則是要低于原模具的情況。呈現(xiàn)出回彈補(bǔ)償?shù)姆植寂c模具回彈基本相同，其中，模具回彈是自動(dòng)補(bǔ)償，而不是人工補(bǔ)償?shù)那闆r。

在分析軟件中，進(jìn)行上述回彈補(bǔ)償前后的初始模具模型予以導(dǎo)入，進(jìn)行回彈補(bǔ)償?shù)奈灰剖噶窟M(jìn)行計(jì)算。同時(shí)，明確模具形狀以便開展回彈補(bǔ)償計(jì)算，其中，選擇設(shè)計(jì)依據(jù)為輸出回彈補(bǔ)償模具曲面。在實(shí)踐過程中，借助于自動(dòng)回彈補(bǔ)償方法設(shè)計(jì)的模具，總體的工作情況基本上具有一致性。其中，在滿足于1mm范圍的測量誤差為80%，并沒有符合實(shí)際生產(chǎn)精度的要求。從這個(gè)角度來看，具體分析的影響因素主要涉及到如下方面：一是，回彈補(bǔ)償?shù)木戎苯佑绊懙交貜椌燃坝?jì)算，具體涉及到諸多的影響因素，會(huì)造成最終回彈補(bǔ)償結(jié)果受到影響;二是，針對落實(shí)面板模態(tài)補(bǔ)償方法的可靠性方面，則應(yīng)借助于更多車輛工況及回彈來進(jìn)行全面驗(yàn)證，特別是應(yīng)加強(qiáng)復(fù)雜面板模態(tài)補(bǔ)償?shù)姆椒ǖ目煽啃砸?。盡管可能在軟件回彈補(bǔ)償技術(shù)需要進(jìn)一步改進(jìn)處理，但能結(jié)合具體的應(yīng)用實(shí)用性角度來看，應(yīng)重點(diǎn)落實(shí)汽車覆蓋件沖壓模具的解決措施，以保障回彈補(bǔ)償工作得以全面改進(jìn)處理。在具體的整個(gè)環(huán)節(jié)的彈塑性變化中，增加了彎曲力矩則會(huì)造成板料整體的曲率半徑在一定程度上會(huì)降低，這樣就意味著外表面變形區(qū)通過彈性形變而轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄宰冃蔚沫h(huán)節(jié)，這樣的影響下，內(nèi)外表面朝向中性層傳播塑性形變則是必然情況。在外力的影響下，塑性區(qū)域依然保留著變形狀態(tài)，而彈性變形區(qū)域卻恢復(fù)彈性。這樣可以得到，彎曲零件相對來說有著較小的相對半徑，如果存在著較大程度的變形，可以有效視為塑性變形過程擴(kuò)大為整體的橫截面的情況，視為相應(yīng)的板料的純塑性變形情況，呈現(xiàn)出立體純塑性彎曲的特點(diǎn)。

4 相關(guān)計(jì)算以及確認(rèn)

結(jié)合上述分析的汽車板料成形仿真的情況，應(yīng)保障落實(shí)回彈補(bǔ)償以及數(shù)值仿真的精確化要求。考慮到零件的彈性的實(shí)際情況，應(yīng)明確回彈補(bǔ)償?shù)挠行?。通過上述的有效計(jì)算，進(jìn)行自動(dòng)回彈補(bǔ)償后的回彈的模擬，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行回彈形狀的計(jì)算，進(jìn)行零件形狀的比較。理論上來講，回彈主要是通過形狀予以計(jì)算。如果誤差滿足于設(shè)計(jì)誤差的要求，就可以進(jìn)行回彈補(bǔ)償結(jié)果的考慮，否則，應(yīng)進(jìn)入相應(yīng)的自動(dòng)回彈補(bǔ)償循環(huán)，直至滿足于相應(yīng)的回彈補(bǔ)償結(jié)果要求。一般都是，通過三個(gè)相應(yīng)的自動(dòng)回彈不長周期，明確相應(yīng)的回彈補(bǔ)償測量情況，明確滿足于理論及形狀要求的彎曲回彈符合要求，從而明確這種自動(dòng)回彈補(bǔ)償方法設(shè)計(jì)的模具的有效性。

5結(jié)束語

綜上所述，結(jié)合汽車覆蓋件在各種工況要求下存在著彈性形變的情況，應(yīng)重點(diǎn)落實(shí)如何有效開展補(bǔ)償作用，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的汽車整體設(shè)計(jì)要求。在后續(xù)的工作中，一定要結(jié)合相應(yīng)的汽車覆蓋件沖壓成型回彈補(bǔ)償中關(guān)鍵性影響因素進(jìn)行全面分析，并全面發(fā)揮出數(shù)值仿真技術(shù)的有效性，從而開展高質(zhì)量的汽車覆蓋件沖壓成型回彈補(bǔ)償設(shè)計(jì)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]李春光，胡平，王慧勇. 汽車覆蓋件深拉延有限元仿真過程中的回彈及補(bǔ)償試驗(yàn)[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2006年第B03期：70-74.

[2]孫永波，劉宏學(xué). 基于逆向工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)汽車外覆蓋件回彈補(bǔ)償及質(zhì)量控制[J]. 汽車工藝與材料，2012年第9期：63-66.

[3]熊文韜，辜慧蓮，江思描. 汽車頂板拉深成形回彈分析及補(bǔ)償?shù)难芯縖J]. 模具工業(yè)，2019年第6期：9-13.

基金項(xiàng)目：

東莞理工學(xué)院城市學(xué)院2019年青年教師發(fā)展基金項(xiàng)目“汽車覆蓋件回彈預(yù)測與控制研究”，項(xiàng)目編號(hào)：2019QJY002Z