轎車門外板中部表面凸棱調(diào)試方法研究

轎車門外板中部表面，既有凸模側(cè)正向成形還有凹模側(cè)的反向成形，屬于復(fù)雜成形型面，對板料平整度的要求較高。尤其出現(xiàn)中部表面凸棱這樣的問題，對板料符型工作狀態(tài)的要求就更高。本文主要介紹門外板中部復(fù)雜成形區(qū)域凸棱問題產(chǎn)生的原理與調(diào)試方法。從板料投入角度、板料進入模具的姿態(tài)、拉延模具定位修改等幾個方面，結(jié)合CAE 模擬分析，有效、快速的解決了轎車門外板中部表面凸棱問題。

轎車門外板中部表面凸棱問題分析

問題描述

某車型門外板中部表面凸棱缺陷嚴重，左右件缺陷時有時無，左右件缺陷形式和位置相近(圖1），嚴重影響整車漆后效果，屬于不可接受缺陷。

老太醫(yī)高興地道：“太好了，親不親，家鄉(xiāng)人?！迸c秦鐵崖互致問候之后，老太醫(yī)放下托盤，“先請喝杯茶，我去準備一下，弄點下酒菜?！?/p>

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轎車門外板中部表面凸棱成因分析

我們在成因分析時，首先考慮板料下料工藝，再通過CAE 分析，拉延工序成形過程中，由內(nèi)向外考慮成形性能，由外向內(nèi)考慮沖壓角度對成形穩(wěn)定性的影響，結(jié)合拉延板料投入拉延模具狀態(tài)及拉延模具定位對板料定位穩(wěn)定性的影響，通過二者對比分析確定影響因素。

在CAE 模擬分析中，針對缺陷位置進行了全面的分析，結(jié)果顯示中部表面存在成形不充分，在沖壓角度影響下水平投料上下部預(yù)彎角度不同，會引起成形狀態(tài)的不均勻，更何況反向轉(zhuǎn)角投料后，上下部預(yù)彎角度差異性更大；通過板料上翹的成形過程分析，可以確認板料上翹投料后，在板料接觸到模具初期，由于板料同時受到上模壓料型面下行的板料邊緣預(yù)彎力和板料貼下模凸模型面的變形力的作用，板料內(nèi)部出現(xiàn)褶皺聚料現(xiàn)象，隨著上下模合模高度的不斷減小，內(nèi)部聚料現(xiàn)象逐漸減輕，在上下模閉合時，內(nèi)部聚料現(xiàn)象未能完全消除，表面仍有殘留。

⑹拉延模具自動線投料分析。

⑵拉延模擬分析。

以下通過圖4 直觀的解釋整個影響過程，壓料前期板料受上下模對向的變形力影響內(nèi)部板料變形明顯。

①拉延成形失效分析：拉延成形性分析中，為了保證門外板手摳區(qū)域成形充分，且手摳棱線區(qū)域減薄合理，通過工藝補充型面及外部摩擦系數(shù)控制內(nèi)部成形材料盡量不聚料，但是中部脹形型面成形時仍存在成形不均勻的趨勢。

②拉延成形減薄料厚分析：拉延成形性分析中，門外板中部料厚0.68mm，門外板中部表面減薄3%，可以看出中部脹形型面成形時存在成形不充分的趨勢。

③拉延成形起皺分析：拉延成形性分析中，為了消除內(nèi)部手摳區(qū)域成形失效現(xiàn)象，對應(yīng)的調(diào)整外部摩擦系數(shù)。外部摩擦系數(shù)降低至0.13，手摳區(qū)域成形后無起皺現(xiàn)象，反而中部脹形型面出現(xiàn)成形不充分帶來的輕微變化。

念蓉吃得很少，這讓楚墨的四菜一湯基本保持著裝盤時的模樣。念蓉離開餐桌，去臥室，打開抽屜，準確地抽出一本影集。那是很久以前的影集，里面放著很多楚墨大學時候的照片。念蓉翻動影集，很快找到其中一張。照片上，四個年輕人手拉著手，身后，四輛并排的單車。

④拉延成形主次應(yīng)變分析：拉延成形性分析中，從主次應(yīng)變狀態(tài)可以看出，門外板中部表面存在成形不充分的現(xiàn)象。

⑤沖壓角度分析：在工藝設(shè)計時，受到產(chǎn)品造型的限制，為了保證門外板手摳型面成形合理，手摳型面必須保證在沖壓垂直方向上，由于手摳位置偏向門外板上部，這就導(dǎo)致整個門外板下部型面角度成形；為了成形的合理性，壓料面設(shè)計為符型壓料，意味著平整的板料需要經(jīng)過預(yù)彎才能符型成形。分析中，板料是水平進入模具的，由于門外板上下部預(yù)彎角度不同，成形狀態(tài)會不均勻，如圖2所示。

⑥拉延板料上翹的成形過程分析：根據(jù)板料上翹130mm 的狀態(tài)進行模擬分析，觀察成形過程中存在的問題，不難發(fā)現(xiàn)由于板料上翹的原因，在板料接觸到模具初期，由于板料同時受到上模壓料型面下行的板料邊緣預(yù)彎力和板料貼下模凸模型面的變形力的作用，導(dǎo)致在接觸到145mm 時板料內(nèi)部出現(xiàn)褶皺聚料現(xiàn)象，隨著上下模合模高度的不斷減小，內(nèi)部聚料現(xiàn)象逐漸減輕，由于前面分析中，門外板中部表面成形不充分，在上下模閉合0mm 時，內(nèi)部聚料現(xiàn)象未能完全消除，表面仍有殘留，如圖3 所示。

⑶拉延模具投料設(shè)計分析。

“百度”以后方知，這“曼陀”既是一種花，亦是一宗教佛語。做為花它美麗而有毒，花的形態(tài)也被歷史與藝術(shù)變形鋪張為裝飾性美感極強的宗教圖案，多是圓形，線條繁復(fù)，富于年深日久的意象，好似佛教中的“壇城”。所以在佛語中，“曼陀”就是“壇場”、就是“宇宙心圖”。

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⑷拉延模具投料定位設(shè)計分析。

在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計時，由于受到?jīng)_壓方向及產(chǎn)品形狀的限制，壓料面符型設(shè)計后，出現(xiàn)左右側(cè)型面高度偏差較大的現(xiàn)象。在板料投入設(shè)計中可以看到，板料進入壓料面后板料中部凹陷較大，這樣的板料狀態(tài)在成形過程中易出現(xiàn)中部聚料現(xiàn)象。

⑸拉延模具壓料設(shè)計分析。

在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計時，受到投料設(shè)計的影響，定位設(shè)計相對簡單，采用標準型的定位結(jié)構(gòu)，這種定位的導(dǎo)入面在這套模具中無法保證板料每次投入后的姿態(tài)固定，成形狀態(tài)會存在不穩(wěn)定性。

在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計時，受到自動化投料曲線的限制，進料側(cè)定位的高度尺寸無法滿足水平投料要求，因此在設(shè)計投料方式時，選擇了反向轉(zhuǎn)角投料的方式，屬于單側(cè)上翹的板料姿態(tài)，這樣就出現(xiàn)了門外板下部無預(yù)彎，上部預(yù)彎角增大的現(xiàn)象。

根據(jù)拉延成形工藝要求沖壓板料需要T 形料，為了節(jié)約成本采用擺剪工藝進行下料，并且為了保證無廢料的剪切成本控制，采用單件板料下料后進行單件板料翻轉(zhuǎn)使用。無論鋼卷是正開還是反開，都會有一側(cè)板料存在卷料卷曲方向的上翹現(xiàn)象。

①板料投料姿態(tài)分析：沖壓自動線生產(chǎn)中，門外板自動線投料姿態(tài)與設(shè)計完全一致，自動線橫桿轉(zhuǎn)角5°，板料投入后單側(cè)上翹姿態(tài)明顯。

②板料上翹投料姿態(tài)分析：沖壓自動線生產(chǎn)中，門外板板料上翹，投料后上部板料脫離定位。板料投入后單側(cè)上翹姿態(tài)更加明顯。

⑺門外板投料后板料變形過程分析。

為了規(guī)避全球金融賬戶涉稅信息自動交換過程中引發(fā)的納稅人信息維護的法律風險，全球金融賬戶涉稅信息自動交換行動參與國應(yīng)依托《協(xié)定公約》相關(guān)規(guī)范指引，借鑒歐盟和美國的經(jīng)驗，積極制定實施本國相關(guān)的納稅人權(quán)利保護法律制度，或者完善現(xiàn)行的納稅人權(quán)利保護制度，引入納稅人信息保護權(quán)利，高度關(guān)切保護納稅人信息的隱私權(quán)和知情權(quán)。

由板料下料工藝決定了左右件板料總會有一側(cè)板料存在卷料方向的上翹現(xiàn)象，在自動線投料時，勢必出現(xiàn)一側(cè)板料非正常上翹；在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計當中，由于自動化設(shè)計的限制，影響了投料定位的設(shè)計，從而導(dǎo)致了投料方式由原來的平行投料改成反向轉(zhuǎn)角投料，同時壓料隨型的設(shè)計導(dǎo)致了板料投入模具后出現(xiàn)中部塌陷的現(xiàn)象，由此加大了板料上翹量。

⑴沖壓板料下料工藝分析。

在實際生產(chǎn)中，投料方式與設(shè)計相符，板料上翹狀態(tài)明顯，在此情況下，自動線出件后門外板中部表面凸棱可見，這個缺陷形成的過程可以從投料姿態(tài)對成形影響的分析中直觀的看到，而我們在分析了凸棱成因后，將選擇合理的方案對工藝及模具進行適當?shù)男薷摹?/p>

對策實施及確認

整體方案

根據(jù)前面的成因分析，我們可以確定門外板中部表面成形不充分，加上投料工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計影響，以及一側(cè)板料翻轉(zhuǎn)后上翹現(xiàn)象，門外板拉延件中部表面出現(xiàn)凸棱就成為必然。既然實際生產(chǎn)與前期設(shè)計完全相符，在無法改變成形工藝的前提下。我們采取自動線調(diào)整投料狀態(tài)的正規(guī)思路，在保證自動線生產(chǎn)頻次不變且穩(wěn)定的前提下，對拉延定位結(jié)構(gòu)進行局部的修改，具體見表1。

經(jīng)過以上說明,求解標定矩陣的方法無法解決My和Mz方向產(chǎn)生的維間耦合問題,而傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法可以有效降低維間耦合,但訓(xùn)練得到的模型無法應(yīng)用于多維力同時加載的復(fù)合工況。

一階段方案實施并確認

拉延模具定位修改：根據(jù)投料定位設(shè)計分析，定位的導(dǎo)入面在這套模具中無法保證板料每次投入后的姿態(tài)固定，存在成形狀態(tài)不穩(wěn)定性，需要進行定位修改；通過投料設(shè)計中投料傾斜角度，我們計算出標準托料位置，從而進行定位托料點的增加；定位修改后自動線投料顯示，通過增加定位托料點控制板料投入姿態(tài)是可行的。

二階段方案實施并確認

自動線取料位置修改：門外板板料在自動線對中臺的位置固定，端拾器抓取板料的理論位置為板料中心位置；鑒于左右件板料中會有一側(cè)板料出現(xiàn)卷料方向的非正常上翹，根據(jù)端拾器抓取點距板料邊緣的距離，修改端拾器抓取板料的位置；重新設(shè)定板料抓取中心位置，抓取中心向出件的反方向移動40mm。經(jīng)過自動線抓取試驗，工作曲線不影響自動線節(jié)拍，端拾器按照新的工作曲線移動時與模具無干涉，板料抓取正常；板料抓取位置修改后，板料抓取后出件側(cè)板料自重下垂，投入模具后板料符型狀態(tài)良好。

方案實施后生產(chǎn)確認

通過以上模具定位增加托料點和自動化抓料位置的數(shù)據(jù)修改，自動線連線生產(chǎn)中，拉延板料投料姿態(tài)合理穩(wěn)定，門外板拉延件中部表面凸棱缺陷消除，如圖5 所示。

Application of improved ant colony algorithm in optimization design of sewage pipe network

結(jié)束語

我們的分析思路是沖壓板料下料的工藝性、拉延內(nèi)部成形合理性、投料設(shè)計的穩(wěn)定性、壓料設(shè)計的對稱性、實際生產(chǎn)中的投料姿態(tài)，細致分析設(shè)計的投料姿態(tài)在成形過程中內(nèi)部板料變形狀態(tài)；方案思路是穩(wěn)定反向轉(zhuǎn)角投料姿態(tài)，通過改變自動化抓件位置來消除板料非正常上翹狀態(tài)；最后自動化生產(chǎn)設(shè)備驗證出件，拉延投料姿態(tài)穩(wěn)定，拉延件出件穩(wěn)定，至此門外板中部表面凸棱問題消除。