一種改善沖壓發(fā)罩外板面下塌的拉延模具排氣結(jié)構(gòu)

隨著用戶審美的提高，汽車造型更加時(shí)尚、新穎。為滿足用戶對(duì)汽車高品質(zhì)、高顏值需求，沖壓產(chǎn)品的造型也越來越復(fù)雜。發(fā)罩外板作為汽車的“臉面”，短短幾年，造型已經(jīng)發(fā)生巨大的變化。

發(fā)罩外板下塌的原因分析

發(fā)罩外板模具介紹

按照模具成形工藝劃分，汽車發(fā)罩外板沖壓模具包括拉延模具、修邊模具、翻邊模具、包邊模具等。拉延確定產(chǎn)品的形狀，修邊將拉延件多余廢料切除，翻邊確定外周輪廓線，包邊將外板、內(nèi)板壓合在一起。拉延工序由上模、下模、壓邊圈組成，從成形開始到下死點(diǎn)，上模與壓邊圈始終貼合在一起。上模、板料之間以及下模、壓邊圈、板料之間有空氣，在成形過程中空氣被逐步排出模具外部(圖1)。

發(fā)罩外板面下塌原因

由于發(fā)罩外板尺寸增大、造型越來越復(fù)雜，拉延模具內(nèi)空氣的體積也隨之增大，上模、板料之間的空氣體積V

＞V

，下模、壓邊圈、板料之間的空氣體積V

＞V

(圖2)。模具內(nèi)空氣體積不斷增加，同時(shí)生產(chǎn)速度也不斷加快，要在更短的時(shí)間內(nèi)將模具內(nèi)更多的空氣排出。拉延模具達(dá)到下死點(diǎn)時(shí)，若模具內(nèi)依然有殘留的空氣未及時(shí)排出，殘留的空氣擾動(dòng)及空氣的反作用力會(huì)影響零件成形的品質(zhì)，造成變形、面下塌、剛性差等不良影響。

某車型發(fā)罩外板在母線調(diào)試初期，按量產(chǎn)速度20SPM 生產(chǎn)，中部面最大下塌量為-3.64mm(圖3)，標(biāo)準(zhǔn)要求為±1.0mm，發(fā)罩外板面下塌嚴(yán)重，阻礙車型量產(chǎn)。

結(jié)合沖壓工藝，面下塌的原因可能是模具內(nèi)排氣不良。將成形速度由20SPM 降低到10SPM，面下塌有較大的改善，最大下塌量為-0.9mm。生產(chǎn)速度減慢，模具內(nèi)的空氣有更多的時(shí)間排出，減少了排氣不良的影響，即高速生產(chǎn)時(shí)模具內(nèi)部的空氣未及時(shí)排出是造成面下塌的原因。

結(jié)合模具結(jié)構(gòu)及保證制品外觀，排氣孔數(shù)量已經(jīng)足夠多，若再增加排氣孔，會(huì)有制品變形及模具強(qiáng)度不足的風(fēng)險(xiǎn)。在保證制品外觀的前提下，為了使更多的空氣排出，將擋風(fēng)玻璃工藝面上的15 個(gè)排氣孔孔徑由

6mm 擴(kuò)大到

10mm。擋風(fēng)玻璃處排氣孔擴(kuò)大后，在20SPM 速度下，中部面下塌由-2.32mm 改善到-1.85mm，下塌改善了0.47mm，但依然沒有滿足要求。

發(fā)罩外板面下塌的影響

財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)向管理會(huì)計(jì)轉(zhuǎn)型并不是將財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)的工作職責(zé)全部劃入管理會(huì)計(jì)的工作范疇，財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)和管理會(huì)計(jì)有不同的服務(wù)對(duì)象，因此有著完全不同的報(bào)告內(nèi)容和報(bào)告的側(cè)重點(diǎn)。企業(yè)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行財(cái)務(wù)報(bào)告體系的整理升級(jí)。財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)向管理會(huì)計(jì)轉(zhuǎn)型過程中，應(yīng)將兩個(gè)完全不同的財(cái)務(wù)報(bào)告體系進(jìn)行整理和升級(jí)，使得財(cái)務(wù)報(bào)告體系能夠同時(shí)滿足企業(yè)內(nèi)外部的需求。

除 Buske 等［6］、Onteru 等［7］研究的 15 個(gè)基因外，還有另外12個(gè)基因，這27個(gè)基因的產(chǎn)物一起構(gòu)成了豬繁殖性狀相關(guān)的蛋白互作網(wǎng)絡(luò)，這些基因在151個(gè)表型中起作用，具體見表1。

發(fā)罩外板面下塌的改善

拉延上模增加排氣孔

經(jīng)過兩輪對(duì)上模、板料之間排氣改善，上模的排氣已經(jīng)改善到最優(yōu)，可是面下塌問題依然沒有解決。接下來針對(duì)下模、壓邊圈、板料之間的排氣進(jìn)行改善。

擴(kuò)大拉延上模工藝面排氣孔

本實(shí)驗(yàn)使用SPSS20.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,計(jì)數(shù)資料以(%)表示,計(jì)量資料以(±s)表示,分別使用X2和t值檢驗(yàn),P<0.05表示研究具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

擴(kuò)大下模與壓邊圈間隙

在拉延凹模(上模)增加排氣孔可以改善上模、板料之間排氣不良的情況，為保證制品品質(zhì)并兼顧模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，排氣孔的孔徑一般為

4mm、

5mm、

6mm，排氣孔的間距一般為100mm。針對(duì)發(fā)罩下塌，為使模具內(nèi)的空氣順利排出，在上模凹筋和工藝面上共增加81 個(gè)

6mm 的排氣孔(圖6)。排氣孔增加后，排氣不良改善明顯(圖7)，在20SPM 速度下，中部面下塌由-3.64mm 改善到-2.32mm，下塌改善了1.32mm，但依然沒有滿足要求。

發(fā)罩外板、發(fā)罩內(nèi)板經(jīng)過包邊后組合在一起，在包邊前，需要在內(nèi)板中部區(qū)域涂減振膠，減輕車輛行駛中發(fā)罩的振動(dòng)(圖4)。減振膠涂膠位置，發(fā)罩內(nèi)外板的間距要求為3.0±1.0mm。若涂膠區(qū)域發(fā)罩內(nèi)外板間距過大，經(jīng)過涂裝的烘烤后減振膠硬化拉斷，無法起到減振效果；若涂膠區(qū)域發(fā)罩內(nèi)外板間距過小，經(jīng)過涂裝的烘烤后減振膠硬化會(huì)將發(fā)罩外板頂變形，發(fā)罩內(nèi)外板間距過小的極端情況下涂膠位置發(fā)罩內(nèi)外板出現(xiàn)干涉接觸，在車輛行駛過程中發(fā)罩內(nèi)外板干涉位置不斷摩擦、剮蹭，破壞涂層并造成生銹等重大機(jī)能不良(圖5)。

下模與壓邊圈之間的間隙要求為3mm，為了保證下模的空氣快速排出，結(jié)合本模具的成形極限，將下模與壓邊圈的間隙由3mm 擴(kuò)大到7mm(圖8)。下模與壓邊圈的間隙由3mm 擴(kuò)大到7mm 后，在20SPM速度下，中部面下塌由-1.85mm 改善到-1.11mm，下塌改善了0.74mm，依然沒有滿足要求。

油田注水開發(fā)到了高含水期，由于油藏壓力的變化、注采井網(wǎng)的變化和不同區(qū)域不同方向注采程度的變化，導(dǎo)致了油藏儲(chǔ)層物性和油氣水三相流體飽和度發(fā)生變化，剩余油分布呈現(xiàn)總體零散局部富集的特征。油田開發(fā)表現(xiàn)為單井產(chǎn)量逐步降低，含水快速升高，開發(fā)成本上升，效益下降。

成形參數(shù)優(yōu)化

經(jīng)過對(duì)上模、下模、壓邊圈、板料之間排氣的改善，結(jié)合沖壓工藝、結(jié)構(gòu)分析，模具排氣已經(jīng)改善到極限狀態(tài)，可是發(fā)罩外板面下塌問題依然沒有達(dá)到要求，只能通過降低生產(chǎn)速度或者減少模具內(nèi)部的空氣來改善排氣不良的影響，若降低生產(chǎn)速度則犧牲了生產(chǎn)效率。通過對(duì)模具成形工藝及壓機(jī)功能分析，可以調(diào)整壓機(jī)氣墊頂桿的頂出高度來減少模具內(nèi)部的空氣體積。

氣墊頂桿的作用是將壓邊圈和坯料頂出一定的高度，為成形時(shí)提供反頂作用力。頂桿頂出高度過高，成形前板料因重力下垂，區(qū)域內(nèi)部材料因過多而褶皺在一起時(shí)，板料拉伸不能充分展開，導(dǎo)致下塌。頂桿頂出高度過低，成形前坯料已貼合模具面，無法使板材充分拉深成形(圖9)。模具設(shè)計(jì)頂桿的頂出高度為290mm，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，將頂桿的頂出高度由290mm 調(diào)整到280mm 時(shí)，制品成形效果最優(yōu)。在20SPM 速度下，中部面下塌由-1.11mm 改善到-0.68mm，下塌改善了0.43mm，滿足要求。

效果確認(rèn)

經(jīng)過上模增加排氣孔、擴(kuò)大上模工藝面排氣孔、擴(kuò)大下模與壓邊圈間隙、降低頂桿的頂出高度等四輪對(duì)策，發(fā)罩外板中部面下塌由-3.64mm 改善到-0.68mm，滿足±1.0mm 的要求( 圖10)。改善后的制品用于包邊，發(fā)罩內(nèi)外板打膠面處的間隙由0.2mm 擴(kuò)大到3.0mm，滿足3.0±1.0mm 的要求(圖11)。

結(jié)束語

針對(duì)沖壓發(fā)罩外板面下塌問題，對(duì)面下塌的原因進(jìn)行理論分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)拉延模具進(jìn)行排氣優(yōu)化，解決了發(fā)罩外板面下塌的問題。解決方案可為發(fā)罩外板、頂篷外板等模具的設(shè)計(jì)、制造提供參考。