鋁材車身沖壓模具關(guān)鍵技術(shù)解決方案

研究顯示，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%～8%，油耗可降低7%。在駕駛方面，汽車輕量化后，加速性提高，車輛控制穩(wěn)定性、噪聲、振動方面也均有改善。從碰撞安全性考慮，碰撞時慣性小，制動距離減小。此外，車輛每減重100kg，CO

排放量可減少約5g/km。因此，汽車輕量化對于節(jié)約能源、減少廢氣排放十分重要。

體現(xiàn)在車身輕量化上，運(yùn)用形變鋁材制造白車身(圖1)最近幾年迅速興起，全鋁車身在中高級轎車或SUV 中不斷出現(xiàn)。隨著汽車越來越輕量化的發(fā)展趨勢，全鋁車身或部分沖壓件鋁替代鋼在國內(nèi)外主機(jī)廠應(yīng)用越來越多，這也給沖壓模具帶來新的挑戰(zhàn)和變革，沖壓模具開發(fā)企業(yè)需要在鋁板模具開發(fā)方面進(jìn)行研究，積累經(jīng)驗(yàn)，迅速解決鋁合金材料帶來的新問題。

2）微課的概念與內(nèi)涵?？梢詮恼n程理論的角度來認(rèn)識微課和微課程現(xiàn)象，從中抽象出微課和微課程的概念。課程理論指出：界定課程的基本原則要基于當(dāng)代的學(xué)校教育情境，結(jié)合學(xué)術(shù)界對課程的理論探討描述課程的本質(zhì)含義。筆者認(rèn)為界定微課程的內(nèi)涵應(yīng)從四個維度進(jìn)行：①課程是學(xué)?？颇亢突顒樱虎谡n程是學(xué)習(xí)者的經(jīng)驗(yàn)和活動體驗(yàn)；③課程是教育活動的計(jì)劃與學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程；④課程是各種學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)者的對話。

車身上鋁合金應(yīng)用典型件

鋁板件由于本身材料特性的差異，其模具的設(shè)計(jì)開發(fā)制造與鋼板存在很大差異，也會遇到開發(fā)過程所不曾遇到的問題和難點(diǎn)。鋁板與鋼板材料性能對比如下。

⑴鋁板密度小，質(zhì)量輕，是鋼的1/3 。

⑵采用二次切斷避免廢料刀，見圖3。

鋁屑產(chǎn)生的原因主要有兩種：⑴鋁板較軟，在切邊時產(chǎn)生鋁屑，鋁屑飛散在制品內(nèi)而產(chǎn)生壓痕；⑵切邊時有切斷面和破斷面，普通鋼板是切斷面多，破斷面少，鋁板的特征是切斷面少，破斷面多。也就是說，刃口在吃入的瞬間，會產(chǎn)生破裂狀態(tài)，再進(jìn)一步切入的話即二次切，會產(chǎn)生針屑。廢料刀是產(chǎn)生撕裂的一個誘導(dǎo)因素，因此鋁板模具開發(fā)應(yīng)盡量避免廢料刀。

⑷修邊刀塊構(gòu)造見圖5，刃口吃入量盡量少，上模刀塊吃入量T=(1.5 ～2.5)t；不采用波浪刃口，保證同時切入，以免產(chǎn)生碎屑。

雙星行星機(jī)構(gòu)相鄰的內(nèi)行星輪之間要留有一定的間隙t,如圖6所示,要求行星輪gn1,gn2和gn3之間不相互干涉,其推導(dǎo)方法與單行星機(jī)構(gòu)的鄰接條件相似.雙星行星機(jī)構(gòu)內(nèi)行星輪之間不干涉的條件為

由于并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力強(qiáng)、剛度大、慣性力小、精度高、響應(yīng)和運(yùn)動速度快等優(yōu)點(diǎn)，多為現(xiàn)代多自由度力控末端執(zhí)行器所用[4]。然而，傳統(tǒng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計(jì)依賴于數(shù)學(xué)推演和物理機(jī)制，難度大且復(fù)雜，采用封閉解和數(shù)值解等運(yùn)動學(xué)正解的分析方法難以同時得到全部解和實(shí)用解，且求解過程復(fù)雜、精度低和適應(yīng)性差；傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，尺度參數(shù)多且量綱復(fù)雜，優(yōu)化目標(biāo)多樣，目標(biāo)函數(shù)建模難度大。因此，研究適用于力控末端執(zhí)行器的新型并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合理論與優(yōu)化技術(shù)對設(shè)計(jì)高精度多自由度力控末端執(zhí)行器具有重要意義。

⑸鋁板的切削性能較差，比較脆和軟，切削容易導(dǎo)致撕裂，光亮帶小或無，易產(chǎn)生鋁屑和毛刺。

鋁板生產(chǎn)過程中的問題與解決方案

問題與原因分析

鋁件的沖壓生產(chǎn)，毛刺和鋁屑是很普遍的問題，同時也是最影響生產(chǎn)效率和質(zhì)量的問題，因此解決鋁屑是沖壓生產(chǎn)中至關(guān)重要的問題，下面就鋁板沖壓生產(chǎn)掉鐵屑和毛刺的技術(shù)解決方案進(jìn)行詳細(xì)分析與闡述。

⑶延伸性是指材料在未開裂的前提下在線性方向上的長度變化，鋼為40%，鋁為25%。

解決方案

⑶采用浮動或旋轉(zhuǎn)廢料刀(圖4)，保證同時切入，浮動廢料刀浮起來時保持刃口齊平，靠氮?dú)飧琢α渴拱寮袛?，最后靠氮?dú)飧讐嚎s避讓下模廢料刀。

⑵鋁板的楊氏彈性模量E 為鋼板的1/3，屈服強(qiáng)度：典型外鋼為210MPa，典型優(yōu)質(zhì)外鋁為130MPa，典型劣質(zhì)外鋁為165MPa。

⑷成形性能方面，鋁板n 值為0.3，大于鋼板，r值為0.7 左右，小于鋼板。鋁板適應(yīng)不均勻變化的能力非常低，容易斷裂，更適合延展(拉延)成形，不適合彎曲成形，更適合一次成形，不適合二次成形。

⑴合理的工藝規(guī)劃，分工序修邊避免廢料刀，見圖2。

或許是第一次意大利游學(xué)之旅深受震撼（其中包括在威尼斯對貝利尼的拜訪），阿爾布雷希特·丟勒（Albrecht Dürer，1471～1528年）回到家鄉(xiāng)紐倫堡后成立了自己的工作坊。約在1502年前后，他也創(chuàng)作了一幅雕版作品表現(xiàn)“好運(yùn)”（也稱《復(fù)仇女神》，圖 2）。畫中擁有一對華麗翅膀的裸體女子腳踩一個球體，她漂浮在云端，右手拿著一個高腳杯，左手拿著韁繩。

⑸合理的修邊刃口間隙，保證切均勻，見圖6。

⑹上模修邊刃口做斜角，可以減少摩擦，見圖7。

思考：在這個過程中，幼兒為了得出缺角的圓是否會遇到遺失的角，進(jìn)行主動查閱資料、主動交流分享，并得出答案。這個過程充分體現(xiàn)了幼兒自主學(xué)習(xí)的過程。在自主學(xué)習(xí)的過程中，他們不僅熟悉的掌握了繪本《失落的一角》的故事內(nèi)容，也在主動查找的過程中，體會到成功的喜悅，激發(fā)幼兒自主學(xué)習(xí)的欲望與興趣。

⑺修邊模具下模刃口見圖8，較好的刃口垂直度和表面粗糙度，上下模修邊刀塊的修邊面需要在工作方向推光到Ra ≤0.25μm，下模刃口高度控制在5 ～8mm，機(jī)加完成，避免手工調(diào)整，保證刃口垂直度不受破壞。

結(jié)束語

除了切削會產(chǎn)生鋁屑以外，拉延模定位板讓位間隙擠料導(dǎo)致鋁屑產(chǎn)生，翻邊整形模具刀塊研合間隙過緊及刀塊表面粗糙度過高也會因拉毛產(chǎn)生鋁屑，因此，完全解決鋁屑問題是不現(xiàn)實(shí)的。鋁屑的產(chǎn)生和控制是一個復(fù)雜而綜合的問題，必須從規(guī)劃設(shè)計(jì)、加工，模具調(diào)試制作，標(biāo)準(zhǔn)件選擇，熱處理，表面處理以及維修保養(yǎng)各個環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，才能達(dá)到較好的狀態(tài)，才可能盡量減小鋁屑的影響。