汽車覆蓋件拉深模壓邊圈刻線方案研究與應(yīng)用

0 引 言

汽車覆蓋件一般是板料經(jīng)過拉深、切邊、翻邊及整形等工序沖壓而成，其中拉深成形的質(zhì)量決定制件的表面質(zhì)量與尺寸精度

。在汽車覆蓋件沖模制造及調(diào)試過程中，拉深及成形占據(jù)了大部分時(shí)間。拉深成形過程中，板料流入量是重要的指標(biāo)，是沖壓成形過程中的材料流動量，通常是沿板料邊緣法向測量成形前和成形后的邊緣變化距離。板料流入量對成形制件的表面質(zhì)量、尺寸精度以及批量生產(chǎn)的穩(wěn)定性具有重要的影響。

隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展，板料成形分析越來越貼近實(shí)際的成形。在汽車覆蓋件拉深模的制造調(diào)試階段，一項(xiàng)重要的工作是以制件CAE 分析作為參考，通過確定板料位置，調(diào)整筋條系數(shù)、壓邊力、壓邊圈與壓料面間隙等方式控制板料流入量

，使成形制件狀態(tài)與CAE 分析結(jié)果更貼合。當(dāng)拉深模調(diào)試后運(yùn)到主機(jī)廠由于生產(chǎn)條件發(fā)生變化，成形的制件狀態(tài)也可能發(fā)生變化，此時(shí)通過控制板料流入量可以盡快恢復(fù)模具出廠前的狀態(tài)。由此可見對板料流入量的控制貫穿整個(gè)拉深模開發(fā)過程，傳統(tǒng)的板料流入量測量方式是先用一片板料成形拉深筋條，以此工序件為參考基準(zhǔn)，再用另一片板料將制件成形，測量兩者之間的板料邊緣的變化量，兩者差值即為板料流入量。這種測量方式有2個(gè)缺陷：①操作繁瑣，特別是對于自動化生產(chǎn)線的模具會造成停線時(shí)間較長，影響生產(chǎn)效率，實(shí)際執(zhí)行受阻；②板料流入量實(shí)際測量位置與CAE 分析中提供的位置存在差異，測量結(jié)果存在失真。為了發(fā)揮CAE 的指導(dǎo)作用，方便板料流入量檢測，各主機(jī)廠會在壓邊圈上刻劃相應(yīng)的參考線，指導(dǎo)板料定位，以便板料流入量的測量和控制。

2017年1月5日，國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)食品工業(yè)健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出要進(jìn)一步健全標(biāo)準(zhǔn)體系，推動食品添加劑等標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，引導(dǎo)企業(yè)建立食品安全可追溯制度。

1 壓邊圈刻線類型

壓邊圈刻線是根據(jù)制件拉深工藝中的參考線進(jìn)行刻劃，不同參考線所起的作用不同，圖1所示是某后側(cè)門內(nèi)板拉深工藝圖，其中主要參考線包含板料線、重力線、位置線、閉合線和收縮線等，具體說明及作用如表1所示。

2 壓邊圈刻線方案

由于不同參考線所起的作用不同，如果將所有的線都刻劃在壓邊圈上，不僅信息凌亂，容易產(chǎn)生誤導(dǎo)，而且部分刻線還會對板料的正常流動產(chǎn)生影響，批量生產(chǎn)時(shí)容易造成成形制件拉傷問題。壓邊圈刻線既要方便板料流入量的快速測量，又要減小對模具調(diào)試和批量生產(chǎn)的影響。

2.1 刻線方案說明

浙江省山丘區(qū)小流域眾多，其中控制面積在20～200 km2的小流域有2 000余個(gè)，需治理的小流域有1 795個(gè)。由于受客觀條件限制，小流域兩岸防洪基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，有的甚至沒有設(shè)防，其河道兩岸極易發(fā)生山洪災(zāi)害。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，浙江省有山洪災(zāi)害防治任務(wù)的縣（市、區(qū)）有72個(gè)，占全省90個(gè)縣（市、區(qū)）的80%；山洪災(zāi)害防治區(qū)面積達(dá)6.342萬km2，占全省陸域面積的62.3%；受山洪災(zāi)害威脅人口640萬人，占防治區(qū)總?cè)丝诘?9.1%；有992個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)10 214個(gè)村直接受山洪災(zāi)害威脅，受災(zāi)面非常廣。

方案一是板料線+位置線組合，即在壓邊圈上刻劃位置線與板料線，兩者相交形成“T”形交點(diǎn)，該交點(diǎn)為板料流入量的測量起始點(diǎn)，如圖2 所示。以板料線作為板料定位參考，測量該交點(diǎn)與制件實(shí)際成形到底后的板料邊緣的距離，并與CAE 分析值進(jìn)行比較。

（1）通過對KLM立磨機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理分析可知，KLM立磨機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，細(xì)磨效率高，能耗低，是一種節(jié)能高效的礦物細(xì)磨和再磨裝備。

2.2 刻線方案應(yīng)用分析

種質(zhì)資源是玉米育種的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，但是自從推廣雜交種以來，生產(chǎn)用種質(zhì)正在快速減少，在現(xiàn)代技術(shù)的沖擊下，部分資源正在快速消失；同時(shí)因?yàn)樯贁?shù)優(yōu)良種質(zhì)的利用率過高，導(dǎo)致玉米種質(zhì)基礎(chǔ)變得狹窄，嚴(yán)重制約玉米育種研究以及生產(chǎn)，很難取得突破性的進(jìn)展。特別是近年來，國內(nèi)玉米育種在應(yīng)用基礎(chǔ)研究上和國外發(fā)達(dá)國家的差距沒有得到縮小，材料與技術(shù)儲備上都存在嚴(yán)重不足，玉米種質(zhì)基礎(chǔ)狹窄的問題最為突出。當(dāng)前在世界范圍內(nèi)，玉米有250多個(gè)種族，但是國內(nèi)在生產(chǎn)之中運(yùn)用的卻只有3-4個(gè)，大量使用的只有2個(gè)，這種情況嚴(yán)重的阻礙了玉米育種的發(fā)展。

對后側(cè)門內(nèi)板周圈位置線進(jìn)行編號，然后按照2種刻線方案分別測量進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證

，如圖4所示。2種方案測量結(jié)果如表2、表3所示。

（1）當(dāng)壓邊圈造型平緩時(shí)，板料線、重力線基本重合，并且都與板料實(shí)際位置相符。

方案二是重力線+位置線+閉合線組合，即在壓邊圈上刻劃重力線、位置線和閉合線。閉合線與位置線相交形成“T”形交點(diǎn)，該交點(diǎn)為板料流入量的測量起始點(diǎn)，如圖3 所示。以重力線作為板料定位參考，測量該點(diǎn)與制件成形到底后的板料邊緣的距離，并與CAE分析值進(jìn)行比較。

通過對比2種刻線方案，可以得出如下結(jié)論。

對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)偏差較大的區(qū)域處于制件窗框位置，實(shí)際板料在壓邊圈上放置狀態(tài)與測量數(shù)據(jù)表現(xiàn)一致。2 種方案窗框頂部位置變異明顯的主要原因是受壓邊圈造型影響，板料在重力作用向下凹陷，理論板料線與實(shí)際板料邊緣位置差異大，而其他位置壓邊圈型面平緩，板料線與實(shí)際板料邊緣基本重合，如圖6所示。

現(xiàn)以后側(cè)門內(nèi)板為例，研究2種組合方案。

通過將2種方案板料流入量的理論值和實(shí)測值進(jìn)行對比可以看出（見圖5）：①方框區(qū)域中方案一和方案二的測量結(jié)果存在較大差異；②除方框區(qū)域外，其余位置2 種方案理論值和實(shí)測值均能較好地貼合，偏差在誤差范圍內(nèi)。

（2）當(dāng)壓邊圈造型起伏明顯時(shí)，重力線與閉合線基本重合，并且與實(shí)際板料位置相符，而板料線與前兩者偏差大，此時(shí)通過板料線進(jìn)行流入量檢測將無法反應(yīng)板料成形時(shí)的真實(shí)流入量。

重力線作為模具調(diào)試時(shí)的板料定位，與板料線相比更貼近實(shí)際板料邊緣，但同時(shí)重力線存在一定局限性，表4 所示為板料線與重力線作為板料定位參考的優(yōu)缺點(diǎn)對比。

2.3 最終刻線方案

綜合上述2 種方案的優(yōu)點(diǎn)，對壓邊圈刻線方式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，最終采用閉合線+位置線+重力線+板料線組合方式，即周圈只刻劃閉合線和位置線，重力線和板料線只在定位器旁邊刻劃用于板料定位參照，如表5 和圖7 所示。該方案一方面能真實(shí)反映制件成形時(shí)的板料流入量，另一方面刻線清晰，方便人員操作，減少誤判，同時(shí)在主機(jī)廠能為自動化生產(chǎn)線機(jī)械手放置板料的定位提供參照。另外該方案方便板料流入量的離線檢測，減少對生產(chǎn)的影響，提高工作效率。

春深花正艷（曹香玲） ...................................................................................................................................5-59

3 結(jié)束語

通過對比2 種壓邊圈刻線方案，對比了2 種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并最終制定了有效的刻線方案，為拉深模調(diào)試提供參考。拉深模作為外覆蓋件沖模較重要的組成部分，其調(diào)試難度大、周期長，而板料流入量又是拉深模調(diào)試重要的參考指標(biāo)，通過對壓邊圈刻線方式的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)板料流入量的準(zhǔn)確而快速檢測，為更好地控制制件成形質(zhì)量和生產(chǎn)的穩(wěn)定性提供保障。

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