一種前后地板連接板翻邊開裂的解決方法

文/程和平，鄧勤英，馬杰·江鈴汽車股份有限公司

本文重點(diǎn)對沖壓件(前后地板連接板)翻邊模具生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的翻邊開裂問題進(jìn)行分析。通過對模具翻邊工序的CAE 分析和模具改善，針對缺陷位置的翻邊尺寸進(jìn)行優(yōu)化，從而解決該沖壓件翻邊開裂的問題，使沖壓零件符合質(zhì)量要求。

前后地板連接板翻邊開裂問題

在前后地板連接板調(diào)試期間，現(xiàn)場對該產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測，翻邊的邊緣折彎部位出現(xiàn)開裂(圖1)，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

圖1 前后地板連接板翻邊開裂

前后地板連接板翻邊開裂原因

首先，對沖壓過程拉延工序進(jìn)行分析，對拉延件進(jìn)行FLD 檢測(圖2)，進(jìn)行成形穩(wěn)定性分析確認(rèn)產(chǎn)品是否滿足FLD 要求，如圖3 所示。經(jīng)檢測，前后地板連接板沖壓件的安全裕度為20.9%，成形裕度不小于10%，最大減薄率為19.2%，結(jié)果滿足要求(圖4)，拉延成形穩(wěn)定性沒有問題。

圖2 沖壓件檢測

圖3 前后地板連接板FLD 應(yīng)變圖

圖4 拉延序檢測結(jié)果

然后對此沖壓件的翻邊工序進(jìn)行CAE 分析(圖5)，根據(jù)CAE 報(bào)告得出以下數(shù)據(jù)：翻邊過程的分析得出成形性存在開裂風(fēng)險(xiǎn)；最大失效值為0.93，在臨界值存在開裂風(fēng)險(xiǎn)；減薄率為22%，存在開裂風(fēng)險(xiǎn)；結(jié)合該件此位置翻邊開裂的圖片，CAE 分析結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)缺陷位置一致。

圖5 翻邊工序分析結(jié)果

此處修邊部位在后續(xù)翻邊過程屬于伸長類翻邊，且此類翻邊屬于類似扇形弧度角導(dǎo)致的弧長變化過多，而導(dǎo)致此處翻邊開裂。

前后地板連接板翻邊改善整改方案

經(jīng)過原因分析，明確該沖壓件開裂的缺陷出在了翻邊工序，需要對翻邊工序的料邊進(jìn)行優(yōu)化。并制定整改方案：首先通過修改此處的修邊線高度，實(shí)現(xiàn)后續(xù)的翻邊模具對產(chǎn)品翻邊后，開裂區(qū)域的翻邊高度相比原有翻邊高度需降低5 ～6mm。即將紅色區(qū)域及其粉紅色過渡區(qū)域一并降低，減少板料拉長，降低開裂風(fēng)險(xiǎn)(即將原有區(qū)域的料邊高度降低至綠色區(qū)域，如圖6 所示)。

圖6 整改數(shù)據(jù)的CAE 分析

結(jié)合此方案，我們對整改數(shù)據(jù)進(jìn)行CAE 分析，驗(yàn)證通過修邊線修改優(yōu)化翻邊高度的結(jié)果，結(jié)合前后地板連接板CAE 的分析得出：在改善翻邊高度后，該地板連接板翻邊工藝成形性，基本滿足要求；最大失效值為0.85，明顯降低，滿足要求；減薄率為19%，滿足要求；明顯優(yōu)于原產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，破裂情況得到有效的控制。綜上所述，該翻邊高度的方案優(yōu)化，此處翻邊開裂問題得到極大改善。同時(shí)對整車數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，同時(shí)經(jīng)確認(rèn)，整車上此前后地板此位置與其他地板間無搭接關(guān)系也無焊點(diǎn)，料邊線改動對整車無影響，可以通過此方案進(jìn)行優(yōu)化翻邊破裂問題。

對修邊模具此部位的修邊線對應(yīng)的修邊刀塊進(jìn)行對應(yīng)的補(bǔ)焊加工。圖7 和圖8 為修邊模具的下模和上模刀塊對應(yīng)加工部位。

圖7 修邊模具下模刀塊

圖8 修邊模具的上模刀塊

經(jīng)過整改后，跟蹤前后地板連接板生產(chǎn)狀態(tài)，現(xiàn)場根據(jù)實(shí)際破裂區(qū)域調(diào)整局部產(chǎn)品的翻邊高度，減少翻邊較多的料邊，避免過多的料邊在翻邊后扇形區(qū)域受力導(dǎo)致的開裂。隨著問題被解決，該沖壓件生產(chǎn)調(diào)試過程中翻邊的狀態(tài)穩(wěn)定，無翻邊破裂問題，如圖9所示。

圖9 沖壓件翻邊改善后狀態(tài)

結(jié)束語

針對前后地板連接板翻邊破裂問題，通過產(chǎn)品、工藝、模具和調(diào)試多環(huán)節(jié)優(yōu)化和驗(yàn)證，目前前后地板連接板產(chǎn)品狀態(tài)基本達(dá)到CAE 分析狀態(tài)，其翻邊的開裂問題被解決。本次結(jié)合產(chǎn)品優(yōu)化修邊尺寸和翻邊高度，并調(diào)試驗(yàn)證，為類似產(chǎn)品翻邊開裂問題的解決提供了調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，縮短了開發(fā)周期，提高了前后地板連接板的沖壓產(chǎn)品質(zhì)量。