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1、顶盖冲压工艺分析探讨王健浙江吉利汽车有限公司模具中心,宁波315800摘要:通过釆用回弹补偿,过拉深,增大拔模角等方法,解决顶盖内凹陷、回弹、刚性不足和装配不良等缺陷,保证其外观质量和尺寸精度,从而节省大量模具调试,焊装调试和总装调试时间。关键词:回弹补偿过拉深拔模角Abstract:Afteradoptingthespringbackcompensation,overdrawing,increasestaperAngleandsomeothermethodstotheroof,solvedthedefectsofinnersag,thespringback,ri
2、gidandassemblyproblem,thesemethodscanensuretheprecisionandqualityofappearance,andsavemuchtimeofdietryout,weldingtryoutandassemblydebug・Keywords:springbackcompensation;overdrawing;taperAngleo引言顶盖是轿车最重要的大型外覆盖件z—,其质量的好与坏,直接影响到整车的外观和质量,而轿车顶盖的回弹利刚性不足一直是困扰我们的问题,回弹会造成顶盖的外观变形和装配困难,刚性不足,会导致行驶中
3、产乞躁动现象,车内噪音增加。为解决这些问题,吉利帝豪EC718顶盖从工艺设计入手,釆用回弹补偿,过拉深,增大拔模角等方法,预防顶盖缺陷发生。1顶盖冲压工艺分析探讨针对以往车型顶盖开发中所出现的问题,我们收稿日期:2009-09-12作者简介:王健(1977-),男,工程师。做了大量分析总结工作,并A/FI本,德国等模具方面专家进行多次技术探讨,最终决定采用以下工艺方案:1.1过顶拉深工艺(OVERCROWN)轿车顶盖一般面积较大FL光滑无加强特征,料厚一般多为0.7mm或者0.8mm,刚性较差,自身重力作用及回弹因素导致中间部位自然下陷,与设计的理论数据差距较人,
4、一般能相差1.5nim〜2.5mm,特别是汽车运行一段时间后尤其明显,严重影响汽车外观质量。针对此,我们采用补止下陷的过顶拉深工艺(OVERCROWN),俗称抓顶。图1,是帝豪EC718顶盖过顶拉深示意图,依原产品为基础,整个顶盖上弧而,以中间点抓髙2mm,弧而边界为Omm,整体自然过渡重新建造数模,在所有的工序冲圧完成厉,由于中部自然下陷,冋弹等因索,顶盖既能非常接近理论数值。tt过尺寸0・1opl0-40过渡tt过尺寸0.Iopl0-40过尺寸0.25Jopl0-40£过渡[_01.3轮廓过拉深工艺(OVERDRAW)图2过尺寸拉深示意图图1过顶拉深示意图1
5、.2过尺寸拉深工艺(OVERSIZE)由于冲压成形零件必然有残余应力,卸载后,残余应力释放,产生回弹,从而使冲压件的尺寸与模具的工作表面尺寸不符。为了补偿回弹所引起的冲圧件的尺寸改变,人们普遍采用补偿冋弹工艺。像顶盖这类零件,因为拉深工序不能使材料达到延展极限,必然会出现柴体轮廓缩小的冋弹现象,为保证与理论数模的一致性,就盂要采用过尺寸拉深工艺(OVERSIZE),把工艺数模作补偿处理。经过多年实际验证,统计得出轮廓缩小值一般为0.10mm〜0.30mmo图2,是帝彖EC718顶盖过尺寸拉深示意图,因其长向轮廓特征变化平缓,拉深延展会较为充分,所以确处过尺寸为0.
6、10mm;而其宽向轮廓为内凹腰形结构,延展不易充分,所以确定过尺寸为0.25mmo需要注意的是过尺寸工艺是对所有的模具工序(0P10〜0P40),不是仅对拉深工序。如图3所示,经过CAE模拟分析,发现顶盖四个角部有开裂现象,圆角需要适当放人,由于该产品属于外板零件,外观质量要求严格,确定采用过拉深工艺(OVERDRAW),拉深工序后再靠后工序整形,保证与产吊的一致性。图3CAE分析图经过多轮CAE模拟分析,最终确定角部开裂部位在0〜100mm范围内作Omni〜4mm的过拉深处理,数模改造必须要求自然光顺,如图4,图5所示。图4轮廓过拉深平面示意图图5角部剖面示意图
7、1.5加大拉深拔模角增加顶盖刚性轿车顶盖一般是不作强度考核的,但并不是不考虑其刚性,因为如果刚性不足,行驶时会产生躁动现象而增加车内噪音,这是要必须避免的,所以在材质不变情况下,我们一般釆用充分延展材料来增加零件的刚性。由于顶盖形状简单,拉深深度浅,变形、应力比较均匀,成形表血的应力数值远小于抗拉强度极限,因此采用方筋取代普通拉延筋,來增加压边回材料的流动阻力,减小外部材料流入,以实现主耍靠方筋内部材料自延展成型,如图8,图9所示。图8拉深方筋示意图图9角部方筋示意图通常拉深T艺设计拔模角度较小,一般会选择5°〜10°,以此來增加进料阻力,但由于我们已经采用了方筋
8、结构,已经