浅析汽车覆盖件拉伸起皱开裂现象及控制措施

CEPC。黑中国昆山网址1】I哪STLJTTOM浅析汽车覆盖件拉伸起皱开裂现象及控制措施殷梅妮奇瑞汽车股份有限公司安徽芜湖241009【摘要】对汽车覆盖件在拉伸过程中的起皱和开裂现象进行了分析，并从工艺、设计、调试等方面较详细地说明了解决制件拉伸起皱、开裂的方法和控制措施。关键词汽车覆盖件；拉伸；起皱；开裂；控制措施中图分类号TG3852文献标识码BANALYSESDRAWINGWRINKLECRACKPHENOMENONANDTHECONTROLMEASUREONAUTOCOVERPARTS【ABSTRACT】INTHISPAPER，THEDEFECTSOFDRAWINGWRINKLEANDCRACKFORAUTOCOVERPARTSAREANALYZEDATTHESAMETIME，THEDETAILEDMETHODTORESOLVEANDCONTROLTHEDRAWINGWRINKLEANDCRACKAREPROVIDEDFROMPROCESS、DESIGN、TRYOUTANDSOONKEYWORDSAUTOCOVERPARTS；DRAWING；WRINKLE；CRACK；CONTROLMEASURE1引言汽车车身外形是由许多轮廓尺寸较大且具有空间曲面形状的覆盖件焊接而成，因此对覆盖件的尺寸精度和表面质量有较高要求。车身覆盖件要求表面平滑、轮廓线清晰，不允许有皱纹、划伤、拉毛等表面缺陷，此外还要求具有足够的刚性和尺寸稳定性。车身表面质量的好坏取决于覆盖件拉伸的结果，而拉伸模是拉出合格覆盖件的关键。由于影响拉伸件质量2模具的导向采用了滚珠导柱导向，同时在冲裁单元和成形单元又分别各用了4只小导柱导向，小导柱的采用大大提高了卸料板的稳定性，使卸料板具有了对凸模的导向功能。在冲压单元的卸料板上装了厚度为8MM的5块导板，依靠这5块导板对各冲裁凸模导向。这样简化了卸料板制造，而且在导向孔磨损后也能方便更换。3条料的送进采用气动送料装置，定位则依靠气动送料装置作粗定位，8个固定于卸料板上的导正凸模做精定位。为防止导正凸模带住条料，在每只导正凸模旁都装了两只弹性卸料钉，可靠地将条料从导正凸模上卸出。另外，模具在冲裁工序完成后，设置了安全检测销，控制送料。如果条料送不到位，则检测销回退，触动冲床电器系统，控制冲床急停，实现保护。4条料的抬料系统。由于在条料上成形后，送料必须抬离凹模平面一个高度，才能方便条料送进。本副模具在冲裁单元用了3只抬料套86和8只浮升导向销88抬料，而在成形单元采用了1件抬料条，抬料条的采用使条料送进十分平稳、可靠。4结束语通过精心的设计、制造及装配调试，模具零件的尺寸及形位公差均达到了设计要求，能确保制件质量，提高生产效率，降低生产成本和工人的劳动强度，大副度提高企业的经济效益。参考文献【1张毅现代冲压技术M北京国防工业出版社，19942】王孝培冲压设计资料【M北京机械工业出版社，200433冲模设计手册编写组冲模设计手册M北京机械工业出版社，2000第一作者简介侯英利，女，1975年生，陕西咸阳人，助理工程师，主要从事模具设计制造、模具工艺编制。收稿日期2012一O118皿模具制造2013年第4期39仕泰隆国际工贸城全球招商热线051786299999网址WWWSTLJTCOM图7制件有反成形形状时，压料面状态4压料面形状尽量简单化，以水平压料面为最好，尽量不要设计成平面大角度交叉，高度变化剧烈的形状。如图8所示。AB图8压料面形状A正确B错误外板此情况绝对不允许。内板可以有轻微的起皱趋势，但焊接面上不允许有起皱。4模具设计时应注意的问题增加平衡块由于覆盖件在拉伸时受多方面因素的影响，如压力机精度、模具制造误差等，造成压料面间隙不均匀，各点的压力不均匀，导致拉伸开裂、起皱。增加平衡块的作用是调整压料面的间隙，稳定进料阻力，使材料流动均匀。平衡块的数量根据模具大小而定，用内六角螺钉安装于压边圈上，其间隙调整为最大不产生皱纹，最小不低于板料料厚。5起皱和开裂现象的解决方法51制件起皱拉伸件产生起皱主要是由于拉伸时板料受压缩变形而引起的，通常采用提高板内径向拉应力来消除皱纹，其调整方法如下1调整压边力的大小。当皱纹在制件四周均匀产生时，应判断为压料力不足，逐渐加大压料力即可消除皱纹。当拉伸锥形件和半球形件时，拉伸开始时大部分材料处于悬空状态，容易产生侧壁起皱，故除增加压边力外，还应采用增加压料筋来增大板内径向拉应力，消除皱纹。2调整凹模圆角半径。凹模圆角半径太大，会增大毛坯料悬空部位，减弱控制起皱的能力，调整时可适当减小凹模圆角半径。3调整压料面的间隙。调整压料面间隙的方法有以下几种A采用里紧外松的原则。在凹模口直线弯曲变形区和伸长变形区应允许压料面稍有里紧外松现象，如图9所示，即里侧间隙应略小于料厚T，外侧间隙应略大于料厚T。因为在此两类区域中，材料变形过程中料厚T或不变或变薄，这样就造成了压料间隙的变化。图9压料面间隙里紧外松示意图1凸模2压边圈3凹模图L0所示为材料变形过程中不同区域材料受力情况，从图10可知，伸长类变形区在圆周方向均受拉应力作用，料厚变薄。随着材料的流动，料厚变薄，压料面间隙相对增大，减少了压料力。当板料流过紧区时，压料面就减弱了压料作用，而里紧外松的压料面则可以均衡压料力。随着材料的流动，压料面始终保持压料作用，防止起皱等缺陷产生。图1O凹模口不同区域材料受力状态图B采用里松外紧的原则，即内侧间隙大于料厚，外侧间隙小于料厚，如图11所示。在压缩变形区中材料42模具制造2013年第4期CEPC差。黑中国昆山网址啊STLJTCOM处于径向受拉，切向受压的应力状态。毛坯料在圆周方向上产生压缩变形。随着材料的流动，料厚有增大的趋势，且这种趋势明显增加，这样会使压料面间隙相对减小进而增大进料阻力，材料在拉力作用下易于破裂。因此在调整模具压料面间隙时，宜在此处采用里松外紧的原则，消除材料厚度增加对材料变形的不利影响。，、3图11压料面间隙里松外紧示意图1凸模2压料圈3凹模覆盖件拉伸模的调试是一项比较复杂和困难的工作，在压料力不易控制的情况下，采取调整拉伸间隙的办法可消除因材料厚度变化而引起的压料力变化对材料变形的不利影响，这种方法在调整拉伸件时是很有效的。上述压料面间隙调整原则是实际调整拉伸模的经验总结，它与理论分析相吻合。52制件开裂制件开裂的根本原因在于拉伸变形抗力大于开裂处材料的实际有效抗拉强度。解决拉伸件破裂的调整方法如下1调整压料力，使压料力变小。2调整拉伸间隙，使间隙变大，并使间隙变得均匀。3调整凹模圆角半径。凹模圆角半径太小，制件易拉裂，加大凹模圆角半径可减小拉裂程度。4调整凸模圆角半径。5调整凸模与凹模的相对位置。6毛坯料尺寸太大或形状不当，板料质量及润滑不好也会使制件拉裂，故应改变毛坯料尺寸或形状，调整冲压工艺。造成制件开裂的原因很多，在调整时应仔细检查开裂状况、产生的部位，确定产生开裂的拉伸行程位置，根据具体情况推断产生开裂的原因，从而制定出解决开裂的具体方案。6模具调试中解决起皱开裂的方法拉伸模在调试过程中出现皱裂时，必须仔细观察分析压料面的情况，分析各种引起皱裂的原因。1压料面有压痕，凹模圆角半径处开裂，说明进料困难。进料困难一般是由于压料面的进料阻力太大引起的。如果压料面和凹模圆角表面粗糙度值太高，或有反成形，局部拉伸太大，就要调节外滑块，减小压边力，适当加大凹模圆角，降低表面粗糙度值和加大拉伸筋槽的间隙。如果局部拉伸变形太大，有反成形，则要采取增加工艺切口或工艺孔的方法解决。2如果压料面形成波纹，则开始进料容易，以后由于波纹的产生，材料流动困难，从而产生起皱开裂。也就是说在拉伸过程中，材料流动的难易，都会引起拉伸件的起皱和开裂，那么不同的情况就要用不同方法去解决。进料容易主要是由于压料面的进料阻力太小，压料面接触不好，或设计的拉伸件工艺性较差所致。如果是压料面问题则要求研修压料面，保证全面接触，另外还要调节外滑块增加压边力或增加压边面积。如果是拉伸件工艺性较差，则要重新设计拉伸件，以拉伸出合格制件。7结束语以上仅是从工艺和拉伸模设计以及调整几个方面讨论了如何防止或解决覆盖件的拉伸皱裂问题