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冲压成形外表质量操控剖析及对策

发表时间:2021-04-29 10:23

冲压成形外表质量操控剖析及对策
 
轿车掩盖件的制造是轿车出产进程的重要环节,冲压进程存在多种杂乱机理,因为轿车外观特征在钣金成形进程中常会发生局部应力不均,伴随成形制件的回弹引发外表质量缺点,首要有凹坑、翘边、光影歪曲等现象。外表质量缺点发生机理首要与资料性能、金属成形特性(回弹)和板材减薄相关,而回弹是引发质量缺点的隐性要素,不同形状和材质的冲压件回弹的差异性较大,且回弹不易操控。
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外表质量影响要素
 
诱发外表质量缺点的首要要素为回弹,回弹在冲压进程中无法防止,内、外掩盖件均会发生回弹,且回弹随着成形截面杂乱程度而改变,越简单的结构回弹规则越单一,如板材的曲折进程只触及曲折点的圆角固化和侧壁反挠,而杂乱的拉深成形触及多个回弹模量的叠加,针对单一模量截面的改变,回弹模量随之改变,同时资料活动裕度也是约束回弹的首要要素。
 
以侧围外板为例,图1所示为侧围外板因回弹导致外表有缺点的重点部位。
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外表质量缺点发生机理
 
以侧围外板角窗凹坑为例进行外表质量缺点发生机理剖析及进程操控办法防备。
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首要要素剖析
 
经过鱼骨刺图(见图2)能够看出影响角窗凹坑的首要要素为制件资料和成形模具。依据对以往车型角窗凹坑问题的统计,影响角窗凹坑的首要要素是A面形状、角窗结构、资料流入量、上色强压等。
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发生机理剖析
 
轿车外掩盖件A面的应力散布决议其成形稳定性,角窗附近资料成形进程直线区流入均匀,如图3所示,角落处资料压缩成形,晶格应力不均且无法发生稳定的塑性变形而呈现凹坑;角落处夹角越小,扇形散布半径越小,资料延伸率越差,角窗成形难度越大。角窗角落处形状简化为凹弧翻边,如图4所示,制件脱模后角落处型面有向上翘曲(反挠)的趋势;外观A面的刚性不能抵抗翘曲趋势时会引起变形,发生凹坑。
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外表质量操控措
 
施根据上述影响要素,在加工的不同阶段选用以下办法操控外表成形质量,分别从制件造型,优化工艺操控计划、结构优化、细化补偿强压等方面进行阐述。
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角窗角落分类
 
侧围角窗外表质量问题首要发生在角落部位,详细分类如表1所示,角窗形状分为:①A类:锐角式;②B类:直角式;③C类:钝角式;④D类:条带式。上述分类中,锐角角落式的角窗外表质量问题最严峻(夹角越小,凹坑越严峻),条带形状次之,钝角形状凹坑最容易操控。
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制件造型优化
 
表2所示为角窗夹角对资料应力的影响,角窗夹角、半径越小,资料活动阻力越大,A面应力散布不均匀发生凹坑;加大角落半径、夹角资料活动趋于一致时,A面凹坑可完全躲避。影响角窗凹坑首要要素为:概括夹角α、台阶深度h、平面半径R。
 
根据经历积累分别对平面半径R、上角落半径r与深度系数进行了操控,详细参数如表3所示。
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工艺操控计划
 
在优化结构概括方面,加大圆角概括半径和角部添加平衡余料可有用缓解触料进程的应力会集问题。在结构断面方面,经历证反凹截面线长补偿计划作用最好,可经过造型改进截面线长不一致缓解凹坑,详细操控办法如表4所示。
 
角窗所处A面形状对凹坑的影响如表5所示。角窗处于反凹区,A面在成形进程中为悬空成形,且处于多料状况,应力散布不均匀;角窗尖角部位板料为自在活动状况,无法良好塑性变形,发生较大反弹引起凹坑。
 
经过实例阐述了A面形状对凹坑的影响,结果如图5所示。某车型角窗为凸型A面,资料活动越小,A面屈服应力散布越均匀,首次成形即获得较高质量的制件;若角部全进程悬空成形且存在局部次应力缺乏,则导致资料无法拉伸充分,存在凹坑;经历证,A面成形究竟前10mm仍处于悬空成形的工况下,无法有用保证制件的成形状况。
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调试办法
 
成形进程中模具施加强压,板料金属晶格料厚方向受压原理如图6所示,晶格间得到稳定的排序关系且同时向塑性应变转化,到达按捺凹坑的意图;上色强压计划可有用缓解局部反挠回弹,按捺高棱边的发生以到达改进凹坑的意图。
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成形进程优化
 
成形制件时,上色缺乏是影响角窗凹坑的第一要素,如某车型侧围研合、调试阶段上色不能到达要求,经重复研合角窗仍无法上色;经过对拉深模凹模添加补偿垫板使凸、凹模满足上色要求,如图7所示。
 
资料活动是影响凹坑及整车光影的第二要素,如图8所示,某车型经现场模具整改,添加3道筋验证后,单件凹坑未完全消除,光影有一定改进;整车光影及涂装后作用较好。
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其他办法
 
依据多车型调试经历总结还有其他办法处理拱起、排气不畅、模具零件干与、模具拉深未究竟等问题。
(1)拱起补偿办法:经过拱起改变制件成形面的曲率,提高外观面抗凹性,考虑拱起或许会对凸模型面发生损坏且对操作钳工水平要求高,故需谨慎实施。
(2)排气方面:制件的内板面和外板面存在憋气,可导致残留的空气使外板面变形的现象。
(3)模具零件干与方面:压料不到位的现象,详细办法为:①模具研合去除硬点;②研合进程数据搜集。二手冲床回收
(4)针对模具零件拉深未究竟发生的问题首要办法为:①承认究竟标记;②承认限位块涂蓝油,究竟承认上色;③成形压力断定。
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角窗成形技术总结
 
制件外形特征约束要素首要为:①角窗形状;②角窗所处A面形状。除上述要素外,约束成形稳定性的重要要素还有资料流入量和强压量,如图9所示。
影响外表质量的要素较多,其余方位外表缺点的处理思路可学习角窗成形缺点的处理思路。同理从制件数模、R角、台阶深度、工艺补充缺点、拉深筋改变影响、强压处理、拱起处理、模具零件强度、排气不畅、模具零件干与、模具研合率等影响要素剖析外表缺点的原因,从制件、成形工艺、结构、成形进程优化、模具状况、调试办法6个方面操控外表成形质量。实际出产进程中,需针对详细情况拟定相应的处理办法。 

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