深圳汽车检具工厂
深圳汽车检具工厂总经理和模具厂负责人在谈到凹坑问题点时也提出了一些解决方法, 见以下
凹坑解决方法
使用油石对侧围外板冲压件进行打磨后,凹坑等缺陷可清楚地显现,一般通过调整工艺补充、压边圈进料阻力、模具零件型面研合率等方法进行调整,这需要对模具进行反复补焊修模,大量的焊接严重影响了模具的成形质量及使用寿命。有些缺陷只要调整制件局部结构就可以解决,而制件结构设计需要通过大量数据积累及SE(simultaneousengineering)分析,对局部位置的参数进行调整,即可减少表面质量缺陷的产生,为后期模具设计及调试整改节约大量的时间,同时提高制件的成形精度和延长模具的使用寿命。
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B柱位置设计
通过CAE软件对冲压过程进行分析,当拉深上模即将达到闭合状态时,前后门洞的2个R角就已经接触板料,而此时2个圆角中间部位板料处于悬空状态(见图4)。此时两侧对板料的拉应力比中间大,当拉应力传递到B柱上部外露材料时就导致了应力不均。在材料流动过程中,门洞的R角会对板料形成拉力,前、后门洞对B柱的拉力Fa和F´a之和为正下方的拉力Fb(见图5),前、后门洞的R角越小,Fa和F´a的拉力越大,其与Fb的差值也就越大,当压力传递到外表面A面时,应力不均就会造成材料延展不均,最终导致表面质量缺陷的出现。
前、后门洞及B柱台阶是汽车功能实现的基本造型,只能通过改变一些造型参数来消除B柱凹坑缺陷:①前、后门洞与B柱上的密封面高度要相等,即H1=H2=H3,这样在模具最后闭合时成形力大小相等;②前、后门洞的深度一样,即H4=H5,以保证前、后门洞对A面的拉力均匀;③增大前后门洞的拐角Rmin≥50mm,以减少前、后门洞的拉力(见图)
通过上述3个参数的优化,控制B柱的拉应力,可大幅度减少B柱表面质量缺陷的产生。
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C柱位置设计
因C柱上部的后门洞与三角窗的型面高度差大,过渡急剧(见图7),成形时材料无法均匀应变,导致材料发生扭曲变形(见图8),最终形成凹坑。由于高度差是造型结构,无法改变,而凹坑随着型面高度差角度变大而加剧,在设计时就需要考虑对尺寸参数进行控制优化。
渐变的角度越缓,型面过渡越光顺,材料发生的扭曲变形就越小。经过大量实际经验累积发现:①尽量减少高度差,即h1越接近h2,外观质量越好;②加大过渡区域,使过渡平缓,L≥13(h1-h2),θ≤8.5°。
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后角窗设计
侧围外板后角窗位置为拐角,当冲压件成形过程中材料流入时,直边区流入均匀,拐角处成扇形流入(见图9)。经过应力分析计算,直边区的材料向下流动时只产生Y向的拉应力;而在拐角区的材料径向流动,产生了径向拉应力和环向(切向)压应力(见图10)。开模后应变方向不均匀,最终出现凹坑。
由于后角窗玻璃打胶的需要,后角窗台阶无法取消,这就需要通过调整后角窗的造型及内板区域的形状来控制缺陷产生,通过实际多种车型对比验证(见图11)发现:①角部夹角θ≥110°的车型没有出现凹坑,θ<110°的车型均有凹坑;②造型半径R≥52.6mm的车型没有出现凹坑;③造型半径R与台阶高度差比≥4.27h的车型没有出现凹坑(见表1)。经过多次验证,确认后角窗设计要求为:①造型半径要求R≥4.3h;②角部夹角θ≥110°。
深圳检具工厂
总经理在此次谈话中受良多, 有问题提出解决方案,。
▍原文来源:《模具工业》2018年第01期
▍原文作者:李俊峰,施朋朋
▍作者单位:长城汽车股份有限公司技术中心
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