汽車覆蓋件一般是板料經過拉深玩冷、切邊驹播、翻邊及整形等工序沖壓而成靡玲,其中拉深成形的質量決定制件的表面質量與尺寸精度献凫。在汽車覆蓋件沖模制造及調試過程中猎递,拉深及成形占據(jù)了大部分時間。拉深成形過程中攘宗,板料流入量是重要的指標乡试,是沖壓成形過程中的材料流動量,通常是沿板料邊緣法向測量成形前和成形后的邊緣變化距離猾蔫。板料流入量對成形制件的表面質量吻蟹、尺寸精度以及批量生產的穩(wěn)定性具有重要的影響。
隨著計算機仿真技術的發(fā)展,板料成形分析越來越貼近實際的成形果邢。在汽車覆蓋件拉深模的制造調試階段晚沙,一項重要的工作是以制件CAE分析作為參考,通過確定板料位置辙恨,調整筋條系數(shù)喝赎、壓邊力、壓邊圈與壓料面間隙等方式控制板料流入量赡模,使成形制件狀態(tài)與CAE分析結果更貼合田炭。當拉深模調試后運到主機廠由于生產條件發(fā)生變化,成形的制件狀態(tài)也可能發(fā)生變化漓柑,此時通過控制板料流入量可以盡快恢復模具出廠前的狀態(tài)教硫。由此可見對板料流入量的控制貫穿整個拉深模開發(fā)過程,傳統(tǒng)的板料流入量測量方式是先用一片板料成形拉深筋條辆布,以此工序件為參考基準瞬矩,再用另一片板料將制件成形,測量兩者之間的板料邊緣的變化量谚殊,兩者差值即為板料流入量。
這種測量方式有2個缺陷:
①操作繁瑣蛤铜,特別是對于自動化生產線的模具會造成停線時間較長嫩絮,影響生產效率,實際執(zhí)行受阻围肥;
②板料流入量實際測量位置與CAE分析中提供的位置存在差異剿干,測量結果存在失真。為了發(fā)揮CAE的指導作用穆刻,方便板料流入量檢測置尔,各主機廠會在壓邊圈上刻劃相應的參考線,指導板料定位籍勘,以便板料流入量的測量和控制城搀。
1 壓邊圈刻線類型
壓邊圈刻線是根據(jù)制件拉深工藝中的參考線進行刻劃,不同參考線所起的作用不同挤胃,圖1所示是某后側門內板拉深工藝圖诞茶,其中主要參考線包含板料線、重力線君博、位置線哆幸、閉合線和收縮線等,具體說明及作用如表1所示慧贩。
2 壓邊圈刻線方案
由于不同參考線所起的作用不同凫体,如果將所有的線都刻劃在壓邊圈上,不僅信息凌亂,容易產生誤導卿俺,而且部分刻線還會對板料的正常流動產生影響鬓预,批量生產時容易造成成形制件拉傷問題。壓邊圈刻線既要方便板料流入量的快速測量雪隧,又要減小對模具調試和批量生產的影響西轩。
2.1 刻線方案說明
現(xiàn)以后側門內板為例,研究2種組合方案脑沿。方案一是板料線+位置線組合藕畔,即在壓邊圈上刻劃位置線與板料線,兩者相交形成“T”形交點庄拇,該交點為板料流入量的測量起始點注服,如圖2所示。以板料線作為板料定位參考措近,測量該交點與制件實際成形到底后的板料邊緣的距離溶弟,并與CAE分析值進行比較。方案二是重力線+位置線+閉合線組合瞭郑,即在壓邊圈上刻劃重力線辜御、位置線和閉合線。閉合線與位置線相交形成“T”形交點屈张,該交點為板料流入量的測量起始點擒权,如圖3所示。以重力線作為板料定位參考讽益,測量該點與制件成形到底后的板料邊緣的距離逊床,并與CAE分析值進行比較。
2.2 刻線方案應用分析
對后側門內板周圈位置線進行編號泞叉,然后按照2種刻線方案分別測量進行實際驗證蚪库,如圖4所示。2種方案測量結果如表2嫡决、表3所示人杜。
通過將2種方案板料流入量的理論值和實測值進行對比可以看出(見圖5):①方框區(qū)域中方案一和方案二的測量結果存在較大差異;②除方框區(qū)域外坷疙,其余位置2種方案理論值和實測值均能較好地貼合冯峭,偏差在誤差范圍內。
對測量數(shù)據(jù)進行檢查烫毡,發(fā)現(xiàn)偏差較大的區(qū)域處于制件窗框位置谁汤,實際板料在壓邊圈上放置狀態(tài)與測量數(shù)據(jù)表現(xiàn)一致。2種方案窗框頂部位置變異明顯的主要原因是受壓邊圈造型影響弄萨,板料在重力作用向下凹陷殉俗,理論板料線與實際板料邊緣位置差異大圾纤,而其他位置壓邊圈型面平緩,板料線與實際板料邊緣基本重合倦逐,如圖6所示譬正。
通過對比2種刻線方案,可以得出如下結論檬姥。
(1)當壓邊圈造型平緩時曾我,板料線、重力線基本重合健民,并且都與板料實際位置相符抒巢。
(2)當壓邊圈造型起伏明顯時,重力線與閉合線基本重合秉犹,并且與實際板料位置相符蛉谜,而板料線與前兩者偏差大,此時通過板料線進行流入量檢測將無法反應板料成形時的真實流入量崇堵。
重力線作為模具調試時的板料定位型诚,與板料線相比更貼近實際板料邊緣,但同時重力線存在一定局限性鸳劳,表4所示為板料線與重力線作為板料定位參考的優(yōu)缺點對比狰贯。
2.3 最終刻線方案
綜合上述2種方案的優(yōu)點,對壓邊圈刻線方式進行優(yōu)化調整念澜,最終采用閉合線+位置線+重力線+板料線組合方式吼闽,即周圈只刻劃閉合線和位置線,重力線和板料線只在定位器旁邊刻劃用于板料定位參照诽檬,如表5和圖7所示脏拦。該方案一方面能真實反映制件成形時的板料流入量帚孔,另一方面刻線清晰殿扮,方便人員操作,減少誤判泉档,同時在主機廠能為自動化生產線機械手放置板料的定位提供參照篓围。另外該方案方便板料流入量的離線檢測,減少對生產的影響健需,提高工作效率培按。
3 結束語
通過對比2種壓邊圈刻線方案,對比了2種方案的優(yōu)缺點蕴来,并最終制定了有效的刻線方案沪识,為拉深模調試提供參考。拉深模作為外覆蓋件沖模較重要的組成部分娱局,其調試難度大彰亥、周期長咧七,而板料流入量又是拉深模調試重要的參考指標,通過對壓邊圈刻線方式的優(yōu)化任斋,實現(xiàn)板料流入量的準確而快速檢測继阻,為更好地控制制件成形質量和生產的穩(wěn)定性提供保障。
▍原文作者:謝迎歡废酷,曹 彪瘟檩,孫祖團,霍會榮
▍作者單位:上汽通用五菱汽車股份有限公司
(謝迎歡 模具工業(yè))
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