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摘 要:起皱是困扰冲压生产最严重的问题之一,起皱缺陷会引起很多不良后果,严重时会形成叠料,消除起皱最重要的是调整进料阻力,平衡材料内部各方向应力状态。本文针对冲压件常见的起皱问题,结合生产实例分析起皱发生的机理,总结解决思路及方法,为生产中避免和改善起皱问题提供参考。
关键词:汽车冲压件;起皱;塑性变形
1 拉延筋设计的合理性
起皱产生的机理:拉延筋的设计、加工不合理,会造成拉延时板料进料阻力不足,板料流动速度过快,产生局部板料堆积,形成褶皱。通过调整拉延筋的位置、数量、形状可改善板料的流动速度,从而解决制件的起皱问题。
2 模具间隙
起皱产生的机理:模具间隙不均,成形时上下模在挤压过程中间隙小的部位板料受挤压力大,间隙大的部位受挤压力小,板料在模腔内向间隙大的部位聚集,从而产生起皱。某车型新开发后背门外板,在调试阶段,局部位置出现轻微起皱现象,通过刷蓝油查看该位置处模具研合率,发现该位置研合率较低,通过在线研合模具,研合率提升至90%以上,该位置处起皱消除。通过提高模具的研合率,增加模具间隙的均匀性,能够在一定程度上避免或减轻起皱现象。(如图1、图2)
3 压边力
起皱产生的机理:压边力小,不能将板料压实,成形过程中板料流动速度较快,造成起皱问题。某车型新开发的翼子板在拉延过程中,右下角部位起皱,分析原因为压边力小,不能将板料压实,板料流动速度较快,拉延不充分。调试过程中,在起皱位置对应的平衡块的垫片厚度减小,减少两片0.2mm的垫片,起皱问题消除。根据实际情况,通过调整平衡块垫片厚度或直接增大顶缸压力来消除此类起皱现象。(如图3、图4)
4 板料尺寸
起皱产生的机理:板料尺寸过小,制件在拉延过程中压料面积过小,制件与模具表面的摩擦力小,不能压紧料,使板料流动速度快,也会形成起皱,通常保证拉延筋外有5mm宽的料。某车型B柱内板,在减少板料规格提升板料利用率的调试过程中,将规格为0.9*1460*470的方形料减为0.9*1460*(430+470)的梯形料,板料规格减小后,在压力设备和参数均不改变的情况下,出现局部起皱现象,分析原因为板料尺寸过小引起的起皱,通过适当增大板料尺寸,将板料规格调整为0.9*1460*(450+470),起皱问题消除。(如图5、图6)
5 制件结构
5.1 加工艺缺口
某车型侧围外板翻边处起皱,起皱处为收缩翻边,弧度两侧板料均向中间移动,产生多料区,此类问题一般的解决方法为在起皱处开工艺缺口,切掉多余的料,消除起皱问题。
5.2 吸料筋
此种方式经常用在制件要求不宜增开工艺缺口的多料区。某车型后侧围内板,拉延起皱,起皱部位在成形过程中产生的余料没有空间释放,导致板料聚集,产生褶皱。此类问题常用的整改方法是在多料区增加吸料筋,将多余的材料做成有不同造型的筋,消除了起皱问题。
6 结论
冲压件起皱现象在冲压品质缺陷中占有很大比重,引起起皱的因素主要有拉延筋设计的合理性、模具间隙、压边力、板料尺寸、制件结构、工艺排布。解决起皱的方法很多,工艺人员在遇到起皱问题时,要通过起皱发生的位置,板料的流动情况等排查造成起皱问题的最根本原因,另外,同一类起皱通常可以有不同的整改措施,考虑到方案的可行性和整改时人力物力投入,要选择最佳的方案解决问题。本文对生产中常见的一些起皱现象进行分析并制定对应措施,为工艺人员在提升冲压件品质过程中提供参考。
参考文献
[1]王孝培.冲压手册[M].北京:机械工业出版社,2004.
[2]刘志军,梁秀强,卢宁.汽车冲压件起皱叠料问题的解决方案[J].模具制造,2015,(2):20-23.
(作者单位:奇瑞商用车(安徽)有限公司河南分公司)
关键词:汽车冲压件;起皱;塑性变形
1 拉延筋设计的合理性
起皱产生的机理:拉延筋的设计、加工不合理,会造成拉延时板料进料阻力不足,板料流动速度过快,产生局部板料堆积,形成褶皱。通过调整拉延筋的位置、数量、形状可改善板料的流动速度,从而解决制件的起皱问题。
2 模具间隙
起皱产生的机理:模具间隙不均,成形时上下模在挤压过程中间隙小的部位板料受挤压力大,间隙大的部位受挤压力小,板料在模腔内向间隙大的部位聚集,从而产生起皱。某车型新开发后背门外板,在调试阶段,局部位置出现轻微起皱现象,通过刷蓝油查看该位置处模具研合率,发现该位置研合率较低,通过在线研合模具,研合率提升至90%以上,该位置处起皱消除。通过提高模具的研合率,增加模具间隙的均匀性,能够在一定程度上避免或减轻起皱现象。(如图1、图2)
3 压边力
起皱产生的机理:压边力小,不能将板料压实,成形过程中板料流动速度较快,造成起皱问题。某车型新开发的翼子板在拉延过程中,右下角部位起皱,分析原因为压边力小,不能将板料压实,板料流动速度较快,拉延不充分。调试过程中,在起皱位置对应的平衡块的垫片厚度减小,减少两片0.2mm的垫片,起皱问题消除。根据实际情况,通过调整平衡块垫片厚度或直接增大顶缸压力来消除此类起皱现象。(如图3、图4)
4 板料尺寸
起皱产生的机理:板料尺寸过小,制件在拉延过程中压料面积过小,制件与模具表面的摩擦力小,不能压紧料,使板料流动速度快,也会形成起皱,通常保证拉延筋外有5mm宽的料。某车型B柱内板,在减少板料规格提升板料利用率的调试过程中,将规格为0.9*1460*470的方形料减为0.9*1460*(430+470)的梯形料,板料规格减小后,在压力设备和参数均不改变的情况下,出现局部起皱现象,分析原因为板料尺寸过小引起的起皱,通过适当增大板料尺寸,将板料规格调整为0.9*1460*(450+470),起皱问题消除。(如图5、图6)
5 制件结构
5.1 加工艺缺口
某车型侧围外板翻边处起皱,起皱处为收缩翻边,弧度两侧板料均向中间移动,产生多料区,此类问题一般的解决方法为在起皱处开工艺缺口,切掉多余的料,消除起皱问题。
5.2 吸料筋
此种方式经常用在制件要求不宜增开工艺缺口的多料区。某车型后侧围内板,拉延起皱,起皱部位在成形过程中产生的余料没有空间释放,导致板料聚集,产生褶皱。此类问题常用的整改方法是在多料区增加吸料筋,将多余的材料做成有不同造型的筋,消除了起皱问题。
6 结论
冲压件起皱现象在冲压品质缺陷中占有很大比重,引起起皱的因素主要有拉延筋设计的合理性、模具间隙、压边力、板料尺寸、制件结构、工艺排布。解决起皱的方法很多,工艺人员在遇到起皱问题时,要通过起皱发生的位置,板料的流动情况等排查造成起皱问题的最根本原因,另外,同一类起皱通常可以有不同的整改措施,考虑到方案的可行性和整改时人力物力投入,要选择最佳的方案解决问题。本文对生产中常见的一些起皱现象进行分析并制定对应措施,为工艺人员在提升冲压件品质过程中提供参考。
参考文献
[1]王孝培.冲压手册[M].北京:机械工业出版社,2004.
[2]刘志军,梁秀强,卢宁.汽车冲压件起皱叠料问题的解决方案[J].模具制造,2015,(2):20-23.
(作者单位:奇瑞商用车(安徽)有限公司河南分公司)