Apr 22, 2022
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來源(yuán):潘川,呂進
(奇瑞汽車股份有限公(gōng)司,安徽蕪湖241009)
摘要(yào):通過對汽車高強(qiáng)度鋼板衝壓件從研發設計到生產各階段中(zhōng)產生(shēng)回彈原因的分析,在產品結(jié)構、板料性能、生產條件等方麵提出綜合解決方法,解決了汽車衝壓件生產過程中的(de)回彈缺陷,保證(zhèng)了產品質量。
關鍵詞:高強度板;回彈;回彈補償中(zhōng)圖分類號:TG 386 文標(biāo)識碼:B
ons and solutions Of springback for vehicle stamping parts Of high strength steel sheets
PAN Chuan,LU Jin
Abstract:Through the analysis Of the causes Of springback from product design to the production stages Of the automobiles high-strength steel sheet stamping parts,a comprehensive solution was put forward for the product structure,sheet material performance and production conditions. Thus,the spring back defect were solved in the production process Of automobiles stamping parts' ensuring the product quality•
Keywords:high strength steel sheets;springback;springback compensation
引(yǐn)言
隨著汽車產業的發(fā)展(zhǎn)、國家安全法規的嚴格(gé)執行,以及對節能減排的要求,各主機(jī)廠都在尋求新技術、新材料來達到既能提高汽車(chē)安全性、同時又能(néng)減輕車重以達到降低油耗,又能減少尾氣排放的效果。
最直接的方法就是使用更高強度的鋼板,在降低鋼板厚度、減重的同時,又不影響車身安(ān)全性能。
在使用高(gāo)強度鋼板衝壓件時,高強度鋼板衝壓件的回彈等質量缺陷(xiàn)成為困(kùn)擾各主機廠生產的主(zhǔ)要問題,特別是高強度鋼板衝壓件的側壁回彈極難控製,會對車身(shēn)衝壓件焊接有重大影響,嚴重時甚至會影響到車身強(qiáng)度。
為消除高強(qiáng)度鋼板衝壓件的回彈缺陷,通常的方(fāng)法是對(duì)模具(jù)進行回彈(dàn)補(bǔ)償處理。
回彈補償技術能夠很好地控製高強度鋼板衝壓件出(chū)現回彈,從而達到(dào)提高車身匹配及車身強度的作用。
1回彈產生原(yuán)因(yīn)
高強(qiáng)度鋼板衝壓件產生的回彈直接影(yǐng)響到車身安全性能,容易產生回彈的製件主要包(bāo)括: A柱、B柱加強板、門檻(kǎn)加強板、縱梁等製件,這是因為金屬板料在成形過程中,內部存在彈性變形(xíng),隨(suí)著外(wài)力的消失,製件在(zài)脫模後有恢複原狀的趨向,就會造成其成形後的形狀不能完全與其在模具中的形狀吻合,產生回彈等缺陷(xiàn)。
影響回彈的主要因素(sù)〕如下
材料機(jī)械性能。屈(qū)服點越高,彈性模量越小、回彈量越大。
板料厚度。板料厚度對彈性(xìng)變形有很大的影(yǐng)響。
板料厚度減小(xiǎo),回彈量會逐漸(jiàn)增加,這是因為隨著(zhe)板料(liào)厚度減小,參與塑性變形材料減少,進而塑性變(biàn)形也減小,因此(cǐ),回彈量變大。
製件的相對彎曲半徑。
R/t越大,回彈量(liàng)越大。
製件的斷麵形狀(zhuàng)。
L形件、U形件、V 形件、帽形件、伸(shēn)長類(lèi)翻邊和壓縮類(lèi)翻邊等極易造成製件(jiàn)回彈。
成形方(fāng)式。
(a)直接壓彎(wān)翻邊成形,彈性變形大於塑性變形,容易造(zào)成回彈(dàn)。
(b)拉深成形,與產(chǎn)品(pǐn)拔模角度有一定關係(xì)。拔模角度越大,走料急劇(jù),容易造成回彈。
(c)多個彎曲的一次(cì)成(chéng)形,變形急(jí)劇,內應力增大。
模具製作狀態和衝壓生產條件。
間隙、壓料力、成形力、凹模形狀,其中的任何(hé)一個條(tiáo)件不符合標準,都容易造成製件(jiàn)的回彈。
回彈會直接導致產品合(hé)格率(lǜ)低,而(ér)且需要經常對模具(jù)進行修整和維修,增加了設備維修和保養(yǎng)的時間,增(zēng)加了勞動強度,降低了勞動效(xiào)率,降低了設備的利用率。
另外(wài),在焊接過(guò)程中會造成衝壓件之間間隙偏大、焊接夾具夾持力增大、焊接飛濺、毛(máo)刺(cì)增(zēng)大,影響焊點質量,進而影響車身強度等性能
2回彈的解決措施
2 · 1數據分(fèn)析階段
減少或消除回彈最佳的時機是在產品設計和模具開發階段。
2.l. 1產品設計階段
在產品設計(jì)階段,通過CAE模擬(nǐ)仿真分析,在(zài)產(chǎn)品設計階段對高強度鋼板製件進行主、次應變回彈分析,準確預測(cè)回彈量(liàng)和回彈位置(zhì)。
對(duì)產品設計(jì)優化,並在產品(pǐn)設計階(jiē)段對高強(qiáng)度鋼板製件進行主(zhǔ)、次應(yīng)變CAE分析,如圖(tú)1 在製件結構條件允許的情況下,可在容易回彈的部位增加筋或造型來對產品回彈進行控製,如圖2所示(shì)
2,1 . 2模具開發階段
模具(jù)開發階段主要通過軟件(jiàn)及經(jīng)驗值對製件回彈進行控製
(1) 軟(ruǎn)板(抗拉強度0,<314 MPa以下),不作回彈考慮。
(2) 高強板(抗拉強度340 MPa以上),要作回彈考慮。
當抗(kàng)拉強(qiáng)度340 MPa < 440 MPa,回彈角為2。
當0,440 MPa時,回(huí)彈角為3。
回彈補償如圖3所示(shì)
(3)根據產品材(cái)質、料厚選用相應的模具材質。
各主機廠針對汽車衝壓件材質及料厚/的不同,通(tōng)常選用不同的材質進行模具的設計及製作。
目前行業對材質的選擇一般如表1所(suǒ)示。
針對料厚/大於1. 5 mm的材料,目前部分主機廠為了拆卸和維修方便,將凸模也選用
Cri2MoV材質進行設計製作
2,2模具製作調試(shì)階段
2 · 2,1零件壓邊力
優化零件壓(yā)邊力是衝壓成形過程中的一項重要工藝措施。
通過不斷優化壓邊力,可以調整材料流動方向、改善材料內(nèi)部應力分布(bù)。
壓邊力(lì)增大,可以(yǐ)使零件拉(lā)深(shēn)更加充分,特別是在零件側壁(bì)與R角位置。
如果成形充分(fèn),會使內外應力差減少,從而使回彈量減小(xiǎo)。
2 · 2 · 2拉深筋
拉(lā)深筋在當今工藝中應用較為廣泛。
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