呂生苗 馬天順
摘 要:起皺是困擾沖壓生產(chǎn)最嚴(yán)重的問題之一,起皺缺陷會(huì)引起很多不良后果,嚴(yán)重時(shí)會(huì)形成疊料,消除起皺最重要的是調(diào)整進(jìn)料阻力,平衡材料內(nèi)部各方向應(yīng)力狀態(tài)。本文針對(duì)沖壓件常見的起皺問題,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例分析起皺發(fā)生的機(jī)理,總結(jié)解決思路及方法,為生產(chǎn)中避免和改善起皺問題提供參考。
關(guān)鍵詞:汽車沖壓件;起皺;塑性變形
1 拉延筋設(shè)計(jì)的合理性
起皺產(chǎn)生的機(jī)理:拉延筋的設(shè)計(jì)、加工不合理,會(huì)造成拉延時(shí)板料進(jìn)料阻力不足,板料流動(dòng)速度過快,產(chǎn)生局部板料堆積,形成褶皺。通過調(diào)整拉延筋的位置、數(shù)量、形狀可改善板料的流動(dòng)速度,從而解決制件的起皺問題。
2 模具間隙
起皺產(chǎn)生的機(jī)理:模具間隙不均,成形時(shí)上下模在擠壓過程中間隙小的部位板料受擠壓力大,間隙大的部位受擠壓力小,板料在模腔內(nèi)向間隙大的部位聚集,從而產(chǎn)生起皺。某車型新開發(fā)后背門外板,在調(diào)試階段,局部位置出現(xiàn)輕微起皺現(xiàn)象,通過刷藍(lán)油查看該位置處模具研合率,發(fā)現(xiàn)該位置研合率較低,通過在線研合模具,研合率提升至90%以上,該位置處起皺消除。通過提高模具的研合率,增加模具間隙的均勻性,能夠在一定程度上避免或減輕起皺現(xiàn)象。(如圖1、圖2)
3 壓邊力
起皺產(chǎn)生的機(jī)理:壓邊力小,不能將板料壓實(shí),成形過程中板料流動(dòng)速度較快,造成起皺問題。某車型新開發(fā)的翼子板在拉延過程中,右下角部位起皺,分析原因?yàn)閴哼吜π?,不能將板料壓?shí),板料流動(dòng)速度較快,拉延不充分。調(diào)試過程中,在起皺位置對(duì)應(yīng)的平衡塊的墊片厚度減小,減少兩片0.2mm的墊片,起皺問題消除。根據(jù)實(shí)際情況,通過調(diào)整平衡塊墊片厚度或直接增大頂缸壓力來消除此類起皺現(xiàn)象。(如圖3、圖4)
4 板料尺寸
起皺產(chǎn)生的機(jī)理:板料尺寸過小,制件在拉延過程中壓料面積過小,制件與模具表面的摩擦力小,不能壓緊料,使板料流動(dòng)速度快,也會(huì)形成起皺,通常保證拉延筋外有5mm寬的料。某車型B柱內(nèi)板,在減少板料規(guī)格提升板料利用率的調(diào)試過程中,將規(guī)格為0.9*1460*470的方形料減為0.9*1460*(430+470)的梯形料,板料規(guī)格減小后,在壓力設(shè)備和參數(shù)均不改變的情況下,出現(xiàn)局部起皺現(xiàn)象,分析原因?yàn)榘辶铣叽邕^小引起的起皺,通過適當(dāng)增大板料尺寸,將板料規(guī)格調(diào)整為0.9*1460*(450+470),起皺問題消除。(如圖5、圖6)
5 制件結(jié)構(gòu)
5.1 加工藝缺口
某車型側(cè)圍外板翻邊處起皺,起皺處為收縮翻邊,弧度兩側(cè)板料均向中間移動(dòng),產(chǎn)生多料區(qū),此類問題一般的解決方法為在起皺處開工藝缺口,切掉多余的料,消除起皺問題。
5.2 吸料筋
此種方式經(jīng)常用在制件要求不宜增開工藝缺口的多料區(qū)。某車型后側(cè)圍內(nèi)板,拉延起皺,起皺部位在成形過程中產(chǎn)生的余料沒有空間釋放,導(dǎo)致板料聚集,產(chǎn)生褶皺。此類問題常用的整改方法是在多料區(qū)增加吸料筋,將多余的材料做成有不同造型的筋,消除了起皺問題。
6 結(jié)論
沖壓件起皺現(xiàn)象在沖壓品質(zhì)缺陷中占有很大比重,引起起皺的因素主要有拉延筋設(shè)計(jì)的合理性、模具間隙、壓邊力、板料尺寸、制件結(jié)構(gòu)、工藝排布。解決起皺的方法很多,工藝人員在遇到起皺問題時(shí),要通過起皺發(fā)生的位置,板料的流動(dòng)情況等排查造成起皺問題的最根本原因,另外,同一類起皺通??梢杂胁煌恼拇胧?,考慮到方案的可行性和整改時(shí)人力物力投入,要選擇最佳的方案解決問題。本文對(duì)生產(chǎn)中常見的一些起皺現(xiàn)象進(jìn)行分析并制定對(duì)應(yīng)措施,為工藝人員在提升沖壓件品質(zhì)過程中提供參考。
參考文獻(xiàn)
[1]王孝培.沖壓手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.
[2]劉志軍,梁秀強(qiáng),盧寧.汽車沖壓件起皺疊料問題的解決方案[J].模具制造,2015,(2):20-23.
(作者單位:奇瑞商用車(安徽)有限公司河南分公司)