关于汽车覆盖件侧围B柱开裂整改方案
2017-12-18马志岩
马志岩
摘 要:汽车自发明创造以来,就不断地刷新着速度的极限,随着经济的飞速发展,汽车已经成为我们日常生活中不可缺少的交通工具,并在日常生活中发挥了不可替代的作用;与此同时,消费者对于汽车的性能与外观也提出了更高的要求。在市场上汽车或威风霸气、或飘逸灵动的外形的影响下,对于汽车覆盖件的精度、品质的追求也不断提高。随着汽车覆盖件模具的不断发展进步,解决了诸多汽车覆盖件的精度、面品难题;而侧围外板B柱开裂问题,无论是从前期的图纸开发,还是后期交付使用,都一直是困扰模具工作者的一个难题。本文针对侧围外板B柱开裂问题,根据自身的工作经验以及业界同仁的交流心得,总结了几项整改对策。
关键词:汽车覆盖件 侧围外板 开裂
一、侧围B柱开裂的种类
侧围外板B柱区域,零件型面由复杂的空间曲面组成,成形时板料各部分的变形状态极为复杂,不同的压边力、模具状态和工艺参数下,材料变形及失效方式存在较大差别,因此成为侧围外板零件最容易出现开裂的区域。由于此处变形复杂, 常规的调模手段难以改好,成为侧围外板零件成形的技术难点。
由于侧围外板圆角区域形状及变形规律的复杂性,单纯采用试验研究和理论解析方法,难以准确有效的解决实际生产问题。本文先分析该区域产生开裂的现象,以及开裂部位走料方向以及受力方向,最终提出整改对策。
1、横向开裂
B柱处整体筋槽锁料过死,板料流动困难,形成开裂。此类情况容易处置,故本文不作分析。
2、纵向开裂
通常发生在模具调试和材料切換过程中, 在一些批量稳定生产过程中也时有发生。裂纹由材料外缘向内扩展,严重时裂入零件修边线以内,如图1.2所示,未经发现流到后序焊装工序,严重的会导致整个车身整体报废。
二、B柱开裂的走料与受力分析
如图3所示,A、D、E区域在成型过程中向B、C区域要料,故B、C区域板料
向A、D两侧流动,B、C处收两侧的拉力,且通过网格分析,B、C区域板料基本不会向B柱的拐角流动,因此,出现开裂。
三、整改方案
根据分析结果,结合工作经验及团队的讨论,得出三种整改方案。
1、优化落料毛坯形状
由上述仿真分析和网格实验分析可知,B柱区域产生开裂是由圆弧边部材料产 生切向撕裂造成。所以可以通过改变圆弧形状改变这些区域的变形状态,减小切向撕裂风险。
优化侧围外板零件B柱区域的落料形状, 将弧形落料刀向内移动,对该区域板料形状进行调整后,能减小开裂风险。具体移动尺寸需经过CAE分析后决定,尤其是B柱上部,需要兼顾上边梁部位面品,故具体毛坯形状变化根据实际情况不断尝试后再确定。
2、优化拉延筋约束阻力
如图3,在A、D区域对应部位增加副筋,以约束A、D区域向B、C区域要料,或者增加A、D区域对应部位筋的高度,增加此部位板料流动阻力,以减轻B、C区域板料的切向撕扯。
3、增加储料、送料包
如图3,在B、C区域对应的筋槽外侧增加工艺鼓包进行储料、送料,加快B、C区域的板料流动,缓解此部位受切向撕扯时的巨大走料压力。
总结:上述分析以及对策虽然能解决实际侧围外板交付、使用、生产过程中的B柱开裂问题,但并不是长久之计,随着科技的发展,工艺的进步,相信,诸如B柱开裂此类问题都会在图纸开发设计阶段得到完美的规避与解决。
参考文献
[1] 钟志华,李光耀,薄板冲压成形过程的计算机仿真与应用[M],(第1版).北 京:北京理工大学出版社,1998:1-62.
[2] 王义林,郑金桥,李志刚,汽车覆盖件冲压工艺方案优化设计评价模型研究[J],机械科学与技术,2006,25(2):181-183.
[3] 陈新平,汪承璞,一种预测左半部成形极限图的简单方法[J],金属成形工艺,2000:18(4):4-6.
[4] 陈新平,蒋浩民,汽车钢板胀形区成形极限图的预测与验证[J],金属成形工艺,2003:
21(6):86-88.
[5] 徐国艳,施法中,板料冲压成形毛料计算方法研究进展[J],锻压技术,2001:26(4):14-16.
[6] 那景新,柳玉起,曹颖et,油底壳一次拉延的计算机仿真与实验验证[J],中国机械工程,2000:11(6):675-678.
[7] 汪锐,罗亚军,郑晓丹et,复杂零件多道次拉深成形的计算机仿真[J],塑性工程学报,2001:8(2):17-19.endprint