汽車覆蓋件拉伸起皺和開裂現(xiàn)象分析及控制措施

1、百汽車覆蓋件拉伸伴起皺和開裂現(xiàn)象般分析及控制措施皚來源：哎CAD世界網(wǎng) 跋作者：吧梁云榮 鞍時間：昂2005-08稗-28鞍 凹點擊：扳 霸303 1、引 言吧汽車車身外形是埃由許多輪廓尺寸跋較大且具有空間澳曲面形狀的覆蓋半件焊接而成，因隘此對覆蓋件的尺皚寸精度和表面質(zhì)按量有較高要求。礙車身覆蓋件要求岸表面平滑、按線辦清晰，不允許有霸皺紋、劃傷、拉澳毛等表面缺陷，稗此外還要求具有胺足夠的剛性和尺盎寸穩(wěn)定性。車身胺表面質(zhì)量的好壞阿取決于覆蓋件拉笆伸的結(jié)果，而拉胺伸模是拉出合格藹覆蓋件的關鍵。翱由于影響拉伸件背質(zhì)量的因索主要靶是起皺、開裂、版拉毛和回彈，所巴以從編制沖壓工拜藝到模具設計都扮必須認真

2、考慮。岸模具制造完畢，扒在拉伸模調(diào)試過爸程中，還必須對傲拉伸件的起皺和佰開裂現(xiàn)象進行仔按細分析與研究，靶并采取相應的措伴施。巴拉伸件在拉伸過邦程中起皺和開裂拌的原因很多，主鞍要原因有以下幾翱個方面：氨(1)拉伸模設佰計工藝性是否合辦理。哀(2)模具加工半質(zhì)量(表面精度阿、硬度等)引起巴的問題。案(3)壓力機精暗度(滑塊平行度俺等)。叭(4)板料質(zhì)量敗(厚度超差)。耙現(xiàn)對上述造成開拜裂、起皺的原因稗分別進行討論。班2、拉伸件加工扳工藝的確定稗拉伸件的工藝性傲是編制覆蓋件沖半壓工藝首先要考爸慮的問題，只有襖設計出一個合理搬的、工藝性好的罷拉伸件，才能保熬證在拉伸過程中鞍不起皺、不開裂隘或少起皺、少

3、開哎裂。在設計拉伸拜件時不但要考慮哎沖壓方向、沖壓氨位置、壓料面形柏狀、拉伸筋的形敖狀及配置、工藝扳補充部分等可變暗量的設計，還要稗合理地增加工藝背補充部分，正確拜確定壓料面。各案可變量設計之間稗又有相輔相成的熬關系，如何協(xié)調(diào)版各變量的關系辦是成形技術的關阿鍵，要使之不但懊滿足該工序的拉耙伸，還要滿足該跋工序沖模設計和班制造工藝的需要埃，并給下道熔邊盎、翻邊工序創(chuàng)造襖有利條件，一般芭應注意以下幾個哀方面。扮2.1 沖壓方巴向的確定叭零件的沖壓方向哎是確定拉伸工藝安首先要遇到的問暗題，它不但決定班能否拉伸出滿意扒的拉伸件，而且鞍還影響到工藝補扮充部分的多少和芭壓料面的形狀。埃合理確定沖壓方按向應

4、滿足以下3埃方面的要求。拌(1)保證凸模吧能夠進入凹模。敖如圖奧1a鞍所示，凹模右方巴下邊的形狀向外鞍凸出，最凸出點拜超過凹?？诔叽绨?，使凸模不能進翱入凹模，這個拉把伸方向是不能進邦行拉伸的，必須拔改變拉伸方向，盎使凸模能夠進入按凹模。如圖1b熬所示，將圖澳1a啊沿順時針方向旋熬轉(zhuǎn)一個角度使邦凸棋能夠進入凹稗模。班(2)使凸模接白觸毛坯的面積大矮。接觸面越大，扳接觸面與水平面吧的夾角越小毛暗坯越不易發(fā)生局擺部應力過載而使吧零件產(chǎn)生破裂。芭材料在拉伸時貼敖模性能提高，容安易獲得完整的凸八模形狀，有利于辦提高零件的變形頒程度。安(3)壓料面各絆部分進料阻力要把均勻可靠。拉伸巴深度均勻是保證翱壓料面

5、各部分進笆料阻力均勻可靠八的主要條件。而挨壓料面各部分進叭料阻力均勻是確爸保拉伸件不起皺阿、不開裂的重要扳保證。懊例如，東風3t爸車前圍上蓋板的叭拉伸深度較淺，奧考慮到各方位深爸度大致相同，為霸改善凸模拉伸毛翱坯的條件，有利絆于金屬內(nèi)應力分昂布更均勻，保證瓣沖壓件有更高的笆表面質(zhì)量，確定八沖壓方向為圖2敖所示的沿y軸順版時針旋轉(zhuǎn)25爸30扮的方向，這樣選巴取有以下2個原敗因：使得凸模昂接觸毛坯的面積八大；前圍上蓋敗板零件經(jīng)過汽車隘位置旋轉(zhuǎn)一定角疤度后，壓料面是八乎的，拉伸深度盎比較均勻，兩面佰進料阻力基本上佰一樣，增加壓料拌力可提高零件變隘形的均勻度，零拜件整體剛性提高襖。同時殘留應力骯分布均

6、勻，減少柏殘留應力回復時笆帶來的回彈程度敗。版2.2合理增八加工藝補充圈分哀為了實現(xiàn)拉伸，挨往往要在制件的班基礎上增加工藝唉補充部分，從而邦達到滿意的拉伸稗效果。工藝補充頒的好壞是拉伸件辦設計水平的重要艾標志，合理的增爸加工藝補充部分皚應滿足以下3方艾面的要求：罷(1)該工序拉昂伸的要求。胺(2)壓料面的搬要求。半(3)拉伸后的癌修邊和翻邊工序絆的要求。背設計中應根據(jù)修藹邊線的位置確定哀各工藝補充部分癌的尺寸，特別是拜凹模R圓角處，阿因凹模圓角部分挨對抗伸毛坯進料艾阻力影響很大，藹直接關系到拉伸頒件的起皺或開裂盎，所以取值要合礙理。工藝補充部半分的凹模圓角半搬徑一般取8巴-1矮0mm傲，在能夠

7、拉出滿翱意的拉伸件的條版件下，盡可能減跋少工藝補充部分襖，但必要時還要鞍有意增加工藝補芭充(如凹槽、斜絆槽、凸筋等)。熬如果在設計拉伸頒件時，經(jīng)過仔細岸分析，已考慮到擺某一部分(形狀啊變化急劇的部分巴)在拉伸時有多岸余的金屬，材料瓣易流動，可能會熬產(chǎn)生起皺，那么奧工藝人員就要有稗意在這部分的工佰藝補充上加凹槽板或凸筋等，使多挨余的金屬在拉伸伴過程中流到凹模唉或凸筋中，充分皚吸收多余的材料笆，使拉伸不易起氨皺。同時加凹攢懊時要考慮到修邊捌容易去掉，這個斑方法可有效地耀礙決拉伸起皺問題礙。扳2.3正確配佰定壓料面的形狀耙壓料面是工藝補瓣充的一部分，在奧增加工藝補充時靶必須正確確定壓拌料面的形狀，使

8、把壓料面各部分進啊料阻力均勻可靠扮。要做到這一點扳，必須要保證拉鞍伸深度均勻，因凹為只有在壓料圈版將拉伸毛坯壓緊岸在凹模壓料面上哀，不形成皺紋或按折痕，才能保證白拉伸件不皺不裂板。在確定壓料面澳時要盡量降低拉奧伸深度，使形面跋乎綏，還一定要氨保證壓料面展開捌長度比凸模展開絆長度短，材料才愛能產(chǎn)生拉伸。如擺果壓料面展開長耙度比凸模長，拉八伸時可能會形成鞍波紋或起皺。如吧果壓料面是覆蓋藹件本身的凸緣部阿分，則凹模圓角絆半徑只要根據(jù)具吧體情況確定，因傲覆蓋件圓角半徑骯一般都比較小，版直接作為凹模圓艾角半徑不易拉伸八，必須加大才不吧會導致拉伸時起拜皺或破裂。加大板后的圓角，可通白過后工序的整形巴達到產(chǎn)

9、品要求。班2.4 增加工頒藝切口或沖工藝傲孔艾覆蓋件在拉伸過般程中，拉伸較深敖的或有窗口反拉八伸成形的零件易拜拉裂，可用增加捌工藝切口或工藝般孔的方法來解決埃。增加的工藝孔敗或切口應保證不藹因材料流動不好擺，拉應力過小而瓣形成波紋或起皺隘，故工藝切口或把工藝孔必須放在案拉應力員大的拐扳角處，工藝切口把或工藝孔的位置耙、大小、數(shù)量和矮形狀需要在調(diào)試俺拉伸模時試驗確耙定。如東風8t澳平頭柴油車例圍罷外板拉伸模、東哎風EQ2102凹軍用車的中支按岸外板拉伸模就是捌通過在反成形和皚拉伸深處的拐角埃處沖制工藝切口半得到圓滿解決的敖，保證了拉伸件捌的表面質(zhì)量。工俺藝切口或工藝孔扳、凹槽應故在廢八料部分，最

10、后將阿其修掉。側(cè)圍板皚和中支柱零件如版圖3、4所示。礙3、模具設計時傲應注意的問題笆 背3.1 緩沖裝隘置俺覆蓋件的拉伸是敗在雙動壓力機上骯進行的，液壓機壩工作時會產(chǎn)生較伴大的沖擊力，導擺致模具韌始工作岸階段材料變形不暗均勻，局部起皺氨，因而模具設計靶了圖5所示的緩襖沖裝置，在壓料案面以外加46絆塊聚氨團橡膠，半消除拉伸開始時般產(chǎn)生的過大沖擊暗力，以滿足工作擺時的韌始拉伸變傲形，使拉伸件不佰出現(xiàn)皺裂。巴3.2增加平板衡塊懊由于覆蓋件擺在拉伸時受多方稗面因素的影響，隘如壓力機精度、版模具制造誤差等罷，造成壓料面間芭隙不均勻，各點氨的壓力不均勻，疤導致拉伸開裂、罷起皺。增加平衡氨塊的作用是調(diào)整癌壓

11、料面的間隙，盎穩(wěn)定進料阻力，熬使材料流動均勻氨。平衡塊數(shù)量一骯般為6個，用內(nèi)搬六角螺釘分別安柏裝于壓料困與凹搬模上，其間隙調(diào)吧整為最大不產(chǎn)生啊皺紋，最小不低按于制件料厚。哀4、起皺和開裂岸現(xiàn)象的解決方法氨4.1 零件起襖皺扒拉伸件產(chǎn)生凸緣愛起皺和簡壁起皺安主要是由于拉伸胺時板料受壓縮變挨形而引起的，通疤常采用提高板內(nèi)拜徑向拉應力來消安除皺紋，其調(diào)整藹方法如下：班4.1.1暗 調(diào)整壓邊力的傲大小挨當皺紋在制件四版周均勻產(chǎn)生時，壩應判斷為壓料力隘不足，逐漸加大百壓料力即可消除愛皺紋。當拉伸錐把形件和半球形件哎時，拉伸開始時皚大部分材料處于暗懸空狀態(tài)容易埃產(chǎn)生側(cè)壁起皺，皚故除增加壓邊力罷外，還應采用

12、增藹加撿伸筋來增大艾板內(nèi)徑向拉應力懊，消除皺紋。搬4.1.2案 調(diào)整凹模圓角扳半徑懊凹模圓角半徑太哀大，會增大坯料柏懸空部位，減弱耙控制起皺的能力八，調(diào)整時可適當辦減小凹模圓角半矮徑。俺4.1.3暗 調(diào)整壓料面的班間隙唉調(diào)整壓料面間隙扒的方法有以下幾邦種：襖(1)采用里緊把外松的原則。在案凹?？谥本€彎曲邦變形區(qū)和伸長變艾形區(qū)應允許壓料襖面稍有里緊外松瓣現(xiàn)象，如圖6所伴示，即里側(cè)間隙癌應賂小于料厚t藹，外側(cè)間隙應略唉大于料厚t。因胺為在此兩類區(qū)域絆中，材料變形過鞍程中料厚t或不霸變或變薄，這樣拔就造成了壓料間傲隙的變化。吧圖7所示為材料扮變形過程中不同暗區(qū)域材料受力情暗況，從圖7可知爸，伸長類變

13、形區(qū)拌在圓周方向徑部搬均受拉應力作用按，料厚變薄。隨愛著材料的流動，伴料厚變薄，壓料跋面間隙相對增大叭，減少了壓料力辦。當板料流過緊芭區(qū)時，壓料困就安減弱了壓料作用芭，而里緊外松的靶壓料面則可以均傲衡壓料力。隨著壩材料的矗動，壓藹料困始終保持壓唉料作用，防止起佰皺等缺陷產(chǎn)生。八(2)采用里松拌外緊的原則，即柏內(nèi)側(cè)間隙大于料般厚，外側(cè)間隙小胺于料厚，如圖8斑所示。在壓縮變背形區(qū)中材料處于罷徑向受拉，切向凹受壓的應力狀態(tài)拔毛坯在圓周方拜向上產(chǎn)生壓縮變擺形。隨著材料的胺溫動，料厚有增胺大的趨勢，且這吧種趨勢明顯增加暗，這祥會使壓料埃面間隙相對減小吧進而增大進料阻罷力，材料在拉力跋作用下易于破裂般。因

14、此在調(diào)整模盎具壓料面間隙時艾，宜在此處采用隘里松外緊的原則壩，消除材料厚度氨增加對材料變形背的不利影響。八覆蓋件拉伸棋的霸調(diào)整是一項比較安復雜和困難的工盎作，在壓料力不背易控制的情況下八，采取調(diào)整拉伸翱間隙的辦法可消跋除因材料厚度變愛化而引起的壓料拔力變化對材料變矮形的不利影響，拌這種方法在調(diào)整頒拉伸棋時是很有跋效的。上述壓料敗面間隙調(diào)整原則礙是實際調(diào)整拉伸昂模的經(jīng)驗總結(jié)，叭它與理論分析相八吻合。佰4.2 零件開安裂矮零件開裂的根本班原因在于拉伸變按形抗力大于簡壁捌開裂處材料的實班際有效抗拉強度伴。解決拉伸件破鞍裂的調(diào)整方法如疤下：背(1)調(diào)整壓料板力，使壓料力變拜小。俺(2)調(diào)整拉伸搬間隱，

15、使間隙變癌大，并使間隱變案得均勻。霸(3)調(diào)整凹模骯圓角半徑。凹模癌圓角半徑太小，襖零件易拉裂，加隘大凹模圓角半徑背可減小拉裂程度拌。扳(4)調(diào)整凸模隘圓角半徑。骯(5)調(diào)整凸模扮與凹模的相對位隘置。耙(6)毛坯尺寸敗太大或形狀不當昂，板料質(zhì)量及潤伴滑不好也會使零唉件拉裂，故應改瓣變毛坯尺寸或形熬狀，調(diào)整沖壓工百藝。敗造成零件開裂的笆原因很多，在調(diào)翱整時應仔細檢查澳開裂狀況、產(chǎn)生扳的部位，確定產(chǎn)皚生開裂的拉伸行罷程位置，根據(jù)具拜體情況推斷產(chǎn)生半開裂的原因，從癌而制定出解決開懊裂的具體方案。壩5、模具調(diào)試中扮解決起皺開裂的敖幾點體會背拉伸模一般在第辦1次試拉時拉伸澳件又皺又裂，這稗時必須仔細觀察

16、稗分斬壓料面的情阿況，分析各種引半起皺裂的原因。般如果壓料面有壓皚痕，凹模圓角半暗徑處開裂，說明奧進料困難；如果氨壓料面形成波紋昂，則開始進料容哎易，以后由于波骯紋的產(chǎn)生，材料白流動困難，從而巴產(chǎn)生起皺開裂，把也就是說在拉伸按過程中，材料流按動的難易，都會襖引起拉伸件的起佰皺和開裂，那么扮不同的情況就要把用不同方法去解啊決。耙進料困難一般是哎由于壓料面的進矮料阻力太大引起挨的。如果壓料面霸和凹模圓角表面吧粗糙度值太商，巴或有反成形，局背部拉伸太大，就哀要調(diào)節(jié)外滑塊，哎減小壓邊力，適埃當加大凹模圓角跋，降低表面蛆幢疤度值和加大拉伸按筋槽的間隙。如盎果局部拉伸變形熬太大，有反成形斑，則要采取增加邦工藝切口或工藝啊孔的方法解決。