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            讓客戶更具全球競爭力!-MFC《金屬板材成形》雜志 | 金屬成形商務咨詢(北京)有限公司-MFC(深圳)沖壓與鍛造展覽會

            熱成型制件生產性問題解決

            基金項目:鍍鋅板熱成型技術研發與產業化(2211C004)

            翟海峰 許杏澤 邊文慧 王立然

            精工汽車保定模具技術分公司,河北保定  071000

            摘要?收集熱成型模具開發現場問題,分析工藝設計CAE模擬分析與生產現場一致性的,從設計階段進行問題預防,提高CAE分析與生產現場制件狀態的一致性本文從制造現場熱成型制件開裂起皺問題進行過程原因分析對策,總結現場經驗,固化設計要求,實現開裂起皺問題的設計預防。

            關鍵詞 熱成型;生產問題;開裂起皺;設計預防;

            0 引言

            沖壓件熱成型模具通過在成型鑲塊內部距離型面8-10mm的位置加工的均勻布置的冷卻水道,對加熱后的板材成型后進行快速冷卻,實現淬火后的板材微觀組織為均勻的馬氏體組織,制造高強度性能的制件。因熱成型鑲塊具有鑲塊材料成本高和水道加工后鑲塊型面可調整空間小特性,因此在設計階段充分識別制造風險,生產過程減少整改,是控制模具開發成本的關鍵。本文基于熱成型模具開發過程實際生產問題,對設計階段工藝和結構設計進行優化。   

            1 鍍鋅板鋅層脫落引起制件開裂問題

            1.1問題描述:鍍鋅板制件成型過程中,幾字型之間端頭深拉伸位置制件開裂。

            圖 1制件開裂

            1.2原因分析:①制件成型性CAE分析滿足最大減薄和線性失效參數要求,板料成型性能無問題。②現場觀察拉延筋凹槽位置有積灰,經分析拉延筋設計為凹筋,生產中板料流動,脫落的粉屑沉積在凹筋中,造成板料滑動阻力加大,成型過程制件開裂。

            圖 2現場制件積灰 ????????????????????????????

            圖 3拉延凹筋位置

            1.3現場對策

            采取以下措施:在下模拉延筋積灰位置增加吹氣裝置,消除積灰對成型的影響,整改后制件開裂問題消除。

            圖 4整改效果

             1.4設計預防

            ①工藝設計階段壓邊圈位置采用如圖方式設計,且分模線設置于R角邊緣,使生產中脫落粉屑從分模線位置掉落②結構設計階段在積灰位置增加吹氣裝置

            圖 5設計預防

            2.行程設置對制件成型性的影響

            2.1問題描述: A柱加強板下段調試過程中制件法蘭起皺,影響制件品質。

            圖 6制件起皺

            2.2原因分析

            2.2.1產品造型:產品兩側棱線趨勢差別大,棱線1為外凸造型,成型過程材料流動按藍色虛線方向,棱線2為直線型,成型過程材料按紅色虛線方向流動,成型過程都為收縮變形,存在成型過程板料起皺風險。

            圖 7材料流動方向

            2.2.2成型過程分析

            1)成型方案設計:基于制件兩側拉伸深度不同,分別設置binder1和binder2;

            ①成型過程Binder2先閉合,料片接觸棱線1處并向下成型后,Binder1再閉合。

            ②由于棱線1為外凸造型,棱線外側材料按藍色收縮成型,binder1未閉合前,棱線2處材料為自由狀態,按紅色虛線流動集聚,導致起皺。

            圖 8成型過程

            2.3整改對策

            抬高內側Binder1行程(45mm改到75mm)(在上模接觸板料變形集聚之前,使兩側壓邊圈都閉合,改善起皺)

            圖 9整改方案實施

            2.4設計預防

            制件成型過程兩側分別設置binder,且制件存在外凸造型的需滿足以下兩個條件:①優選兩側壓邊圈同時閉合,無法同時閉合時,要在較深側成型引起材料流動變形之前保證較淺側壓邊圈(binder1)先閉合。②CAE 分析-過程無明顯起皺。

            圖 10設計預防

            3.總結

            熱成型模具是在傳統冷沖壓的基礎上創新的新的成型方法,生產過程產生新的變量因素如板料加熱成型性能變化,成型過程局部鋅層脫落等生產經驗需要不斷積累,在設計階段通過成型工藝方案的充分驗證和模具結構的創新對生產問題進行設計階段預防。

            創新點說明:拉延筋成型位置增加吹氣裝置,解決鋅層脫落積灰成型阻力增加對制件成型性能的影響。

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