汽车覆盖件拉延起皱开裂的影响因素及控制措施作业.docVIP

汽车覆盖件拉起皱开裂及控制,差别较大,各处应力也很不均匀，常出现破裂、起皱、波纹、扭曲、松弛、瘪塘等质量缺陷。使得汽车覆盖件成为板料成形领域最难成形的零件。 拉件的工艺性是编制覆盖件冲压工艺首先要考虑的问题，只有设计出一个合理的、工艺性好的拉件，才能保证在拉过程中不起皱、不开裂或少起皱、少开裂。在设计拉件时不但要考虑冲压方向、压料面形状、拉伸筋的形状等可变量的设计，还要合理地增加工艺补充部分。各可变量设计之间又有相辅相成的关系，如何协调各变量的关系是成形技术的关键，要使之不但满足该工序的拉，还要满足该工序冲模设计和制造工艺的需要，并给下道边、翻边工序创造有利条件。a。但也要避免凸模表面与坯料以大平面接触的，否则由于平面上的拉应力值降低，材料得不到充分的塑性变形，影响零件的刚性，并容易起皱。 凸模与毛坯接触的地方应尽量靠近中间，如图3-1b 凸模与毛坯的接触点要多而分散，并尽可能分布均匀，防止坯料窜动，如图3-1c 2、拉延方向的选择应使压料面各部位进料阻力均匀 拉延深度是保证压料面各部位进料阻力的主要条件，因此，选择拉延方向时，应保证拉延深度均匀，深度合理。 3、拉延方向有利于后工序的加工 设计拉延件形状还必须考虑后工序的加工难度，现以一个零件为例说明： 图3-2为一左右对称冲压加工的零件，若按（a）图的合并所决定的拉延方向，则造成零件拉延深度较深，容易拉毛，而且修边困难；若按图（b）、（c）的形式合并后所决定的冲压方向进行拉延，需拉延两次，拉延深度变浅，修边加工容易，其实仔细分析方案（b）、（c）可以看出，（b）在拉延时，从压料面上补充进材料较为困难，材料容易产生局部变形，而且在冲孔时，斜锲布置空间紧张，而（c）则无上述问题。 4 、应保证凸模能将零件需拉深的部位在一次拉延中完成，不应有凸模接触不到的死角或死区，即尽量使拉深件形状能一次拉深成形 四、工艺孔和工艺切口 当覆盖件的中间部位或成双拉深的连接部位，由于拉深过程中不能从毛坯的外部得到材料的补充而导致零件的局部破裂时，可考虑在工艺补充的适当部位冲出工艺孔或工艺切口，使容易破裂的区域得到材料的补充，克服开裂现象。工艺切口必须设置在容易破裂的区域附近，而这个切口必须布置在工艺补充上，修边线以外，在修边冲孔时将它们冲掉。工艺切口一般在成形过程中切出，它可充分利用材料的塑性，即在成形开始阶段利用材料径向延伸，然后切出工艺切口，利用材料切向延伸，这样成形深度可以深一些。在成形过程中切工艺切口时，并不希望切割材料与制件本体完全分离，切口废料可在以后的修边工序中一并切除。否则，将产生从冲模中清除废料的困难。 工艺切口、工艺孔的布置及其大小和形状要视其所处的区域情况和其向外补充材料的要求而定。一般应注意以下几点： （1）切口应与制件局部形状相适应，以使材料合理流动。 （2）切口之间应留有足够的搭边，以使凸模张紧材料，保证成形清晰，避免波纹等缺陷，而且修边后可获得良好的窗口、翻边、孔缘质量。 （3）工艺切口在拉深过程中冲出时，要注意冲孔的时间，如果过早切口会使拉深件出现皱纹；太晚则达不到切口的目的。 （4）切口或冲孔的数量、大小和形状，要根据所处的位置和变形要求，通过试料来确定。 （5）切口的切断部分应临近容易破裂的区域，使各处材料变形趋于均匀，否则不一定能防止裂纹产生。 五、压料面的选择 在复杂曲面大型零件的拉深与成形中，在模具上都要设有压料面。压料面是工艺补充部分的一个组成部分，即凹模圆角半径R凹以外的一部分。凸模对坯料开始拉深前，压料圈将拉深坯料压紧在凹模压料面上。压料面的形状不但要保证压料面上的材料不皱，而且应尽量造成凸模下的材料能下凹以降低拉延深度，并保证拉入凹模里的材料不皱不裂。 压料面一般有两种：一种是压料面就是零件本身的法兰面，另一种则是由工艺补充部分而形成，压料面的形状多数是曲面的。 选择压料面的原则： 1）压料面应尽量平整，不能有鼓起、凹坑和皱褶，在坯料被压紧时，应不产生折皱。 2）压料面应尽量处于水平位置。这样有利于金属流动，便于拉深工作，如图5-1所示。 3）压料面应与凸模的形状保持一定几何关系，保证在拉深过程中，坯料始终处于张紧状态，并能平稳地、逐次地包拢凸模，以防产生裂纹及皱纹。因此压料面在展开后应保证如下关系： LL1 βα 式中 L——凸模表面展开长度； L1——压料面展开长度； α—凸模表面夹角，α180°； β—压料面平面夹角，β180°。 如图5-2所示为压料面展开长度比凸模表面展开长度短（LL1）示意图。这样凸模对毛坯可以拉深，但还不一定保证最后不形成波纹及起皱。如图5-3所示的压料面形状，虽然LL1，但压料面夹角β比凸模表面夹角α小，因此凸模从开始拉深到最后的过程中，几个瞬间位置的压料面展开长度比凸模表面展开长度长，形成的皱纹比较大。