不同于传统办法,全铝车身制造工艺有其分外性、繁芜性和多样性。
1.成形性差
2.起皱方向严重
与钢板比较,铝合金板的起皱与开裂之间的窗口较窄,起皱方向严重。
3.回弹量大,零件精度掌握困难
铝合金板的弹性模量仅为钢板的三分之一,零件更易回弹。
4.包边性差,易开裂和产生“桔皮”毛病
5.板材表面氧化层粘性强,影响模具利用寿命
铝合金板表面氧化层在板料拉延过程中与模具表面摩擦较大,易剥落并粘在模具表面造成模具损伤。
6.修边后毛刺较大并碎屑堆积严重,零件面品受到影响且模具掩护本钱增加毛刺:
修边残屑:
二、铝合金板冲压件的产品设计准则
1.铝合金板的零件的形状不宜太繁芜,深度不宜太深,形状、深度的过渡尽可能平缓。
产品半径;产品侧
壁拔模角 ;
沿凹坑截面的最大线长变革。
2.通过增加内外板的支撑点,增强铝合金外板的抗波折能力。
3.翻边设计铝合金板四门两盖的总成工艺常日采取滚轮包边。
外板翻边高度哀求;翻边高度的公差哀求。
三、铝合金板冲压工艺设计指南
1、冲压成形方法种类
传统冲压
液压成形
温热成形
2.传统冲压的工艺设计冲压工艺设计是贯串衔接产品构造设计
和模具设计制造的纽带。精益制造的实现来源于精益的工艺设计。
工艺方案的选择冲压方向的确定;压边圈的设计和优化;模口线的设定;工艺补充的细化;拉延筋的设计。工艺设计需严格遵照以下原则,力求工艺设计的最优化:以担保冲压件质量为条件条件的工序最少化;
模具大略化、生产本钱最少化;材料本钱最小化(如考虑板料的合理排样、拉延工艺补充最小化);知足冲压生产设备;充分利用冲压成形仿真技能,科学优化零件构造。
压边圈设计工艺型面设计的紧张任务是确保压边圈型面的设计质量。不当的压边圈型 面设计会造成压边圈合模时板料起皱,直接影响冲压件品质。
压边圈型面哀求表面光顺,采取可延展的型面形状,如单曲面或锥形面避免采取双曲面和球面,否则板料会在压边圈闭合时由于积料而影响表面质量
压边圈型面只管即便随零件形状以担保各处的拉深高度同等
采取“蝴蝶翅”压边圈设计理念
对付铝合金冲压零件,应该避免将产品部分设计在压边圈型面上
工艺补充面
铝比钢更随意马虎材料硬化,建议产品形状一次成型到位,不要采取整形
最小凸 / 凹模圆角半径
拔模角度
修边线
采取吸料筋和凸筋肃清 / 减小起皱毛病
借助凸筋形状对开裂风险区的材料进行局部保护,肃清开裂风险
拉延筋设计
拉延筋的走向
拉延筋的形状尺寸
拉延筋 CAD 型面的自动天生
四、冲压模具设计关键事变
1.拉延模实验证明,表面镀铬处理方法比较其它方法更能有助于减小铝合金板表面 擦伤和降落因表面氧化层剥落而造成的 模具磨损。
由于铝合金板回弹量大于钢板,模具构造设计时应预留足够的型面补偿再加工余量。根据实践履历,铝合金板零 件须要的补偿再加工次数每每会比钢板多一次。
2.修边模
如何减少铝合金板修边的残屑和毛刺是铝合金板推广运用的紧张研究课题。
铝合金板修边残屑和毛刺来源于刃口初始切入以及与板材断面之间的摩擦,其严重程度取决于修边角度和刃口间隙。修边速率对其影响程度不大。
修边角度、刃口间隙和刃口半径冲孔刃口间隙刃口吃入量增大压料力有助于减少残屑量、提升面品质量废物刀表面处理 。
3.翻边模翻边刀块间隙翻边刀块吃入量翻边上模圆角翻边下模圆角表面处理
4.包边
采取包边模包边
预包边 + 终包边
采取滚轮包边
优点 :
包边角度灵巧,可完成常规包边模包边工艺无法完成的包边角度;
适用于铝合金板的包边。常规包边模包边工艺常日会导致铝合金板的包边开裂;
滚轮包边工艺造成的包边回弹量较小。
难点 :
包边路径的优化设计;包边调试须要打算机预编程以及现场程序调度,对事情职员的技能哀求较高。
五、铝合金板成形仿真技能运用及毛病办理方案
当前以打算机仿真为根本的板料成 形技能在冲压领域迅速发展,开始从履历走向科学化和实用化。
冲压成形仿真除担保材料性能参数的输入精度,冲压仿真的其它参数也须要在准确性和精确性上深入研究。
紧张包括:仿真软件的选用;
工艺型面和板料的有限单元网格划分;
有限单元(膜单元和壳单元等)的类型选取和积分点的确定;
单元网格自适应性划分的参数设置;
模具型面在冲压过程中的运动关系和参数设定;
压边力和成形吨位的预测方法;板料形状尺寸的优化方法。铝合金板与模具型面的摩擦系数在冲压成形仿真中常日定义为 0.2,而钢板则取值0.125~0.15。
用于仿真的材料参数模型;开裂毛病评价;
起皱 / 叠料毛病评价;冲击线 / 滑移线毛病评价;外表光顺性评价。回弹预测模面补偿技能是掌握板材冲压回弹的核心技能。基于打算机仿真的模面补偿技能依赖于回弹预测精度。
回弹预测的精度紧张取决于用户对软件的运用程度、精确的材料仿真模型、合理的有限元单元选择和精确的打仗算法。事实证明,对这些成分的综合考虑能够使得回弹预测与实测结果比较吻合。
六、铝合金板冲压件回弹补偿技能运用及掌握策略
预留足够的型面补偿再加工余量;型面补偿只管即便不要调度模口线位置;工序间工艺型面的差异变革。
七、汽车冲压件智能设计制造开拓软件的平台构思
现实需求汽车冲压行业存在的诸多问题产品设计?
工艺设计?
生产制造?
设计短缺工艺和制造履历,难以兼顾产品构造的制造工艺性;
产品工艺审查事情的实际效果难以担保;
工艺设计与产品设计数模难以同时冻结;
冲压工艺设计难以做到最优;
模具调试周期难以掌握,对钳工依赖性强;
海内冲压行业自动化程度低;短缺专门进行冲压生产线虚拟验证系统对 制造过程进行预测和诊断。
办理方案
目前汽车冲压件开拓的国际商业软件仅能办理全体产品开拓链中的局部环节问题,且功能相对独立,均无法为冲压件设计开拓供应整体办理方案。
须要集各软件功能上风于一体,采取“一站式”创新算法,通过贯穿全体设计开拓链的软件办理方案创建我国独立自主的“汽车冲压件智能设计开拓平台”,实现“国际领先,海内创始”。
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