深拉伸工艺性分析及翻边模设计.pdf

冲模技术 深拉伸工艺性分析及翻边模设计 袁晓瑛，尹康，白宇 陕西重型汽车有限公司( 陕西西安7 1 0 0 0 0 ) 【摘要】运用A u t o f o r m 工艺分析软件对深拉伸制件进行成形性分析，结合模拟过程数值和 分析结果，确定最终工艺方案；利用双活翻边模完成制件的成形，保V - T 制件质量。 关键词：工艺分析；深拉伸；双活翻边模；质量 中图分类号：T G 3 8 5 2 文献标识码：B T h e A n a l y s i so fD e e pD r a w i n gP r o c e s sa n dF l a n g eD i eD e s i g n 【A b s t r a c t 】B a s e do nt h en u m e r i c a la n ds i m u l a t e dr e s u l t sf r o mt h ep r o c e s sa n a l y s i so fd e e p d r a w i n gf o r m a b i l i t yw i t hA u t o f o r m ，t h ef i n a lp r o c e s ss c h e m e i s d e t e r m i n e d ，a n du s et o g g l e f l a n g ed i e t of i n i s ht h ep r o d u c ta n dg u a r a n t e et h ep r o d u c tq u a l i t y K e yw o r d s ：p r o c e s sa n a l y s i s ；d e e pd r a w i n g ；t o g g l ef l a n g ed i e ；q u a l i t y 1引言 深拉伸件是汽车制件中比较常见的一种制件，高 度落差大，成形难，而且对制件刚度要求高，在生产过 程中采用不同的工艺方案，也会得到不同性能的制 件。本文运用A u t o f o r m 软件，模拟出冲压件成形的真 实过程，精确快速的对不同工艺方案进行模拟分析， 判断其可靠性，制定相应的对策及方案进行修改，将 问题在前期技术工作中得到解决，最终提供最佳的模 具设计工艺方案。 2 制件特点 图1 为我公司某车型制件，此制件为左右对称 ( 续表3 ) 序 组件3 D 造型说明 号 1 4 一 支撑套筒：模具处于存放状态或 运输过程中。支撑套筒撑起，模具 在使用的时候，放下支撑套筒。 咙料滑板 废料和成品收集滑板：废料通常 1 5 是从压机下方的漏料孔流出，所 以在设计废料收集装置的时候， 必须将压机漏料孑L 的位置考虑进 去；本套模具设计制件为对称件， 所以在成品收集过程中要将左右 件分开，以免造成制件左右件的 j 戊1 川Z 集泔阪 混淆。 6 结束语 对于多工位级进模的设计和制造，只要很好地进 行制件的成形工艺设计和有关模具各种组件的结构 设计，就能设计和制造出合格的级进模，从而达到制 件生产高效率和低加工费用。锁体底板级进模成功 的设计和制造，即实现了锁体底板高效率生产，获得 了较好的经济效益，极大地满足市场的需求。充分地 说明了多工位级进模是实现大批量生产的有效途径。 参考文献 1 】欧阳波仪多工位级进模设计标准教程 M 】北京：化学工 业出版社，2 0 0 9 2 】郑家贤冲压模具设计实用手册【M 】北京：机械工业出版 社，2 0 0 7 作者简介：熊利军，男，1 9 7 6 年生，工程师，湖北汉 川人，本科，从事模具设计制造和管理工作。 ( 收稿日期：2 0 1 8 0 4 1 3 ) o 模具制造) 2 0 1 8 年第7 期 1 3 万方数据 冲模技术 件，图1 所示为右件，材料为D C 0 4 ，料厚t = 1 5 m m ，外 形尺寸为：4 4 0 x 2 0 5 x 8 8 m m 。制件外形不规则，曲面比 较明显，高度落差大，上面和侧面均为搭接符型面，对 制件整体精度要求较高。 图1 制件结构图 3 工艺方案分析及确定 从外形尺寸分析，此制件属于中小制件，左右对 称，从平衡冲压力及提高材料利用率的角度出发，设 计为左右件各2 件，4 件共模的工艺方案，工艺数模 如图2 所示。 图2 工艺数模 此制件的纵向高度为8 7 2 m m ，根据经验及对制 件的分析，确立两种成形方案：一次深拉伸高度方向 直接成形；一次浅拉伸加翻边成形。 3 1A u t o f o r m 的工艺性分析 根据该制件模型，确定冲压件的成形工序，根据 不同的工序设定工艺补充和压料面，拉伸时凸凹模需 要工艺补充和压料面，凹模需要单独的工艺补充，凸 凹模和工艺补充设计可以在U G 中完成，然后导人 A u t o f o r m 中，也可以在A u t o f o r m 直接完成，此次仿真选 择在U G 中直接完成。 3 1 1 一次成形分析 针对此制件，若单纯用拉伸一次成形，中间部分 拉伸深度过大，坯料流动不畅，容易造成制件撕裂；采 用一次拉伸完成，后序修边需要周圈侧修，结构复杂， 难度大，成本高，且无法保证制件质量。 3 1 2 两次成形( 拉伸及翻边) 分析 图3 拉伸型面成形状态良好，制件区域无明显褶 皱，拉伸高度3 3 2 3 m m 。 II - I i i i lJ 图3 拉伸序模拟结果 图4 翻边后高度7 1 3 6 m m ，成形状态良好，高度准 确，搭边光滑，符合设计要求。 图4 翻边模拟结果 通过分析显示两次成形工艺方案可靠，一方面满 足制件要求，另一方面后序内容简单，尽可能的实现 了去复杂化，方便正修与冲孔的设计，降低结构难度， 减少了调试和人力成本。 3 2 工艺方案确定 通过对两种不同方案的对比，结合制件刚性分 析，全面考虑全序模具的开发成本，确定采用一次浅 拉伸，后序翻边的方案完成此制件的成形工艺，如图5 所示。 1 4 模具制造) 2 0 1 8 年第7 期 万方数据 冲模技术 口 严 - 一 图5 冲压工艺工序图 a 一拉伸H 参边冲孔 c 修边冲孔 d 翻边整形e 剖切 此种工艺优化了小制件深拉伸常见的拉裂、大范 围起皱，避免了周圈侧修而需要的斜楔机构，降低了 采购、调试时间，节省成本。 采用A u t o f o r m 模拟板料成形的全过程，优化工艺 方案，实现在设计阶段完成模具结构、成本的控制，为 完善模具设计方案或模修提供依据，便捷快速。 4 翻边模具的结构设计 经过优化后的工艺设计，此序制件需要完成上下 两处翻边，如图6 所示，难度集中于翻边整形模。要实 现上翻边和下翻边，需要上下都必须有活动压料芯， 通过分析翻边的先后顺序，调整上下压料芯的力源， 从而实现翻边次序，完成工作内容，保证制件质量。 翻边模结构如图7 所示。 f 群】I J J 下酬边 图6 翻边工艺 模具工作过程分析：开模状态，下压料芯通过机 床气顶杆托起一定高度，保证制件的顺利放置；开始 工作后，上压料芯与下压料芯接触实现压料作用，由 于上压料芯氮气缸提供压力远小于下部气顶杆支撑 力，从而实现了下压料芯支撑不动；当上模继续运动， 上模镶块开始进行下翻边，随着上模翻边完成，上压 料芯与上模本体之间墩死，达到相对静止状态；在机 床压力下，上模和上压料芯作用于下压料芯一起向下 运动，下模镶块实现上翻边，直至最后墩死，实现整体 翻边整形的作用。 图7 翻边整形模结构图 1 上压料芯2 上翻边镶块3 下翻边镶块4 下压料芯 5 结束语 结合实例，分析了深拉伸制件的成形性，通过 A u t o f o r m 进行模拟仿真，通过数据分析完成工艺的优 化，使模具设计简单化，不但节省了大量时间，而且提 高了设计可靠性，降低了模具成本。经过实际验证， 该制件冲压工艺方案可行，该模具在实际生产使用中 质量可靠稳定，制件状态良好。 参考文献 1 】平申，张憨等汽车覆盖件模具设计与制造【M 】北京：国防 工业出版社，1 9 9 8 【2 】涂光祺冲模技术【M 】北京：机械工业出版社，2 0 0 2 第一作者简介：袁晓瑛，女，1 9 9 0 年生，助理工程 师，就职于陕西重型汽车有限公司，从事汽车制造冲 压工艺方面的工作。 ( 收稿日期：2 0 1 8 0 4 1 0 ) 模具制造) ) 2 0 1 8 年第7 期 1 5 万方数据