朱東旭
摘 要:近些年來隨著經(jīng)濟建設(shè)的加快,汽車工業(yè)得到了迅速的發(fā)展,而汽車覆蓋件的開發(fā)技術(shù)也成為了業(yè)界不斷研究的重要內(nèi)容。汽車覆蓋件的沖壓工藝是汽車覆蓋件模具制造及其設(shè)計最重要的基礎(chǔ),不僅如此,沖壓工藝同樣是判斷覆蓋件是否能夠順利形成的重要指標(biāo)。因此,本篇文章就汽車覆蓋件沖壓工藝的優(yōu)化進行簡單的分析。
關(guān)鍵詞:汽車覆蓋件;沖壓工藝;優(yōu)化
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們的生活質(zhì)量也得到了大幅度的提高。汽車工業(yè)也步入了一個新的領(lǐng)域,人們對于汽車的需求在不斷的增大,所以我國目前已經(jīng)成為了世界上汽車產(chǎn)銷銷量最大的國家。但是由于我國的人口眾多,所以使用大數(shù)量的汽車會對環(huán)境造成一定的影響,因此,汽車工業(yè)應(yīng)該得到優(yōu)化和發(fā)展以解決這個問題。汽車覆蓋件是汽車中最重要的組成,我國目前有200多家汽車沖壓模具生產(chǎn)的企業(yè)。對于國內(nèi)的沖壓技術(shù)一般使用的CAE技術(shù),這種技術(shù)多用于大型汽車的制造。雖然我國在沖壓工藝方面有一些不錯的成績,但是相較于發(fā)達(dá)國家而言,還是需要不斷的進行優(yōu)化。
一、汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計
汽車的覆蓋件與其他沖壓件有很大的不同,汽車覆蓋件的板料是很薄的,而且尺寸相較于一般的沖壓件是大的,形狀也比較復(fù)雜。汽車覆蓋件很多都是空間曲面,對覆蓋件表面的質(zhì)量也有較高的要求等。由此可以看出汽車覆蓋件沖壓工藝的重要性。一般而言,進行汽車覆蓋件沖壓工藝的技術(shù)需要有經(jīng)驗的資深工程師進行設(shè)計。沖壓工藝技術(shù)的設(shè)計有很大的影響,不僅對汽車覆蓋件最終的成型質(zhì)量有著重要的影響,對設(shè)計與開發(fā)的資金和開發(fā)的周期也有重要的影響。良好的汽車覆蓋件沖壓工藝技術(shù)可以提高覆蓋件的沖壓質(zhì)量,最重要的就是可以很好的避免覆蓋件出現(xiàn)破裂,起皺和回彈的嚴(yán)重問題,一旦這些問題出現(xiàn)就會對汽車造成嚴(yán)重的影響。對于外部的覆蓋件而言,在沖壓工藝的設(shè)計當(dāng)中,要重視對滑移線出現(xiàn)的避免,還有避免沖擊線出現(xiàn)外觀缺陷的現(xiàn)象。好的沖壓工藝在沖壓的過程中,要將板料的應(yīng)變能力提高,以此來減少汽車在行駛的過程中的震動問題,這樣還會提高駕駛的舒適性,提高車身的耐久性。根據(jù)有關(guān)的資料表明,在覆蓋件的成本當(dāng)中,有70%的材料費用,所以將汽車車身的成本進行降低也是好的沖壓工藝可以實現(xiàn)的。
二、拉延筋設(shè)計與補充面設(shè)計
拉延筋設(shè)計與補充面設(shè)計都是沖壓工藝設(shè)計中重要的內(nèi)容,也同樣對汽車覆蓋件成形的質(zhì)量和成本有著舉足輕重的作用。所以下面就簡單介紹一下這兩種工藝設(shè)計。
首先介紹的是拉延筋設(shè)計。拉延筋的設(shè)計主要應(yīng)用在對汽車覆蓋件的拉伸成形方面。汽車的覆蓋件在進行拉伸成形的過程中,為了能夠使得板料產(chǎn)生形變,會在毛坯的周圍有拉應(yīng)力的作用。一般能夠構(gòu)成拉應(yīng)力的力有很多,例如毛坯法蘭面上的變形抗力,壓機的作用力,還有就是壓料面上的作用力。但是如果想要制造出好的汽車覆蓋件,光有壓面料和板料之間的摩擦力來實現(xiàn)板料的流動是完全不足夠的。所以就需要在壓料面上面設(shè)置拉延筋。因為拉延筋可以在很大的范圍內(nèi)對毛坯的塑性應(yīng)變的大小以及分布進行控制,不僅如此,還可以有效的控制破裂和起皺的現(xiàn)象。
其次介紹一下補充面的設(shè)計。工藝補充面有很大的作用。進行工藝補充面設(shè)計的原則是要保證覆蓋件能夠順理成型的基礎(chǔ)之上,讓板料可以發(fā)生塑性變形,以此來將覆蓋件的剛度進行提高又不會使得材料變薄。工藝補充面設(shè)計的合理性決定了沖壓工藝的質(zhì)量,對覆蓋件拉延成形的工藝參數(shù)有直接的影響,也對毛坯的變形條件等有直接的影響。進行工藝補充面的設(shè)計是為了能夠順利的將拉延實現(xiàn)所進行的,隨著工序的進程,最終工藝補充面是需要被切除的,變成工藝中的廢棄料。因此就需要在可以保證覆蓋件能順利進行拉延工作的前提下,將工藝補充面盡量減小,這樣就不會產(chǎn)生過多的工藝廢料,大大的提高了板料材料的利用效率,也可以節(jié)省很多的成本。尤其是大型的沖壓件,板料材料的成本就占了沖壓成本中最大的比重,大約是70%左右,所以提高材料的利用率對汽車工業(yè)而言是毋庸置疑的。
三、汽車覆蓋件沖壓工藝優(yōu)化
汽車行業(yè)的競爭正在不斷的增大,各個汽車公司都在新車的設(shè)計與開發(fā)中投入了極大的力度,將汽車開發(fā)的流程縮短成為了各汽車公司所面臨的最重要的問題。在汽車的生產(chǎn)過程中,最費時費力的一個環(huán)節(jié)就是模具的開發(fā)。所以將模具開發(fā)的周期縮短是目前汽車行業(yè)所面臨的巨大挑戰(zhàn)。
在最近的幾十年之間當(dāng)中,汽車開發(fā)中的CAD/CAM/CAE技術(shù)得到了不斷的發(fā)展和應(yīng)用,由于這幾個技術(shù)的出現(xiàn),已經(jīng)將模具的開發(fā)周期逐漸的進行縮短,由最開始的兩年左右慢慢變成現(xiàn)在的一年甚至是幾個月的時間,但是想要靠著這幾個技術(shù)將時間再度的縮短已經(jīng)成為了不可實現(xiàn)的一個目標(biāo),為了能夠?qū)崿F(xiàn)將模具的開發(fā)周期縮短這一目標(biāo),應(yīng)該采用其他的方法。
對于拉延筋設(shè)計的優(yōu)化。在對模具進行調(diào)試的階段有很多的方法可以進行,例如修改毛坯形狀尺寸,修改拉延筋的布置和形狀尺寸等,在這些方法當(dāng)中最有效,最重要的就是調(diào)整拉延筋手段。優(yōu)化拉延筋設(shè)計可以有效的提高拉延成形的結(jié)果。將拉延筋進行調(diào)整是一個試錯的過程,在這個調(diào)試的過程中會增加模具生產(chǎn)的周期,也會產(chǎn)生額外的時間,將模具生產(chǎn)的成本大大的增大。所以在進行沖壓的過程中將拉延筋的參數(shù)確定會加大對模具調(diào)試的作用。所以將拉延筋進行優(yōu)化最為重要的就是在設(shè)計沖壓工藝期間將拉延筋的參數(shù)進行確定。
四、總結(jié)
汽車行業(yè)在不斷的發(fā)展,人們對汽車的需求也在不斷的加大,如何能夠?qū)⑵嚠a(chǎn)業(yè)進行進一步的發(fā)展是需要汽車產(chǎn)業(yè)思考的問題。覆蓋件的沖壓工藝技術(shù)在一定程度上將汽車產(chǎn)業(yè)推向頂峰,雖然目前還有很多的技術(shù)需要去完善去優(yōu)化,但只要不斷努力的堅持,將拉延筋設(shè)計,工藝補充面設(shè)計進行優(yōu)化就能夠縮短模具的開發(fā)周期,也可以將汽車的生產(chǎn)成本降低,對汽車覆蓋件的生產(chǎn)有重要的作用,因此汽車制造行業(yè)要不斷的將技術(shù)優(yōu)化,一定會向好的方面發(fā)展。
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