起皺疊料是板料在拉延成型過(guò)程中流動(dòng)過(guò)快或者流動(dòng)不暢,內(nèi)應(yīng)力無(wú)法釋放,產(chǎn)生的局部板料堆積,出現(xiàn)褶皺現(xiàn)象,嚴(yán)重者出現(xiàn)疊料。汽車(chē)沖壓件起皺疊料面品缺陷不僅影響制件外觀,而且對(duì)焊接、裝配均產(chǎn)生不同程度的影響,導(dǎo)致整車(chē)品質(zhì)下降,另外起皺疊料問(wèn)題本身會(huì)造成模具的使用壽命降低,因此預(yù)防和嚴(yán)格控制起皺疊料問(wèn)題的發(fā)生。本文針對(duì)沖壓件常見(jiàn)的汽車(chē)沖壓件起皺疊料問(wèn)題通過(guò)案例進(jìn)行分析,總結(jié)了一些解決思路及方法。
拉深筋起皺及解決
拉深筋又叫拉延筋,它是通過(guò)調(diào)整板料的進(jìn)料阻力來(lái)控制板料成型走料速度,從而達(dá)到均勻成型。拉深筋可以增大進(jìn)料阻力,提高材料塑性變形增加拉深件的剛度;同時(shí)可以調(diào)整壓料面上各部分阻力調(diào)節(jié)進(jìn)料阻力的分布,使拉深件的外輪廓上的直線部分與圓角曲線部分的進(jìn)料阻力均勻,材料流動(dòng)均勻;還可增加徑向拉應(yīng)力,減少切向壓應(yīng)力,防止壓料面起皺;并降低對(duì)壓料面精度的要求,提高拉深穩(wěn)定性。在容易起皺的部位適當(dāng)放拉深筋,可擴(kuò)大調(diào)壓范圍,減小氣墊壓力波動(dòng)的影響。
通過(guò)調(diào)整拉深筋位置、數(shù)量、形狀可板料的流動(dòng)速度,從而解決制件起皺問(wèn)題,此類(lèi)整改方法在SE分析及調(diào)試整改中很常見(jiàn)。
模具間隙起皺及解決
某車(chē)型后尾燈外護(hù)板調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)起皺問(wèn)題,分析成型過(guò)程后發(fā)現(xiàn),由于凸模向下運(yùn)動(dòng)接觸制件,擠壓過(guò)程中制件兩側(cè)板料向中部間隙大的部位運(yùn)動(dòng)。凸凹模間隙為1.5mm,料厚0.7mm,板料流動(dòng),產(chǎn)生積料,導(dǎo)致制件型面起皺。為此整改方法是將成形序凸凹模設(shè)計(jì)間隙為(0.9-1.2)xt,并調(diào)整凸凹模間隙,以凸模為基準(zhǔn),對(duì)凹模進(jìn)行補(bǔ)焊研合,使凸凹模間隙值為0.7mm。沖壓時(shí),板料流動(dòng)順暢,型面平順,起皺問(wèn)題。
壓邊力起皺及解決
如果板料尺寸設(shè)計(jì)過(guò)小,制件在拉延過(guò)程中不能壓緊料,壓邊力減弱,板料流動(dòng),就會(huì)形成起皺。以某車(chē)型尾燈安裝板為例,安裝板拉延起皺開(kāi)裂,工藝分析時(shí)材料利用率計(jì)算不,料片尺寸選用保守,調(diào)試過(guò)程中壓不住料,走料速度不均造成制件褶皺及開(kāi)裂。
解決方案是將料片尺寸由441mmx343mm改為590mmx500mm,調(diào)試?yán)悠鸢櫦伴_(kāi)裂問(wèn)題即可。
除上文所述情況外,如拉壓邊力小,制件拉延不充分,也會(huì)導(dǎo)致局部起皺。以某車(chē)型沖壓件為例,該件在拉延中右下角部位起皺。分析原因?yàn)閴哼吜π?,不能將板料壓?shí),板料流動(dòng)速度較快,拉延不充分。調(diào)試過(guò)程中在起皺位置對(duì)應(yīng)的頂桿連接桿及調(diào)壓墊之間增加了0.3mm墊片,增加壓邊力,起皺問(wèn)題即可。
制件結(jié)構(gòu)起皺及解決
制件結(jié)構(gòu)形狀落差小造成的起皺
制件結(jié)構(gòu)形狀落差過(guò)大,板料走料,較低點(diǎn)然后接觸凸模,板料在較低點(diǎn)處產(chǎn)生聚集,出現(xiàn)起皺。此種問(wèn)題的一般解決方法為方法為加高工藝補(bǔ)充或者采取減小凸凹模間隙的強(qiáng)制方法,但因模具間隙影響模具壽命,工藝人員須慎重考慮。
另外一種情況與之相反,即制件結(jié)構(gòu)落差小,反而出現(xiàn)起皺問(wèn)題,此種問(wèn)題在SE分析中可解決,一般為壓料面造型長(zhǎng)度大于制件造型長(zhǎng)度,不能充分拉延,造成余料的聚集,產(chǎn)生起皺,此問(wèn)題的解決放法為改壓料面的造型長(zhǎng)度,使之與制件造型長(zhǎng)度相近,板料流動(dòng)均勻,即可防止起皺的發(fā)生。
制件結(jié)構(gòu)存在多料區(qū),成型后造成起皺盈料此類(lèi)型問(wèn)題在中小型折彎件及其他易造成余料的結(jié)構(gòu)件中常出現(xiàn)。通常有2種解決問(wèn)題的形式:首先是工藝缺口,以某車(chē)型前防撞梁立柱為例,該立柱本體翻邊處疊料,疊料處為收縮翻邊,弧度兩側(cè)板料均向中間移動(dòng),產(chǎn)生多料區(qū)。此類(lèi)問(wèn)題一般的解決方法為在疊料處開(kāi)工藝缺口,切掉多余的料,即可疊料問(wèn)題。
其次是吸料筋,此種形式用在產(chǎn)品要求不宜增開(kāi)工藝缺口的多料區(qū)。以某車(chē)型B柱加強(qiáng)板為例,在SE分析時(shí),該件拉延起皺,起皺部位在成型過(guò)程中產(chǎn)生的余料沒(méi)有空間釋放,導(dǎo)致板料聚集,產(chǎn)生褶皺。此類(lèi)型問(wèn)題常用的整改方法是在多料區(qū)增加吸料筋,將多余的材料做成美觀的筋,了起皺問(wèn)題。
需要注意的是,吸料筋的方法不同于落差大所做的工藝補(bǔ)充法,落差大的工藝補(bǔ)充一般做在成型較低點(diǎn)處,而吸料筋可用設(shè)置在制件側(cè)壁、折彎處等多位置。
成型工藝起皺及解決
制件成型工藝排布影響板料的流向趨勢(shì),排布不合理就會(huì)造成起皺的風(fēng)險(xiǎn)。以某車(chē)型后圍側(cè)圍連接板為例,該件左右件對(duì)稱(chēng),設(shè)計(jì)工藝為左右制件對(duì)稱(chēng)拉延,此工藝排布經(jīng)過(guò)SE成型分析,在制件的拐角處出現(xiàn)褶皺區(qū)。分析原因?yàn)橹萍淖吡馅厔?shì)為從四周向中間聚積,造成制件拐角部位積料嚴(yán)重,引起起皺疊料。需要對(duì)工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行改,使走料方向變,制件拐角部位板料向外擴(kuò)散。對(duì)改后的工藝排布進(jìn)行SE拉延分析,起皺問(wèn)題。
沖壓件起皺疊料現(xiàn)象在沖壓品質(zhì)缺陷中占有很大比重,解決起皺的方法很多,工藝人員在遇到起皺問(wèn)題,要通過(guò)起皺發(fā)生的位置、板料流動(dòng)情況等排查造成起皺問(wèn)題的較根本原因,選擇較佳的方案解決問(wèn)題。本文只對(duì)常見(jiàn)的一些起皺現(xiàn)象進(jìn)行分析及提出解決方案,為工藝人員在提升沖壓件品質(zhì)過(guò)程中提供參考。