汽車沖壓零件模具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是在成形類模具上，因?yàn)槌尚喂ば蚴潜ＷC零件焊接幾何形狀及尺寸的主要工序，因此，一個(gè)零件在工藝設(shè)計(jì)前的工藝分析是至關(guān)重要的。本文通過(guò)對(duì)具有一定代表性的汽車縱梁進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)分析，確定零件的成形工藝，利用AutoForm及UG為輔助工具，通過(guò)優(yōu)化傳統(tǒng)工藝達(dá)到提升縱梁類產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
汽車縱梁具有材料厚、強(qiáng)度高、形狀復(fù)雜、表面質(zhì)量要求高、回彈大等特點(diǎn)，是一個(gè)典型的U形結(jié)構(gòu)件。在整個(gè)成形過(guò)程中，成形和翻邊工藝非常重要，下面以我公司CX62車型為例，介紹汽車縱梁的成形工藝及模具設(shè)計(jì)。
工藝現(xiàn)狀
⑴零件材料。
該汽車縱梁的零件材料為HC340/590DP，是加磷、料厚為1.8mm的超低碳鋼。屈服強(qiáng)度340MPa，抗拉強(qiáng)度590MPa的雙相鋼，在低碳或者超低碳中通過(guò)添加一定含量的磷、錳固溶強(qiáng)化元素來(lái)提高強(qiáng)度，同時(shí)這種鋼又具有較好的成形、強(qiáng)度性能，能夠滿足成形及使用安全的需要。零件圖如圖1所示。
⑵零件相關(guān)技術(shù)要求。
1）成形后的材料最薄處不能小于料厚的80%，變薄率最大20%。
2）制件必須避免縮頸、開(kāi)裂、毛刺、扭曲、反彈等缺陷。
⑶零件的沖壓工藝分析。
零件有兩種沖壓工藝方案，一是落料+成形，二是拉延+修邊。對(duì)任何一個(gè)零件進(jìn)行工藝分析時(shí)，都要在滿足質(zhì)量、效率、安全、穩(wěn)定、方便的前提下，盡量的降低成本，因此，優(yōu)先考慮的是落料+成形工藝。
零件兩端頭為開(kāi)放式造型，具備成形工藝的前提條件。另外，該零件的多個(gè)截面均為U形截面，且零件的深度方向深度較深、高低落差較大，如果采用拉延工藝，將導(dǎo)致產(chǎn)品兩側(cè)產(chǎn)生反彈、反弧和扭曲。同時(shí)，如果采用拉延工藝，對(duì)拉延模具的材料硬度及粗糙度的要求也將更高，一般來(lái)說(shuō)上模及壓邊圈的表面都需要做TD處理，增加了模具的制造和后期生產(chǎn)維護(hù)的成本。因此，在該零件具備了成形工藝的前提條件下，設(shè)計(jì)人員優(yōu)選落料+成形工藝，并且著重分析其工藝的可行性。
在初步確定了成形工藝后，設(shè)計(jì)人員需要盡量考慮該工藝可能存在的一些問(wèn)題和隱患，并在制定工藝思路時(shí)盡量避免。通過(guò)綜合考慮，如果采用傳統(tǒng)的成形工藝，由于成形型腔深且高低落差大，板料在經(jīng)過(guò)凹模口進(jìn)入凹模型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生塑性彎曲，使產(chǎn)品產(chǎn)生反弧，反弧一旦形成后，將給我們后期的制件整改工作帶來(lái)很大的難度，必須避開(kāi)這條思路。
