隨著現(xiàn)代汽車的發(fā)展,市場上車輛類型越來越多,控制整車的制造成本,成為提升企業(yè)競爭力的重要手段。而機蓋內(nèi)板是屬于白車身的一個關(guān)鍵部件,提升機蓋內(nèi)板的材料利用率也成為削減整車制造成本的一個手段。但由于機蓋內(nèi)板造型復(fù)雜,要獲得高質(zhì)量、穩(wěn)定的產(chǎn)品,不是一件容易的事。隨著技術(shù)手段的進步,我們可以借助CAE軟件AUTOFORM 進行沖壓仿真分析,來幫助我們完成工藝方案的驗證,取得相對滿意的結(jié)果。“材料利用率”的定義以及重要性
材料利用率,顧名思義是一個合格的沖壓零件的重量與坯料的重量比率。一般來說,對于汽車生產(chǎn)企業(yè)而言,提高材料利用率是整車企業(yè)降本增效的重要課題。通常一臺白車身的鈑金重量約400kg,而白車身材料利用率一般控制在50%~56%,即單個白車身需要消耗800kg ~850kg 的坯料。因此在現(xiàn)代汽車市場競爭不斷加劇的背景下,提升單臺車材料利用率,意義十分重大。
工藝方案介紹
汽車車身的“四門兩蓋”(左右前門、左右后門、發(fā)動機蓋、行李廂蓋或背門)是汽車外表的開啟件,這些零件既要保證強度,又要保證外表美觀、內(nèi)部功能完好。其中機蓋內(nèi)板就是發(fā)動機蓋內(nèi)側(cè)板件,它的外形尺寸為1567mm×1027mm×220mm,屬于大型汽車覆蓋件,如圖1 所示。
根據(jù)設(shè)備生產(chǎn)要求,機蓋內(nèi)板的工藝方案采用四工序成形方式,工序內(nèi)容為:拉延、側(cè)修邊側(cè)沖孔、修邊沖孔、沖孔整形。產(chǎn)品的沖壓方向?qū)τ诋a(chǎn)品的成形性和后工序的工藝方案設(shè)定影響很大,沖壓方向設(shè)計是指在綜合考慮產(chǎn)品信息、材料、工藝等因素及實際生產(chǎn)中的各種“非線性”問題的基礎(chǔ)上,完成沖壓方向設(shè)計。對于機蓋內(nèi)板,我們一般從產(chǎn)品最小的成形深度,設(shè)備自動化允許工序間的旋轉(zhuǎn)角度差以及產(chǎn)品內(nèi)孔的沖孔角度等幾個方面,最終確認機蓋內(nèi)板沖壓方向為產(chǎn)品Z 方向旋轉(zhuǎn)8°,如圖2 所示。
為了產(chǎn)品內(nèi)部達成一定塑性變形,我們在產(chǎn)品成形過程中,會設(shè)定工藝補充面,讓產(chǎn)品達成充分成形狀態(tài),在后工序中將多余的廢料進行切除。合理的工藝補充可以有效提高產(chǎn)品的成形質(zhì)量和材料的利用率。工藝方案一:全封閉狀態(tài)工藝
根據(jù)產(chǎn)品的形狀,利用CAE 軟件AUTOFORM 進行沖壓仿真分析,將拉延工序的工藝補充面做成全封閉形式。拉延模型面設(shè)計如圖3 所示。