高強(qiáng)度板前縱梁的沖壓成形

尹媛媛

(陜西黃河工模具有限公司,陜西西安 710043)

高強(qiáng)度板前縱梁的沖壓成形

尹媛媛

(陜西黃河工模具有限公司,陜西西安 710043)

通過對某高強(qiáng)度板縱梁的工藝分析,介紹了縱梁成形過程,對出現(xiàn)的回彈提出了為解決方法,同時介紹了模具設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)。

高強(qiáng)度板縱梁 零件設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu)

1 引言

隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，對汽車輕量化的要求越來越高，在一部汽車上，高強(qiáng)度板的使用也越來越廣泛，高強(qiáng)度板的成形沖壓技術(shù)就越來越關(guān)鍵。模擬分析軟件的參與，使成形過程變得比較清晰，使沖壓成形過程變得較為直觀。但在實(shí)際生產(chǎn)中，為了節(jié)省加工成本和后序更改的方便，仍然采用軟模的方式解決。對于軟模的使用主要采用45號鋼淬火處理，或者直接采用鉬鉻鑄鐵表面淬火。高強(qiáng)度板的成形比較困難，回彈和扭曲較難控制。前縱梁在實(shí)際生產(chǎn)中較能全面反映高強(qiáng)度板的成形特點(diǎn)。

表1

2 零件的工藝分析

該產(chǎn)品(圖1)為某車型前縱梁，零件長度980mm，寬度110mm，高度95mm，產(chǎn)品材料為B340/590DP高強(qiáng)度板材，抗拉強(qiáng)度大于等于590MPa，屈服強(qiáng)度340-500MPa，斷后伸長率18%。產(chǎn)品形狀較為簡單，因其為高強(qiáng)度板造成產(chǎn)品回彈扭曲較為嚴(yán)重。經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證在高度方向上零件收縮2mm，在側(cè)壁產(chǎn)生5mm回彈，且呈弧狀。在拉延過程中要預(yù)測到回彈的產(chǎn)生，同時減小圓角有利于產(chǎn)品沖壓的穩(wěn)定，增加整形工序，適當(dāng)較小成型間隙。

產(chǎn)品圖(圖1)

最終確定產(chǎn)品沖壓工藝如表1。

3 模具設(shè)計(jì)與制造

主要就拉延模圖2做一下簡單介紹，模具采用箱式結(jié)構(gòu)。模架采用HT300，成型部件采用Cr12Mo1V1，進(jìn)行TD處理。模具材料采用Cr12Mo1V1，充分利用了其較好的淬透性，同時有較好的韌性和延展性。在試模后能得到穩(wěn)定的產(chǎn)品后進(jìn)行TD處理，防止高強(qiáng)度板材的粘著和拉傷。

拉延模(圖2)

在加工過程中采用鍛件先粗加工，再進(jìn)行型面半精加工。在半精加工過程中清角程序要加工到位，型面留0．3mm～0．4mm余量，淬火HRC58～62，配磨或研合鍛件進(jìn)入模架。整體精加工，采用較高轉(zhuǎn)速較小的切削量得到表面較高的光潔度和較小的誤差。

4 成形存在問題和解決措施

(1)拉延模:在試模過程中建議采用加大的壓邊力的方法提高管理面的受力，使材料的變形更充分，頂面圓弧角在不影響轉(zhuǎn)配關(guān)系的情況下盡量減小，這樣更有利于解決回彈。經(jīng)過反復(fù)多次的試模驗(yàn)證，在拉延過程中零件成型后高度方向減小了2mm，側(cè)壁產(chǎn)生較大的弧形回彈。針對這些問題，提出了如下解決措施。

解決措施:1)在拉延側(cè)面做出反回彈附圖3。2)加深拉延深度，經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試，對具體的產(chǎn)品根據(jù)其材料和結(jié)構(gòu)會有不同的變化。3)提高型面符型率，尤其是管理面不小于90%。4)加大壓邊力，使材料的變形率提高，斷面伸長率加大。

截面圖(圖3)

(2)高強(qiáng)度板在成形過程中有著較大材料變形，產(chǎn)品形狀不容易硬化，可以通過整形模對產(chǎn)品進(jìn)行校整，以便穩(wěn)定產(chǎn)品形狀，同時提高產(chǎn)品精度。在前縱梁拉延時法蘭面做為拉延面有較大的材料流動，產(chǎn)生較大的變形，造成法蘭面回翹。在整形過程中主要是消除法蘭面回彈和側(cè)邊回彈，采用較小的間隙，對于1．2mm鋼板取-0．1mm的側(cè)壁間隙，在法蘭面取1．5°回彈，在前縱梁的驗(yàn)證過程中基本是合適的。

5 結(jié)語

汽車輕量化是汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，高強(qiáng)度鋼板在汽車工業(yè)的廣泛應(yīng)用對模具制造提出了更高的要求，解決這一難題就成為較為關(guān)鍵的一環(huán)。本文和實(shí)際相結(jié)合采取了一些有效的方法，解決了前縱梁在實(shí)際生產(chǎn)中存在的問題，取得了較好的效果。

[1] 最新沖壓工藝新技術(shù)及模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊[K].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2004.

Through a process of analysis of the high-strength plate stringers, introduces the stringers forming process, appeared to rebound as the proposed solutions, also introduced mold design, part design and mold construction.

high strength plate stringers;the design of part analysis;die structure