某重卡SCR 箱鋁合金隔熱板的優(yōu)化改進(jìn)

黃鵬飛，劉飛，田策，翁明武，李楊歡

（陜西德仕汽車(chē)部件（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 技術(shù)中心產(chǎn)品研發(fā)部，陜西 西安 710200）

前言

冷沖壓成形的缺陷：回彈、起皺、開(kāi)裂等在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中針對(duì)客觀的數(shù)據(jù)測(cè)量具有一定的難度。因此解決冷沖壓缺陷導(dǎo)致的產(chǎn)品不合格具有一定的學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值和產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。

1 原因分析歸類

1.1 沖壓過(guò)程中行程壓力不夠，保壓時(shí)間不充分

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷

未考慮充分的沖壓件回彈變形，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不合理。

1.3 沖壓過(guò)程中部分區(qū)域加工硬化導(dǎo)致應(yīng)力集中出現(xiàn)的應(yīng)力不均

圖1 不合格件示例

2 整改方案匯總

2.1 考慮考沖壓筋的布局與尺寸可能引起整個(gè)件的剛度問(wèn)題

故在模型上雙向延長(zhǎng)沖壓筋的長(zhǎng)度，來(lái)增加整個(gè)件的局部剛度，如圖3 原結(jié)構(gòu)、圖4 新結(jié)構(gòu)所示。

2.2 增加切邊模來(lái)保證整個(gè)件的外形尺寸的一致性

2.3 增加熱處理工序來(lái)消除冷加工時(shí)出現(xiàn)的應(yīng)力集中現(xiàn)象

2.4 在工序中嚴(yán)格控制行程壓力和保壓時(shí)間

確保回彈變形的可控性。

3 模型優(yōu)化、成形分析驗(yàn)證、樣件產(chǎn)出

3.1 優(yōu)化前后的模型對(duì)比

3.2 優(yōu)化前后的模型成形分析驗(yàn)證

圖3 更改前的原結(jié)構(gòu)

圖4 更改后的現(xiàn)結(jié)構(gòu)

對(duì)比前后的成形性可觀察到，圖3 中上部和下部出現(xiàn)不充分的拉伸，導(dǎo)致會(huì)出現(xiàn)回彈嚴(yán)重的成形缺陷；圖4 中該區(qū)域明顯改善，從安全區(qū)向壓應(yīng)力區(qū)再向材料增厚去轉(zhuǎn)變，安全區(qū)域明顯增大，成形性良好。

*備注：上圖中成形性標(biāo)簽顏色說(shuō)明：從左→右依次為Slits：破裂區(qū)域；Excess thinning：過(guò)渡變薄區(qū)域；Risk of splits：破裂臨界區(qū)域；Safe：安全成型區(qū)域；Insufficient stretch：不充分的拉延區(qū)域；Compress：壓應(yīng)力起始區(qū)域；Thickness：材料增厚區(qū)域（褶皺區(qū)域）。

3.3 樣件產(chǎn)出并評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)

圖5 更改后

4 結(jié)論及后期類似件方案固化

4.1 后期該產(chǎn)品可按照新方案進(jìn)行加工

雙向加強(qiáng)筋延長(zhǎng)、合理的工藝參數(shù)（壓力和時(shí)間）、增加切邊工序、應(yīng)力消除工藝，注重過(guò)程控制來(lái)保證產(chǎn)品一致性，滿足產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)要求。

4.2 以此類推

該重卡SCR 箱鋁合金隔熱板的改進(jìn)方案同理可用于類似件質(zhì)量問(wèn)題的整改。如某重卡鋁合金側(cè)防護(hù)板、鋁合金操作平臺(tái)等板材件。或者鋼板沖壓件也可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)整改優(yōu)化，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。