技术 TECHNOLOGY 49
2024.05 金属板材成形
形。在数值模拟中,选取摩擦系数来表示摩擦条件。试验方
案为 : 锁死拉延筋强度为轻度、压边力 2500kN、冲压方向
-11°。摩擦系数为变量模拟结果,如表 3,在不同摩擦系
数下滑移线极值与成形效果均有差异。如图 4~ 图 8 所示摩
擦系数为 0.14 时大部分拉延不充分,滑移距离最长;摩擦
系数为 0.15 时,拉延成形充分,滑移距离缩短;摩擦系数
为 0.16 时,滑移距离基本不变,成形效果较好。摩擦系数
为 0.17 时,滑移距离基本不变,成形效果较好。摩擦系数
为 0.12 时,滑移距离减小,但有开裂风险。
拉延筋对滑移线的影响
拉延筋能够为材料成型提供变形阻力,并根据塑性变形
需求调节材料的流入量,其目的是使板材在成形过程中能够
更好地贴合模具表面,减少板材的变形,同时还能够提高成
形精度和表面质量。拉延筋的长度和宽度对成形的质量和效
率都有重要影响。如果拉延筋过长或过宽,会导致板材过度
拉伸,产生裂纹和毛刺等缺陷;而拉延筋过短或过窄,则无
法达到预期的成形效果。
在同步工程阶段,拉延筋的优化通常是通过加大拉延筋
阻力系数,控制板料流入,在成型极限允许的情况下,尽可
能锁死板料,减少滑移,原则上没有流动就没有滑移产生。
如果成形不允许,则可通过调整 R 角两侧板料阻力系数的大
小,保证两侧板料流动平衡,使得滑移均匀分布于 R 角两侧,
达到减少滑移量的目的。
以下案例论述了如何通过改变不同位置的拉延筋的长
度、宽度,进而控制材料的流入量的。如下图,图 9 为原
工艺方案,筋条系数如图所示;图 11 为原工艺方案的滑移
距离,图 10 为左右两侧在拉延筋条外侧增加凸筋造型,高
约 2.0MM,宽度约 8MM,调整优化走料方案。可见滑移
线的滑移距离有了明显的改善,滑移线的滑移距离由原来的
15mm(图 11)缩减到 8mm(图 12)。
某车型发罩滑移线的现场调试方法
现场调试滑移线的原理与 CAE 分析的原理类似,冲压
角度由模具本身定义好了,因此现场的调试主要围绕着调节
压边力、摩擦系数及拉延筋的形式(包括形状、宽度等),
必要时,还需补焊机加拉延型面以调整材料的流动量。
发罩的棱线通常 R 角较小(R=5~ 20mm),并且棱
线左右对称,也无法通过调节冲压方向使其刚好处于 R 角
的平分线上,最终使得冲压后两侧的材料流动量不一致,产
生滑移线,因此只要有这种棱线的存在,是无法从根本上消
除滑移线的。如图 13,虽然 CAE 模拟结果显示滑移距离
图 9 图 13
图 10
图 11 图 12