側(cè)圍外板模具滑移線的分析與控制

張財(cái)

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定義：板料在成型過(guò)程中與凸模表面的棱線以一定的速度接觸，發(fā)生加工硬化導(dǎo)致接觸部分變形，隨著拉深的進(jìn)行，變形部位受到不均勻拉應(yīng)力的作用產(chǎn)生位移，而形成滑移線。也就是板料在成型過(guò)程中，與棱線接觸后產(chǎn)生交叉方向位移而留下的痕跡。目視制件背面劃痕狀態(tài)明顯。用150mm備件油石打磨確認(rèn)，表現(xiàn)為滑移范圍無(wú)法連線。經(jīng)過(guò)電泳、噴漆后缺陷部位光影錯(cuò)位明顯。屬于不可接受的表面質(zhì)量缺陷[1]。

產(chǎn)生原因：①制件棱線R角偏小。棱線R角越小對(duì)板料接觸部分產(chǎn)生的壓強(qiáng)也就越大，變形也就嚴(yán)重，缺陷更加明顯。②制件沖壓方向影響。③制件棱線兩側(cè)坡度及成型差異較大。④壓料面摩擦系數(shù)及拉深筋的成型阻力不均衡。⑤工藝補(bǔ)充造型不合理。

控制措施：①棱線R角偏小，受整車造型限制無(wú)法進(jìn)行更改。②制件沖壓方向影響。沖壓方向是在模具設(shè)計(jì)階段就該考慮的。成型模擬時(shí)在滿足其它成型要求的同時(shí)，關(guān)注不同角度對(duì)滑移線的影響，取最合適角度。一般考慮避免產(chǎn)生沖壓負(fù)角，調(diào)整量不是很大。③制件棱線兩側(cè)坡度及成型差異較大。導(dǎo)致棱線兩側(cè)板料拉應(yīng)力差異較大，板料延棱線交叉方向流動(dòng)，產(chǎn)生滑移缺陷。同樣受制件形狀及沖壓方向控制無(wú)法改變。

以上原因改變都受限，那么我們只能從下面原因進(jìn)行分析加以控制。

1 壓料面摩擦系數(shù)及拉深筋的成型阻力不均衡

摩擦系數(shù)調(diào)整分三種為：擠壓缸壓力、平衡塊高對(duì)及板料涂油厚度調(diào)整。但根據(jù)棱線位置及形狀不同，調(diào)整難度也不同。受力方向單一，成型簡(jiǎn)單區(qū)域，通過(guò)簡(jiǎn)單分析及調(diào)整即可消除[2]。

下面重點(diǎn)說(shuō)下側(cè)圍輪罩處滑移線的控制。

圖1

見(jiàn)圖1，輪罩處棱線由于受位置及形狀限制，受到多個(gè)方向的拉應(yīng)力影響。滑移線控制相對(duì)難度較大。如單純調(diào)整上下兩個(gè)方向的走料，就會(huì)影響上部棱線的滑移線出現(xiàn)。所以還要考慮局部調(diào)整，如控制C柱門洞走料。現(xiàn)有NF右側(cè)圍調(diào)試案例分享：

輪罩滑移線加重且不穩(wěn)定，（滑移距離由原來(lái)的4mm加大到11mm,長(zhǎng)度由原來(lái)的80mm加長(zhǎng)至280mm）。調(diào)試上下兩個(gè)方向走料后，主棱線與輪罩滑移線交替出現(xiàn)，相互牽制。于是考慮調(diào)整C柱門洞走料進(jìn)行平衡。將調(diào)整過(guò)的參數(shù)恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)，通過(guò)局部墊膠帶試壓及壓力調(diào)整。確定出調(diào)整區(qū)域及方案，見(jiàn)圖2。

圖2

措施實(shí)施后問(wèn)題明顯減輕，恢復(fù)到之前最佳狀態(tài)。此缺陷模具設(shè)計(jì)時(shí)模擬就存在，故無(wú)法徹底消除。

2 工藝造型補(bǔ)充不合理。

在模具設(shè)計(jì)時(shí)，除考慮制件整體成形性及控制拉應(yīng)力外，還要考慮控制板料與棱線接觸時(shí)間，接觸時(shí)間越短，滑移線風(fēng)險(xiǎn)及程度也就越輕。那么如何控制接觸時(shí)間呢？可以充分利用工藝造型補(bǔ)充高度來(lái)控制，就是在不影響整體成型的情況下，盡可能的高處棱線。全新速騰模具設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了這一點(diǎn)，見(jiàn)圖3。

圖3

模具設(shè)計(jì)之初考慮滑移線風(fēng)險(xiǎn)，將凸模工藝造型補(bǔ)充與棱線高度差設(shè)計(jì)為80mm（之前車型一般為40mm左右）。大大減少了成型過(guò)程中板料與凸模棱線的接觸時(shí)間。制件輪罩處滑移線問(wèn)題基本沒(méi)有出現(xiàn)。只有后側(cè)出現(xiàn)小段，且輕微，經(jīng)調(diào)試壓力即可消除[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

側(cè)圍棱線較多，但真正難控制的主要還是輪罩處棱線滑移線。其控制主要在于設(shè)計(jì)之初的模擬分析。模擬分析做的好，后續(xù)調(diào)試也就簡(jiǎn)單。后續(xù)調(diào)試也要系統(tǒng)科學(xué)，講究長(zhǎng)期穩(wěn)定，二者相輔相承。