鋁合金車門沖壓成形工藝優化應用研究

摘 要：近年來我國社會經濟快速發展的進程中，人們開始重點關注環境污染問題，對汽車尾氣排放也有著一定的關注，尤其是在汽車保有量不斷增多的情況下，尾氣排放數量開始增加，生產輕量、環保類型的汽車成為制造業未來的發展方向，鋁合金在車身制造中的應用可以大幅度降低車身重量，提升強度，具有節能減排的潛力。基于此，本文分析鋁合金在車門沖壓成形中的應用，提出幾點工藝優化建議，旨在為鋁合金的良好應用提供保障。

關鍵詞：鋁合金;車門沖壓成形;工藝優化

目前多數汽車車身的重量占有整體重量的51%左右，有71%的油耗來源于車身，合理控制車身質量成為減少油耗量的必然舉措。因此，企業在生產的過程中應重視鋁合金材料的應用，強化車門沖壓成形工藝優化力度，利用先進性的工藝方式、現代化的技術手段增強車門沖壓成形的質量。

1 鋁合金車門成形工藝中優化的意義

車門材料采用鋁合金，可以有效降低車門重量，從而降低整車油耗，具有一定的市場發展前景，可以為企業帶來更多的競爭優勢。同時優化鋁合金車門成形工藝，提供成形質量，從而改善現有的工藝技術，預防各類因素帶來的影響。

2 鋁合金材料在車門成形工藝中的優化建議

2.1 拉纖工藝的優化措施

拉纖工藝在相關的沖壓成形工藝領域中，又被稱作是拉抻工藝技術，屬于非常重要的生產工藝之一。傳統的鋁合金車門在沖壓工藝環節中，主要通過對模具的拉抻方式，達到良好的模具沖壓目的，制作相應的車門成品或是部件，此類拉纖工藝在應用期間雖然能夠從整體層面掌握金屬的特性，但是很容易由于模具壓力過高產生損壞的現象，甚至還會出現部件加工誤差的問題，因此企業在生產加工的環節中應重點優化工藝技術，設計新型的拉伸模具，并在應用的過程中可以直接對拉伸區域的板料流動情況全面進行觀察，可以對比分析拉抻期間的板料壁厚情況、板料變形情況等，通過對凸、凹模具相互間隙的調整達到拉伸變薄加工的目的，如果間隙比毛坯材料的厚度小，就可以使得板料改變成為壁厚很小的工件，可實現變薄拉伸加工生產的目的[1]。

2.2 材料與模具壓力邊的優化措施

首先，鋁合金在應用的過程中屬于非常獨特的立體結構，沖壓成形期間車門的生產溫度不斷增加，會使得材料敏感度系數有所提升，能夠有效進行成形的控制，在此情況下就應結合鋁合金材料的特征、實際加工情況等，嚴格控制沖壓成形環節的溫度數據值，將溫度設定在有助于進行鋁合金加工、成形的范圍，改善其成形性能。其次，模具壓力邊的優化過程中，建議使用圓角模具的優化方式，不斷改善材料加工過程中表面應力指標狀態，使得結構受力拉抻期間可以借助表面區域的拉抻力量達到塑性變形的目的。與此同時在優化模具壓力邊的環節中，應做好試驗分析與對比研究工作，研究不同優化手段的應用效果，選擇能夠保證成形質量、加工水平的優化方案，增強優化工藝技術應用的合理化程度。

2.3 車門壓力邊加載形式的優化措施

通常情況下車門壓力邊的加載形式會對相關沖壓成形技術應用水平、應用質量產生直接影響，如果不能嚴格性的控制，缺乏一定的優化性，將會引發車門成形的質量缺陷。因此，企業在生產期間應重點針對車門壓力邊的加載形式有效優化處理、改良升級創新處理，增強技術環節操作的規范性。

2.3.1 創建恒定壓力邊的加載模式體系

制造工作中壓邊力屬于整體工藝最為核心的參數，對板料流動的控制、形變量的控制有著一定的影響，尤其是在需要加工部件出現起皺的現象，無法和優化模具相互適應的情況下，可以通過壓邊力的合理設置來改善成形質量。因此，在工作中需重點優化相關的加載模式，使用恒定加載形式，通過對壓力機設備的動態性調整使得壓邊力能夠在恒定的良好狀態，增強拉抻的水平。與此同時，操作期間還需結合具體狀況統一壓邊力的管理標準、加載模式的控制要求，結合鋁合金車門的特點，合理設定恒定壓邊力的指標。

2.3.2 破裂臨界壓力邊的加載優化措施

沖壓成形生產期間拉抻力的釋放環節，鋁合金板料內部會有很多薄弱的部分，主要涉及到與金屬筒壁、凹陷模型相互接觸的區域，如若拉抻力指標比薄弱部分的最高承載力高，那么就很容易出現破裂現象，難以有效維護成品的質量水平，甚至還會引發報廢的問題。在此情況下就應做好一系列的優化工作，積極引進先進的軟件系統整體性、全面性測評車門的胚件狀況，按照測評的結果準確進行交界面位置的劃分處理，研究承載力的特點，以此為基礎進行精確性優化、綜合性改善拉抻力的指標，增強板料受力的均勻性，避免由于受力過高引發隱患問題或是其他的缺陷。另外，在優化加載模式的環節中應安排專業技術人員結合板料沖壓成形的工藝特點，做好事前的試驗分析，沒有問題的情況下才能在現場生產期間設定相應的拉抻數據指標[2]。

2.4 人員技術能力培訓措施

沖壓成型的生產過程中，一旦相關工作人員缺乏一定的專業能力或是技術能力，將會導致操作質量水平降低，因此，企業在優化工藝的過程中，也應重點對人員技術能力進行優化改良，一方面，人才招聘的過程中提出關于沖壓成型技術能力的要求和創新能力的標準，確保所聘用的人才能夠符合工藝優化的需求，另一方面，應重點做好現有工作人員的培訓，通過培訓的手段增強技能水平、專業性的水平[3]。

結語：

綜上所述，鋁合金車門在生產過程中的應用具有一定潛力，可以確保使用的水平和節能環保效果，但是傳統的沖壓成型技術在應用期間經常發生成形缺陷，因此，企業在生產的過程中應重點優化沖壓成型技術，完善其中的拉纖工藝模式、鋁合金板料工藝模式、壓邊力加載工藝模式等，利用科學化的優化創新手段增強加工的質量性能。

參考文獻：

[1] 張支亮. 鋁合金材料在車門沖壓成形工藝優化研究[J]. 世界有色金屬，2018，23（7）：191-193.

[2] 王磊. 汽車鋁合金門外板沖壓成形及回彈工藝研究[D]. 天津：天津大學，2017.

[3] 陳曉桐. 鋁合金車門覆蓋件拉深成形的數值模擬研究[D]. 黑龍江：哈爾濱理工大學，2018.

[4] 李路，王崢，王曉楓.基于等效模型的混合拉延筋結構設計研究[J]. 荊楚理工學院學報，2016（31）：30-35.

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