一種改善沖壓發(fā)罩外板面下塌的拉延模具排氣結構

隨著用戶審美的提高，汽車造型更加時尚、新穎。為滿足用戶對汽車高品質、高顏值需求，沖壓產(chǎn)品的造型也越來越復雜。發(fā)罩外板作為汽車的“臉面”，短短幾年，造型已經(jīng)發(fā)生巨大的變化。

發(fā)罩外板下塌的原因分析

發(fā)罩外板模具介紹

按照模具成形工藝劃分，汽車發(fā)罩外板沖壓模具包括拉延模具、修邊模具、翻邊模具、包邊模具等。拉延確定產(chǎn)品的形狀，修邊將拉延件多余廢料切除，翻邊確定外周輪廓線，包邊將外板、內板壓合在一起。拉延工序由上模、下模、壓邊圈組成，從成形開始到下死點，上模與壓邊圈始終貼合在一起。上模、板料之間以及下模、壓邊圈、板料之間有空氣，在成形過程中空氣被逐步排出模具外部(圖1)。

發(fā)罩外板面下塌原因

由于發(fā)罩外板尺寸增大、造型越來越復雜，拉延模具內空氣的體積也隨之增大，上模、板料之間的空氣體積V

＞V

，下模、壓邊圈、板料之間的空氣體積V

＞V

(圖2)。模具內空氣體積不斷增加，同時生產(chǎn)速度也不斷加快，要在更短的時間內將模具內更多的空氣排出。拉延模具達到下死點時，若模具內依然有殘留的空氣未及時排出，殘留的空氣擾動及空氣的反作用力會影響零件成形的品質，造成變形、面下塌、剛性差等不良影響。

某車型發(fā)罩外板在母線調試初期，按量產(chǎn)速度20SPM 生產(chǎn)，中部面最大下塌量為-3.64mm(圖3)，標準要求為±1.0mm，發(fā)罩外板面下塌嚴重，阻礙車型量產(chǎn)。

結合沖壓工藝，面下塌的原因可能是模具內排氣不良。將成形速度由20SPM 降低到10SPM，面下塌有較大的改善，最大下塌量為-0.9mm。生產(chǎn)速度減慢，模具內的空氣有更多的時間排出，減少了排氣不良的影響，即高速生產(chǎn)時模具內部的空氣未及時排出是造成面下塌的原因。

結合模具結構及保證制品外觀，排氣孔數(shù)量已經(jīng)足夠多，若再增加排氣孔，會有制品變形及模具強度不足的風險。在保證制品外觀的前提下，為了使更多的空氣排出，將擋風玻璃工藝面上的15 個排氣孔孔徑由

6mm 擴大到

10mm。擋風玻璃處排氣孔擴大后，在20SPM 速度下，中部面下塌由-2.32mm 改善到-1.85mm，下塌改善了0.47mm，但依然沒有滿足要求。

發(fā)罩外板面下塌的影響

財務會計向管理會計轉型并不是將財務會計的工作職責全部劃入管理會計的工作范疇，財務會計和管理會計有不同的服務對象，因此有著完全不同的報告內容和報告的側重點。企業(yè)應當進行財務報告體系的整理升級。財務會計向管理會計轉型過程中，應將兩個完全不同的財務報告體系進行整理和升級，使得財務報告體系能夠同時滿足企業(yè)內外部的需求。

除 Buske 等［6］、Onteru 等［7］研究的 15 個基因外，還有另外12個基因，這27個基因的產(chǎn)物一起構成了豬繁殖性狀相關的蛋白互作網(wǎng)絡，這些基因在151個表型中起作用，具體見表1。

發(fā)罩外板面下塌的改善

拉延上模增加排氣孔

經(jīng)過兩輪對上模、板料之間排氣改善，上模的排氣已經(jīng)改善到最優(yōu)，可是面下塌問題依然沒有解決。接下來針對下模、壓邊圈、板料之間的排氣進行改善。

擴大拉延上模工藝面排氣孔

本實驗使用SPSS20.0進行統(tǒng)計學處理,計數(shù)資料以(%)表示,計量資料以(±s)表示,分別使用X2和t值檢驗,P<0.05表示研究具有統(tǒng)計學意義。

擴大下模與壓邊圈間隙

在拉延凹模(上模)增加排氣孔可以改善上模、板料之間排氣不良的情況，為保證制品品質并兼顧模具結構強度，排氣孔的孔徑一般為

4mm、

5mm、

6mm，排氣孔的間距一般為100mm。針對發(fā)罩下塌，為使模具內的空氣順利排出，在上模凹筋和工藝面上共增加81 個

6mm 的排氣孔(圖6)。排氣孔增加后，排氣不良改善明顯(圖7)，在20SPM 速度下，中部面下塌由-3.64mm 改善到-2.32mm，下塌改善了1.32mm，但依然沒有滿足要求。

發(fā)罩外板、發(fā)罩內板經(jīng)過包邊后組合在一起，在包邊前，需要在內板中部區(qū)域涂減振膠，減輕車輛行駛中發(fā)罩的振動(圖4)。減振膠涂膠位置，發(fā)罩內外板的間距要求為3.0±1.0mm。若涂膠區(qū)域發(fā)罩內外板間距過大，經(jīng)過涂裝的烘烤后減振膠硬化拉斷，無法起到減振效果；若涂膠區(qū)域發(fā)罩內外板間距過小，經(jīng)過涂裝的烘烤后減振膠硬化會將發(fā)罩外板頂變形，發(fā)罩內外板間距過小的極端情況下涂膠位置發(fā)罩內外板出現(xiàn)干涉接觸，在車輛行駛過程中發(fā)罩內外板干涉位置不斷摩擦、剮蹭，破壞涂層并造成生銹等重大機能不良(圖5)。

下模與壓邊圈之間的間隙要求為3mm，為了保證下模的空氣快速排出，結合本模具的成形極限，將下模與壓邊圈的間隙由3mm 擴大到7mm(圖8)。下模與壓邊圈的間隙由3mm 擴大到7mm 后，在20SPM速度下，中部面下塌由-1.85mm 改善到-1.11mm，下塌改善了0.74mm，依然沒有滿足要求。

油田注水開發(fā)到了高含水期，由于油藏壓力的變化、注采井網(wǎng)的變化和不同區(qū)域不同方向注采程度的變化，導致了油藏儲層物性和油氣水三相流體飽和度發(fā)生變化，剩余油分布呈現(xiàn)總體零散局部富集的特征。油田開發(fā)表現(xiàn)為單井產(chǎn)量逐步降低，含水快速升高，開發(fā)成本上升，效益下降。

成形參數(shù)優(yōu)化

經(jīng)過對上模、下模、壓邊圈、板料之間排氣的改善，結合沖壓工藝、結構分析，模具排氣已經(jīng)改善到極限狀態(tài)，可是發(fā)罩外板面下塌問題依然沒有達到要求，只能通過降低生產(chǎn)速度或者減少模具內部的空氣來改善排氣不良的影響，若降低生產(chǎn)速度則犧牲了生產(chǎn)效率。通過對模具成形工藝及壓機功能分析，可以調整壓機氣墊頂桿的頂出高度來減少模具內部的空氣體積。

氣墊頂桿的作用是將壓邊圈和坯料頂出一定的高度，為成形時提供反頂作用力。頂桿頂出高度過高，成形前板料因重力下垂，區(qū)域內部材料因過多而褶皺在一起時，板料拉伸不能充分展開，導致下塌。頂桿頂出高度過低，成形前坯料已貼合模具面，無法使板材充分拉深成形(圖9)。模具設計頂桿的頂出高度為290mm，經(jīng)過反復試驗，將頂桿的頂出高度由290mm 調整到280mm 時，制品成形效果最優(yōu)。在20SPM 速度下，中部面下塌由-1.11mm 改善到-0.68mm，下塌改善了0.43mm，滿足要求。

效果確認

經(jīng)過上模增加排氣孔、擴大上模工藝面排氣孔、擴大下模與壓邊圈間隙、降低頂桿的頂出高度等四輪對策，發(fā)罩外板中部面下塌由-3.64mm 改善到-0.68mm，滿足±1.0mm 的要求( 圖10)。改善后的制品用于包邊，發(fā)罩內外板打膠面處的間隙由0.2mm 擴大到3.0mm，滿足3.0±1.0mm 的要求(圖11)。

結束語

針對沖壓發(fā)罩外板面下塌問題，對面下塌的原因進行理論分析和試驗驗證，對拉延模具進行排氣優(yōu)化，解決了發(fā)罩外板面下塌的問題。解決方案可為發(fā)罩外板、頂篷外板等模具的設計、制造提供參考。