理的间隙值一般可按下式计算式中:c —弯曲凸凹模单边间隙;料厚度正偏差;K —根据弯曲件高度滑块上行时,下模采用顶杆10推动顶件块11进行卸料。
图2成形
654
321
汽车铰链
7
8
9
10
Ø40H7/r6
Ø40H7/h6Ø53H7/r611
图1汽车铰链零件图及三维结构3所示是利用Dynaform有限元模拟分析汽车铰链
成形过程中的相对变薄率。图3中颜条的变化,表示板
料厚薄的变化程度。颜越蓝,表示拉伸时变厚的程度越
颜越红,则表示变薄越多。由图3可见,最大变薄率出现在零件的底部圆形过渡区域,数值为13.59%,这是由于该部分拉伸程度较大,受成形力作用板坯变薄,易发生破裂。最小变薄率位于零件的边缘部分,数值为-27.58%,该区域变厚程度较多,但在后续的工序中会被切掉,故影响不大。对于一般板料成形而言,变薄率在30%以内都是合理的,故该成形方案是可行的。
图3相对变薄率
由于汽车铰链结构上有多处弯曲,因此合理设计弯曲工序对保证零件尺寸和精度至关重要。在进行成形模结构设计时,须注意以下几点:①原始坯料既要定位可靠又要保证压弯后便于取件;②在每次冲程结束后保持数秒钟,来减少弹复;③弯曲模在结构设计时,应考虑在其制造与维修中尽量减少回弹产生的不良影响。
图4和图5是采用Dynaform[8]自带的Sing-Step Implicit(单步隐式)算法分析得到的回弹前后夹角及半径。从图中可以看出,回弹前后两线夹角之差仅为0.131°,回弹前后半径之差为0.43。比较分析可知,回弹前和回弹后的值比较接近,故回弹对成形工序在合理范围之内。材料各处的变形均匀一致,方便后续的切边、冲孔、卷圆等工序的实施。
(a)回弹前(b)回弹后
图4回弹前后两线夹角
图5回弹前后两线夹角
(a)回弹前(b)回弹后5结束语
在汽车铰链的模具设计中采用了单工序模+复合模组合结构,解决了多工序零件的加工问题,并利用有限元对主要工序进行变薄率分析和弯曲回弹分析,回弹前后半径之差为0.43处于合理范围。各模具间配合连续流畅衔接合理、结构紧凑,成形的汽车铰链达到使用要求,对类似零件的模具设计与调校具有一定的参考作用。
参考文献:
[1]李云.汽车门铰链加强板拉深成形模拟及模具设计[J].锻压