摘要:目前,汽车行业在加工制造冲压件中均能够使用冷冲压技术,但就具体而言,在冲压件的成型过程中会出现起皱、回弹以及毛刺等多种缺陷。这些问题的出现会严重影响到生产的效益。因此一旦在冲压件的成型中发生缺陷,就需要根据不同的情况针对性给予解决。我国的重卡汽车行业得到了快速发展,其产销量也呈现出上升趋势,而且对于这一类型的汽车要求也愈发增高,其不但需要能够多拉和快跑,还在一定程度上对驾驶室的要求提出了美观大方的需求。所以在冲压件的成型中更要注意存在的缺陷,从而及时给予解决,以便让重卡汽车行业得到进一步的发展。
关键词:冲压件成型;缺陷;解决对策
汽车行业作为一个较大的制造产业,由于经济的快速发展,使得汽车需求量也在逐渐增长,尤其是重卡汽车这一类型。其中钢铁以及化工等行业均能够到重卡汽车。就冲压件来说,在汽车构成件中占比较大,如汽车外壳以及底盘等等。同时因从车身功能性以及美观性等方面的需要,许多覆盖件的轮廓内部中具备局部形状的特点,这在一定程度上对冲压件的成型提出了较高的要求。因此需要分期其成型中的缺陷,给予有效的解决对策。
一、冲压件的应用和成型过程
第一,应用方面。就冲压件成型来说,其是一种较为悠久的加工工艺,存在效率高和零件具备一致性等多种优势,引起了汽车行业的重视。研究表明,大部分的汽车零件是采用板材冲压进行制造而来的。在冲压件的成型中通过使用仿真技术,可以有效分析模具中的可行性,而且还可借助模拟来获取冲压件,但是会在一定程度上出现缺陷。这时通过借助有关技术来解决存在的缺陷,可以显著提高冲压件质量,并且还可以对制造材料的等级进行明显提高。所以,就需要提升冲压件成型的工艺水平,这样可以将重卡汽车部件的质量进行增强,确保其整体质量[1]。
第二,成型过程。就实际情况来说,冲压件作为一种裁剪板材,通过采用拉伸以及成形等来获取想要的形状和规格等,是重卡汽车中一种非常重要的汽车零件和重要组成,而且还会在一定程度上能够影响到整体车辆的装配质量。冲压件包括外部和内部结构件两种,外部结构件多应用在外车身的组装当中,其在美感和抗压能力等方面有较高的要求,而且在表面中也不能发生凹痕等方面的缺陷。甚至还有可能在焊接接缝方面也要维持平滑的程度。内部结构件是一种结构性的零件,其质量能够对重卡汽车的安全性能产生影响的影响。
二、影响冲压件成型的因素
第一,模具参数方面。模具参数和部件的成型间具有密切联系,如筒形的拉伸件,在拉深过程中,会使用到凹模圆角尺,其尺寸能够决定拉深是否成功。同时还能够有效控制材料的流动量等。当材料厚度低于1mm时,这时的圆角半径需要比料厚低5倍左右;若前者处在1到2.5mm范围中,那么半径就需要低4倍左右[2]。一旦厚度大于2.5mm,这时的半径就应该按照具体提情况进行制定。
第二,材料参数方面。从理论方面来说,在冲压件成型中主要是使用极限曲线进行体现的,但是这个曲线会受到硬化指数等多方面的影响,在参数变化方面,不但存在正面影响,也存在一些消极影响。比如正面的影响可以显著增加硬化数值,这样就能够增加材料的延展性,而消极影响则会在一定程度上对冲压件的成型中出现拉裂的情况。若厚向异性数值得到一定增加之后,那么拉裂点也会明显增大。比如当>1时,那么板材的厚度变形情况就会明显降低,虽然拉伸时的侧壁很难发生拉裂情况,但是会抑制材料的延展性。同时凸凹模的圆角半径较大,会让板料处在一个悬空的情况,极易造成起皱,如果比较小,那么在冲压件的表面出现断裂的情况。
第三,工艺参数方面。工艺参数包含压边力以及润滑油应用等方面,其中压边力较小,会在一定程度上加快进料的速度,而压边圈中的润滑油较多也能够造成这种情况,从而造成起皱的情况。同时,压边力较大,那么会使得凸模和材料间的滑动明显减弱,使得断面变薄,其中润滑条件较差也会造成该情况。在重卡汽车中的制件结构当中,因其会存在不对称性,所以在成型的过程中,材料的流入速率也会出现不一致的情况。
三、冲压件成型中的缺陷
第一,拉裂方面。在冲压件成型中,出现拉裂情况是比较常见的,其包含微观以及宏观拉裂两种情况。若出现前者情况,就会出现细小的裂纹,肉眼是并不能看见的,后者则反之。当发生拉裂时,这是出现了拉伸失稳的情况。一旦拉伸变形力比传力材料要大时,并且在抗拉强度背景之下,这时的材料板就会出现拉破的情况。因此需要调整压料力,也可以适当调整拉伸间隙,使间隙空间有所变大,这样可以使其变得更为均匀,防止出现拉裂的缺陷。
第二,回弹方面。在部件的拉延成型时,若发生弯曲变形情况,一旦成形后,那么板料在厚度方面就会出现残余的应力。一旦模具出现闭合后,剩余的应力就会在一定程度上使得
部件发生回弹的缺陷,使得部件尺寸与所设想的尺寸出现较大的误差[3]。在冲压件成型中,回弹是一个比较常见的问题,也是在成型中很难克服的缺陷。
汽车平衡块第三,翘曲方面。在冲压件中出现翘曲的情况,是因为在加工中,间隙与反作用力并不处在一条线上,导致力矩也不均匀。比如当凸凹模的间隙比较大时,那么这时就极易造成翘曲,同时出现凹模刃口存在反锥度也会在一定程度上出现这种情况。
第四,毛刺方面。在切割冲压件时,在周边极易出现刺状物,其厚度有所不同。而它们就是在切割时所产生的毛刺。其中凹凸模中的缝隙较大,就会导致切割平面不同,这时就会出现毛刺。而模具长时间磨损所造成的毛刺虽然具有一定的高度,但厚度来说相对比较薄。
四、解决对策
第一,解决回弹缺陷。在重卡汽车的冲压件成型中压料面是比较重要的工艺,其可以有效解决回弹的缺陷。比如降低拉延深度,在这个过程中要确保毛坯能够压紧在压料面中。而且凸模在拉延毛坯中也具有一定效果,因此在拉延时需要防止波纹的发生,并对拉延距离进行适当控制,降低出现回弹的概率,从而拉出质量合格的部件。
第二,解决拉裂缺陷。一旦发生拉裂的情况,这时就要及时调整拉伸模具当中的平衡块高度,通过对设备中的精度偏差以及凹凸模中的间隙进行适应,达到受力均衡的目的。同时,还可以增强凹模圆角半径增强拉裂水平。再者就是通过对前冲压型料形状进行一定改变,最大程度上降低材料堆积所引起的拉裂缺陷情况。
第三,解决翘曲变形缺陷。通过修正剪切角,对搭边宽度实施适当增加,可有效解决翘曲的变形情况。若因为卷材未矫平所引起的翘曲问题,这时可以压紧加工材料,并实施冲压。而且在落料模的应用过程中,还会由于斜刃剪的切角较大问题,产生变形情况。这时要确保压力机械拥有足够大的压力。
第四,解决毛刺缺陷。在选择原材料时,需要与方案所规定的参数进行吻合。并且在条件充许之下,通过检测加工材料的 相关参数,确保质量能够符合方案要求。同时,还要根据设备的运行状况,对生产进度进行适当的调整,避免由于设备发热所造成缺陷的情况。另外,在日常工作中,还需要对切割设备中的凹凸模间隙做好调整工作,通过检查模具的磨损状况,及时发现存在问题的模具,并立即进行更换。
综上所述,在重卡汽车中,冲压件成型中还具有许多缺陷,通过针对性采取解决对策,应
用一些新的技术和工艺,这样才能够提升成产效率,推动汽车行业的发展。
参考文献:
[1]梁晨,孙利君,秦傲等.基于Dynaform的阶梯形冲压件的成型分析及工艺优化[J].现代制造工程,2021,14(9):77-80,86.
[2]张学广,何广忠,方斌等.基于蠕变理论与有限元仿真的轨道交通车辆铝合金冲压件滞后回弹研究[J].城市轨道交通研究,2022,25(2):26-30.
[3]刘辉.汽车零件冲压成型工艺探讨[J].装备维修技术,2021,14(1):0133-0133.
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