May 07, 2022
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來(lái)源:鍛壓技術(shù)
作者:茍春梅,吳民,董靜,孫華偉
(新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車(chē)工程學(xué)院,新疆烏魯木齊831401)
對于汽車(chē)后地板模具開(kāi)發(fā)中,最后凸凹要完全閉合,因此,在對汽車(chē)后地板的工藝參數優(yōu)化中主要考慮了成形過(guò)程中的壓邊力和摩擦系數工藝參數優(yōu)化借助AutoForm的西格瑪優(yōu)化模塊(RE:Performance Analysis Design),該模塊用于沖壓工藝參數優(yōu)化。
優(yōu)化分析的設計變量見(jiàn)表2。
優(yōu)化分析中優(yōu)化目標為零件的回彈量,進(jìn)行30組模擬,得到的模擬結果見(jiàn)圖2,由圖2可知,第24 組為回彈最小的模擬組,因此,將該模擬組的參數作為最優(yōu)參數組合,即最優(yōu)組的壓邊力為798 kN,摩擦系數為0.14。
優(yōu)化后的零件的回彈分布如圖3所示,圖3中采用橢圓圈出的區域A一刀為該零件回彈較大的4個(gè)區域,其中零件的最大回彈量為L(cháng) 78 mm
3回彈補償
采用工藝參數優(yōu)化只能減小零件的回彈,但不能完全控制零件的回彈量因此,接下來(lái)采用回彈補償方法來(lái)進(jìn)一步控制回彈。
對拉延工序的模具進(jìn)行補償,回彈補償方法如圖4所示,將拉延模模面分為3個(gè)區域,切邊線(xiàn)以?xún)葏^域定義為直接補償區域,壓料面部分定義為固定補償區域,壓料面和切邊線(xiàn)之間區域定義為過(guò)渡補償區域。
采用AutoForm 軟件進(jìn)行回彈補償,當回彈補償循環(huán)迭代2次后,成形后零件的回彈滿(mǎn)足尺寸公差要求。
第1次回彈補償后,零件的回彈相對于未補償時(shí)回彈量有所降低,圖3中4個(gè)橢圓區域,4、的最大回彈量分別為1.28,1. 14,1. 21和0.96 mm
第2次回彈補償后的零件的回彈分布如圖5所示,4個(gè)橢圓區域、刀的最大回彈量分別為0.68,0.63,0.62和0,45 mm
圖6為回彈補償前后的模面,可以看出零件的型面補償主要在零件區域和過(guò)渡補償區域,壓料面在補償前后未發(fā)生變化
4 實(shí)驗驗證
為驗證數值模擬結果進(jìn)行了模具加工和試模實(shí)驗,得到試模零件如圖7所示。
由圖7可知,該零件成形充分,無(wú)成形缺陷。
采用模具檢具對零件進(jìn)行檢查,重點(diǎn)測量圖3所示的4個(gè)橢圓區域,得到技術(shù)橢圓區域」一刀的最大回彈量分別為L(cháng) 20,0.96, 1. 14和0,66 mm由于零件的允許最大偏差為 ±0. 7 mm
因此,還需要對超出區域進(jìn)行試模修改,通過(guò)再一次對模具型面進(jìn)行修改加工,最終得到零件的回彈偏差滿(mǎn)足零件尺寸要求。
雖然本文提出的方法沒(méi)有達到一次控制零件的回彈,但相對于傳統回彈補償方法,能縮短試模調試時(shí)間,降低模具成本。
5結論
(1)針對汽車(chē)沖壓件的回彈問(wèn)題,借助數值模擬軟件AutoForm建立汽車(chē)后地板零件沖壓成形的全流程的有限元模型,然后采用工藝參數優(yōu)化和回彈補償來(lái)控制該零件的回彈。
(2)工藝參數優(yōu)化中得到最優(yōu)組的壓邊力為798 kN,摩擦系數為0· 14。采用回彈補償策略對拉延模具進(jìn)行回彈補償,當回彈補償循環(huán)迭代兩次后成形后零件的回彈滿(mǎn)足尺寸公差要求。
(3)實(shí)驗結果表明將工藝參數優(yōu)化和回彈補償相結合的方法能夠有效地控制零件的回彈,縮短試模調試時(shí)間,降低模具成本。
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