作者：王乐勇，陈鹏程，孙伯乐，赵博（潍柴动力股份有限公司）文章已刊载在《模具制造》月刊，版权归作者所有，转载请注明出处，谢谢！
以轻卡前面罩外板为例，介绍了在外板CAS面设计阶段，冲压工艺分析及外板优化过程，分享对前面罩外板冲压工艺缺欠的处理经验。通过对前面罩CAS面拉伸模拟分析，根据分析结果，提出外板的优化建议。外板修改后，再次分析验证。经过几轮的外板优化，最终解决了前面罩外板可能发生的冲压工艺缺陷，降低了外板开发的风险。
关键词：冲压成形；拉伸；开裂；前面罩；CAS面
1引言
在车身设计阶段，对冲压件进行计算机成形模拟仿真，根据仿真结果，判断外板的冲压工艺可行性，对外板提出优化建议。成形模拟仿真分析目前在解决外板冲压开裂、起皱等问题上应用广泛。本文介绍了成形模拟仿真分析，在陕汽轻卡某车型前面罩外板冲压成形分析及外板优化上的应用。2外板分析及拉伸模型的建立前面罩CAS面数据如图1所示，材料初定DC04，板厚为0.8mm。由于规划模具按50万台份开发，初定冲压工艺流程为3道工序：拉伸→修边冲孔→翻边。工艺补充面，如图2所示。
图1前面罩CAS面数据
图2工艺补充面
3拉伸工艺参数设置料片长方形料，尺寸为1,×mm，料片在压边圈上布置如图3所示。拉伸深度为31mm，压边圈行程35mm，如图4所示。压边力设定为1,kN，摩擦系数设定为0.15。
图3料片在压边圈上布置
图4压边圈行程设置
1.凹模2.压边圈3.凸模
4拉伸成形模拟分析及外板优化拉伸模拟分析结果（见图5）。
图5拉伸模拟分析结果
A处标志牌沉台侧壁开裂（见图6）。开裂原因分析如图7左图所示，标志牌沉台凸模圆角半径R1、凹模圆角半径R2、面罩的凸模圆角R3都是3mm，且标志台沉台的拔模角只有5°，造成拉伸时圆角半径过小，造成材料流入困难引起的拉裂。由于前面罩的料厚为0.8mm，拉伸凸模圆角半径要大于6mm，因此将凸模圆角半径R3加大到7mm。同车身设计人员研究沉台侧壁的拔模角可加大到20°，沉台的凸模圆角半径R1可加大到5mm，凹模圆角半径R2可加大到7mm。同时发现沉台下部可适度抬起4mm，使成形过渡平缓避免尖点处开裂。具体修改建议如图7右图所示。
图6A处缺欠
图7A处原因分析及修改建议
经过几轮外板优化，最终的外板如图8所示。沉台侧壁的拔模角加大到20°，凸模圆角半径R3加大到7mm，沉台的凸模圆角半径R1加大到5mm，凹模圆角半径R2加大到7mm拉伸分析结果，沉台下部隆起4mm高的筋。拉伸模拟分析结果如图9所示。拉伸开裂已将解决。
图8最终外板
图9最终外板分析结果
5总结
通过前面罩CAS面的冲压成形分析及优化，总结如下：①拉伸模凸模圆角半径要大于6mm；②在车身覆盖件的设计添加沉台时，要注意成形性，沉台的圆角半径及侧壁拔模角要尽可能加大，同时注意型面过渡要平缓，避免急剧变化造成开裂。
通过有限元软件进行冲压成形模拟分析，可以早期发现制件缺欠，及时优化制件结构，可缩短工装调试周期，降低工装开发风险和成本。
转载请注明：http://www.0431gb208.com/sjsbszl/4201.html
