拼焊車(chē)門(mén)內(nèi)板沖壓成形性分析

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1、拼焊車(chē)門(mén)內(nèi)板沖壓成形性分析發(fā)表時(shí)間：2009-2-25余海燕高云凱朱文峰來(lái)源：萬(wàn)方數(shù)據(jù)關(guān)鍵字：鈑金設(shè)計(jì)拼焊板車(chē)門(mén)內(nèi)板沖壓成形性成形極限圖信息化調(diào)查找茬投稿收藏評(píng)論好文推薦打印社區(qū)分享首先介紹了采用不等厚拼焊板的車(chē)門(mén)內(nèi)板在沖壓成形過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題；接著對(duì)缺陷區(qū)域進(jìn)行主應(yīng)變測(cè)量和安全成形裕度預(yù)測(cè)。結(jié)果表明，車(chē)門(mén)內(nèi)板出現(xiàn)破裂和起皺的主要原因是拉延筋阻力不足和厚、薄兩側(cè)板料的流動(dòng)阻力不均。最后提出采取局部調(diào)整拉延筋阻力和壓邊力等措施來(lái)改善車(chē)門(mén)內(nèi)板沖壓成形性。???圖3(a)和圖3(b)分別為該車(chē)門(mén)內(nèi)板薄側(cè)(0.7mm)和厚側(cè)(1.6mm)各關(guān)注區(qū)域的主應(yīng)變?cè)诔尚螛O限

2、圖(FLD)中的位置，其中圖3(a)中只顯示了A、B、D區(qū)的數(shù)值，圖3(b)中顯示了B、C、D區(qū)的數(shù)值，這是因?yàn)锳區(qū)板厚為0.7mm，C區(qū)板厚為1.6mm，而B(niǎo)區(qū)和D區(qū)分布在焊縫兩側(cè)，故同時(shí)包含0.7mm和1.6mm的區(qū)域。???由圖3(a)可知，在薄側(cè)，A區(qū)和B區(qū)應(yīng)變測(cè)量點(diǎn)比較接近FLC的(0，ε10)點(diǎn)，安全成形裕度約為5％；D區(qū)應(yīng)變數(shù)據(jù)點(diǎn)已超過(guò)起皺趨勢(shì)線，有起皺趨勢(shì)。由圖3(b)可知，C區(qū)有起皺趨勢(shì)，且這3個(gè)關(guān)注區(qū)域的應(yīng)變均很小，聚集在FLD的底部，這說(shuō)明較強(qiáng)的厚板側(cè)沒(méi)有得到充分變形，變形集中到較弱的薄板側(cè)，帶來(lái)厚板側(cè)和薄板側(cè)變形的不均勻。圖3車(chē)門(mén)內(nèi)板

3、成形極限圖(FLD)???圖4為車(chē)門(mén)內(nèi)板關(guān)注區(qū)域的厚度減薄率，共測(cè)了4個(gè)試件。圖4車(chē)門(mén)內(nèi)板最大板厚減薄率???由圖4可知，A區(qū)和B區(qū)減薄率較大，最大值達(dá)到32％，破裂的可能性較大，這與FLD圖分析結(jié)果相同。C區(qū)和D區(qū)減薄率較小，結(jié)合FLD圖可知，這2個(gè)區(qū)域的起皺危險(xiǎn)較大。3成形性改進(jìn)建議???由前述成形性分析可得：焊縫兩側(cè)板料變形的不均勻性是該車(chē)門(mén)內(nèi)板出現(xiàn)破裂和起皺的主要原因。調(diào)整材料局部流動(dòng)阻力可協(xié)調(diào)材料變形的均勻性，從而最終改善拼焊板常出現(xiàn)的破裂和起皺問(wèn)題?？蓮囊韵聨讉€(gè)方面考慮。???(1)圖2(a)所示A區(qū)域的板厚減薄嚴(yán)重的問(wèn)題，主要原因是由于此處拉深

4、深度較大，板料流動(dòng)阻力過(guò)大，因此減小流動(dòng)阻力的方法均能改善此處的沖壓成形性，如局部減小拉延筋的深度，加大拉延筋圓角半徑，或增大脫模角度。???(2)圖2(b)所示B區(qū)域焊縫薄側(cè)板料破裂問(wèn)題，根本原因是板厚差帶來(lái)的焊縫兩側(cè)厚板變形小和薄板變形大，這種變形的不均勻性會(huì)帶來(lái)焊縫向厚側(cè)偏移，嚴(yán)重時(shí)就產(chǎn)生了薄側(cè)板料開(kāi)裂。要改善此處成形性需要控制促使材料不均勻變形的因素，如焊縫平行于拉伸方向、減小板厚差、讓薄板盡可能多地分布于變形區(qū)、讓焊縫遠(yuǎn)離變形量較大的部分等。???(3)圖2(c)和圖2(d)所示C和D區(qū)域的微元體應(yīng)力狀態(tài)如圖5所示，σ1為沖壓產(chǎn)生的拉深力，σ2為材

5、料擠壓產(chǎn)生的切向壓力，σ3為板厚方向壓邊或模具接觸產(chǎn)生的法向力。圖5C區(qū)和D區(qū)的微元體應(yīng)力狀態(tài)???由于板料厚度較小，根據(jù)壓桿失穩(wěn)的基本原理可知，板料在切向極易發(fā)生失穩(wěn)，從而產(chǎn)生起皺，如圖2(d)所示法蘭區(qū)和工藝補(bǔ)充面處均發(fā)生了起皺。要解決這個(gè)問(wèn)題可采取2種方法(1)局部增大法蘭區(qū)拉延筋阻力，即增大σ1的值，使σ2擠壓產(chǎn)生的多余材料向別處轉(zhuǎn)移，可通過(guò)增加拉延筋深度或開(kāi)設(shè)兩條拉延筋的方法達(dá)到；(2)增大σ3，抑制材料在板厚方向的堆積，從而減少起皺，這需要增大此處壓邊力。4結(jié)論???(1)文中測(cè)量的車(chē)門(mén)內(nèi)板安全成形裕度約為5％，最大厚度減薄率為32％；主要成形問(wèn)

6、題表現(xiàn)為A區(qū)和B區(qū)板料減薄嚴(yán)重，C區(qū)和D區(qū)起皺嚴(yán)重。???(2)建議通過(guò)以下措施改進(jìn)該車(chē)門(mén)內(nèi)板的沖壓成形性：A區(qū)需要局部減小拉延筋的深度，加大拉延筋圓角半徑；對(duì)B區(qū)盡可能使焊縫平行于拉伸方向、減小板厚差、讓薄板盡可能多地分布于變形區(qū)、讓焊縫遠(yuǎn)離變形量較大的部分；C區(qū)和D區(qū)可采用局部加大拉延筋阻力，局部增大壓邊力的方法減少起皺。???(3)拼焊板的成形極限相關(guān)理論和試驗(yàn)方法需要進(jìn)一步研究。