拼焊車門內板沖壓成形性分析

《拼焊車門內板沖壓成形性分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。

1、拼焊車門內板沖壓成形性分析發(fā)表時間：2009-2-25余海燕高云凱朱文峰來源：萬方數(shù)據(jù)關鍵字：鈑金設計拼焊板車門內板沖壓成形性成形極限圖信息化調查找茬投稿收藏評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門內板在沖壓成形過程中出現(xiàn)的問題；接著對缺陷區(qū)域進行主應變測量和安全成形裕度預測。結果表明，車門內板出現(xiàn)破裂和起皺的主要原因是拉延筋阻力不足和厚、薄兩側板料的流動阻力不均。最后提出采取局部調整拉延筋阻力和壓邊力等措施來改善車門內板沖壓成形性。???圖3(a)和圖3(b)分別為該車門內板薄側(

2、0.7mm)和厚側(1.6mm)各關注區(qū)域的主應變在成形極限圖(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，這是因為A區(qū)板厚為0.7mm，C區(qū)板厚為1.6mm，而B區(qū)和D區(qū)分布在焊縫兩側，故同時包含0.7mm和1.6mm的區(qū)域。???由圖3(a)可知，在薄側，A區(qū)和B區(qū)應變測量點比較接近FLC的(0，ε10)點，安全成形裕度約為5％；D區(qū)應變數(shù)據(jù)點已超過起皺趨勢線，有起皺趨勢。由圖3(b)可知，C區(qū)有起皺趨勢，且這3個關注區(qū)域的應變均很小，聚集

3、在FLD的底部，這說明較強的厚板側沒有得到充分變形，變形集中到較弱的薄板側，帶來厚板側和薄板側變形的不均勻。圖3車門內板成形極限圖(FLD)???圖4為車門內板關注區(qū)域的厚度減薄率，共測了4個試件。圖4車門內板最大板厚減薄率???由圖4可知，A區(qū)和B區(qū)減薄率較大，最大值達到32％，破裂的可能性較大，這與FLD圖分析結果相同。C區(qū)和D區(qū)減薄率較小，結合FLD圖可知，這2個區(qū)域的起皺危險較大。3成形性改進建議???由前述成形性分析可得：焊縫兩側板料變形的不均勻性是該車門內板出現(xiàn)破裂和起皺的主要原因。調整

4、材料局部流動阻力可協(xié)調材料變形的均勻性，從而最終改善拼焊板常出現(xiàn)的破裂和起皺問題?？蓮囊韵聨讉€方面考慮。???(1)圖2(a)所示A區(qū)域的板厚減薄嚴重的問題，主要原因是由于此處拉深深度較大，板料流動阻力過大，因此減小流動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)域焊縫薄側板料破裂問題，根本原因是板厚差帶來的焊縫兩側厚板變形小和薄板變形大，這種變形的不均勻性會帶來焊縫向厚側偏移，嚴重時就產(chǎn)生了薄側板料開裂。要改善此處成

5、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)域的微元體應力狀態(tài)如圖5所示，σ1為沖壓產(chǎn)生的拉深力，σ2為材料擠壓產(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)和工藝補充面處均發(fā)生了起皺。要解決這個問題可采取2種方法(

6、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移，可通過增加拉延筋深度或開設兩條拉延筋的方法達到；(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結論???(1)文中測量的車門內板安全成形裕度約為5％，最大厚度減薄率為32％；主要成形問題表現(xiàn)為A區(qū)和B區(qū)板料減薄嚴重，C區(qū)和D區(qū)起皺嚴重。???(2)建議通過以下措施改進該車門內板的沖壓成形性：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B區(qū)盡可能使焊縫平行于拉伸方向、減小板厚差、

7、讓薄板盡可能多地分布于變形區(qū)、讓焊縫遠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理論和試驗方法需要進一步研究。