浅析冲压件外缘翻边开裂原因及解决措施(一)

浅析冲压件外缘翻边开裂原因及解决措施(一)

Mar 23, 2022

刘 杰

江铃控股有限公司 江西南昌 330022

摘 要: 在汽车零部件制造中,后地板左、右纵梁作为高强度厚板梁类零件的代表,其模具比较复杂,生产中翻边易出现边缘破裂问题,严重影响零件的工艺质量。

本文结合我公司生产的 X7 后地板右纵梁零件在 OP30 外缘翻边出现的开裂缺陷,分析翻边开裂的原因,并提出工艺改进和模具修整方案。

最后通过生产,验证分析结果的准确性和修模的有效性,为零件的设计和现场生产时解决其余零件类似问题提供参考。

关键词: 后地板右纵梁;翻边开裂;影响因素;工艺改进.

Causing analysis and countermeasure of stamping parts edge flanging Cracking

LiujieJiangling holding co LTD JiangXi NanChang 330022 Abstract: In the manufacture of automobile parts,the left and right longitudinal beam of the rear floor is the representative of the high strength thick - walled plate beam parts,The molding is more complicated,it is easy to cause edge cracking in production,which seriously affects the process quality of the parts. In this paper,my? company X7 right rear floor siding member of cracking defects flange,Causing analysis and countermeasure of flanging deformation zone and the reasons for cracking,the issue of process improvement and mold repair program. At last,through the production verify the accuracy of analysis results and the validity of the model,and provide reference for the design of the parts and soluting of the similar problems in the field production.Key words: Right rear floor siding member; flanging Cracking; influencing factor; process improvement.

在板料的冲压成形中,由于制 品形状及装配的需要 ,零件必须进行曲面的翻边。翻边除了满足零件的 焊接和装配等搭接功能 外,还能增加零件的刚性和强度,又能使制件边缘光滑,但是曲面的翻边在实际的生产过程中容易导致制件边缘产生开裂,影响产品质量。

编辑

冲压件的翻边质量主要受工艺设计、材料成形性能、板料 形状和尺寸、模具状态和各种工艺参数的影响,并且这些因素相互制约、相互耦合 [1]。

作为高强度厚板梁类零件的代表,后地板右纵梁结构复杂且需多道工序制造而成,存在 拉延、翻边、整形和侧整形等成形工序。

现以我公司生产的 X7 后地板右纵梁( 图 1) 为例,对其在 OP30 翻边时边缘开裂( 图 2) 进行分析,并提出工艺改进及模具维修方案。

1 后地板右纵梁翻边形式及分析

翻边是指在 坯料的平面部分或曲面 部分上,利用模具作用 ,使之沿封闭或不封闭的曲线边缘形成有一定角度的直壁或凸缘的成型方法,按其变形性质可以分为直线翻边、伸长类翻边和压缩类翻边[2]。

伸长类曲面翻边是指坯料或零件的曲面部分,沿其边缘向曲面的曲率中心相反的方向翻起竖边的成形方法,而压缩类曲面翻边是指坯料或零件的曲面部分,沿其边缘向曲面的曲率中心方向翻起竖边的 成形方法[3]。

伸长类翻边的特点是坯料 变形区内,主要在切向拉应力的作用下产生切向的伸长变形,边缘容易拉裂; 压缩类翻边的 特点是变形区主要为切向受压,变形过程中材料最易起皱。

由零件设计图可知,该零件的翻边类型属典型伸长类曲面翻边。

编辑

图 3 为后地板右纵梁 OP30 翻边上模模具结构,在 翻边成形过程中 存在 翻边和侧整两个功能 。

翻边时板料在凸模作用下沿凹模圆弧变形,在变形处板料受到切向拉应力、径向拉应力 和垂直拉应力三向拉应力的作用,在翻边过程中 板料发生了切向伸长、径向和厚向减薄的变形,当板料变形超出其极限变形程度或变形区域应力超过其极限应力时,板料会沿径向发生开裂。

Keeler 提出的成形极限图概念描述了板料在发生缩颈前所能承受的最大局部塑性 变形[4]。

2 翻边开裂影响因素分析及解决方案

2. 1 材料影响

X7 后地板右纵梁 使 用 材 质 为 HC340/560DP, 规格 为 1. 8mm* 1300mm* 570 的宝钢材料。

当材料性能存在 差异,材料的抗拉性能降低,延伸率下降,易使 零件拉延后已经接近材料的变形极限,造 成零件减 薄较 大,若后续再翻边则使其超过了该材料的临界值,造 成零件减 开裂。

当差异较 小时,出现缩颈或隐裂; 差异较 大时,出现较 大开裂。

选用抗拉强度、屈服强度 和伸长率合 理且性能稳定的板材 是最好的选择。

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