同一般冲压件比,汽车覆盖件具有形状复 杂、结构尺寸大和表面质量要求高等特点[1 ] ,其 质量与材料、形状、工艺结构等多种因素有关。 冲压工艺方案的制定又有很大的不确定性,传 统上主要是依据经验和实验[2 ] ,若采用新型材 料,更会增加生产和开发的周期。下面介绍一 种新型材料(材料牌号为STE285 ,当时国内无 材料牌号与之对应) ,用在一款中华轿车前悬架 横梁加强件上,制定其冲压工艺。 1 材质特点 图1 是轿车前悬架横梁加强件零件图,料 厚t = 2. 0 mm ,屈服强度≥285 MPa ,抗拉强度 为390～510 MPa ,延伸率为24 %。属于一种新 型高强度热轧板材,其成形工艺国内没有可以 借鉴的经验。 图1 轿车前悬架横梁加强件零件图 模具技术2010. No . 2 45 2 冲压工艺分析 前悬架横梁加强件用材较特殊,多次试验 后,最终关键工序采用落料后拉深,而不是板料 直接拉深。因为直接拉深只能使用粗定位,成 形时材料塑性流动随机性增大。借助Dy2 naform 软件进行了辅助模拟分析[3 ] ,采用料片 直接拉深,裂纹有3 处,见图2 。解决裂纹及起 皱现象时,调试周期相对较长。采用落料后拉 深,仅有1 处微小裂纹,见图3 ,后经修改设备参 数,裂纹完全消失。最终冲压工艺方案如图4 所示,按落料冲孔(冲工艺定位孔) →拉深→修 边→翻边整形→侧修边侧冲孔→翻边冲孔工序 实施。 图4 前悬架横梁加强件冲压工序图 3 拉深模的结构设计 覆盖件的质量好坏很大程度受拉深模质量 的控制[4 ] ,工艺方案能否顺利实施,拉深模的设 计是关键因素之一。借助Dynaform 软件,拉深 模具结构采用了倒装设计,即:凹模在上,凸模 和压边圈在下,压边力靠设备液压垫控制。凸 模镶块、凹模镶块、压料面镶块的材料为 Cr12MoV ,上模、下模、压边圈基体材料为 HT300 。模具导向采用内外导板导向形式。图 5 为模具整体结构3D 图,图6 为下模整体结构 3D 图。 46 Die and Mould Technology No. 2 2010 4 模具调试 在模具调试阶段,也曾尝试使用剪切料片 直接试模,裂纹结果类似图2 软件模拟的情况。 采用外形切割后料片试模,虽然局部也出 现了开裂现象,但通过几轮边线调整和模具局 部结构的修改,最终消除了裂纹。零件的孔位、 型面和边线符合检具要求[5 ] 。图7 是前悬架横 梁加强件的冲压模具工作现场图。 5 结论 通过生产实践证明: (1) 模具工作状态良好,冲件质量稳定,该 冲压工艺方案可行; (2) STE285 这种高强度板材完全可以应 用到汽车覆盖件的拉深工艺中; (3) Dynaform 软件对于拉深件的模拟分析 具有较大的参考价值。
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