為了保證鋁翼子板實現(xiàn)1+3工序生產(chǎn),避免前期工藝方案帶來的外觀質(zhì)量風險。本文分析了神龍公司P84項目鋁翼子板工藝特點及鋁件沖壓工藝特性,闡述了傳統(tǒng)模具結構方案及工作原理,提出了新的優(yōu)化方案,即采用翻邊沖孔一序?qū)崿F(xiàn)的工藝方案,為提升模具品質(zhì)及零件質(zhì)量打下了堅實基礎。
問題引入
鋁板沖壓是促進車身輕量化的重要手段,P84項目DPCA首次應用鋁板生產(chǎn)前翼子板零件。翼子板作為最重要車身覆蓋件之一,其特點是尺寸小、搭接關系較多、模具結構復雜、外觀及尺寸要求高。在前期工藝分析中要注重避免工藝方案導致外觀存在質(zhì)量風險的可能,在工序排布中注意翻邊變形以及沖孔的精度要求。
汽車前翼子板工序過程主要有落料、拉延成形、修邊、沖孔、翻邊整形等。由于鋁板沖壓的特殊性以及工序數(shù)限制,零件局部必須實現(xiàn)翻邊沖孔同工序完成。
鋁翼子板工藝特點
目前行業(yè)內(nèi)沖壓生產(chǎn)線基本包括4臺壓機,所以對于前翼子板成形要求采用1+3工藝方案(不含落料),即1道拉延工序加3道后工序(含修邊、翻邊、沖孔等工序)。對于鋁件沖壓,碎屑污染是特別需要注意的問題,因為碎屑不僅會影響零件表面品質(zhì),造成零件返修成本加大,而且當鋁粉達到一定濃度會引起爆炸。所以工藝上需要特別注意沖裁工藝內(nèi)容的排布,原則上外覆蓋件不采用廢料刀,沖裁盡量在工序間錯開,避免同一工序沖裁使用廢料刀結構,廢料刀結構是碎屑產(chǎn)生的重要來源。
圖1所示為神龍公司P84項目鋁翼子板零件,采用了一模雙件的工藝方案。材料是鋁板6系6016A,料厚1mm。A-A截面兩側(cè)都存在翻邊及沖孔工序,對于每一側(cè)翻邊沖孔,常規(guī)工藝后工序需要3步:⑴垂直修邊;⑵垂直翻邊;⑶斜楔沖孔。
將零件分解為3個區(qū)域,按照常規(guī)工藝來說,后3道工序,區(qū)域1及區(qū)域3需要同時修邊、翻邊以及沖孔。所以在拉延成形完成之后:第一步,區(qū)域1以及區(qū)域3必須同時修邊。第二步,區(qū)域1及區(qū)域3同時翻邊,且區(qū)域2完成修邊。第三步,區(qū)域1以及區(qū)域3沖孔,區(qū)域2完成翻邊。