汽车覆盖件模具凸型面拉延方法.pdf

第50卷第20期
机械工程学报
Vol50 No20
2014年10月
JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
Oct
2014
DO:10.3901/JME.2014.20,129
汽车覆盖件模具凸型面拉延方法
龚志辉12兰质纯1周顺峰1李琳
(1.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082;
2.重庆理工大学汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室重庆40004)
摘要:针对汽车覆盖件这种具有复杂曲面特征的零件,在传统的全型面拉延成形方法基础上提出一种新的凸型面拉延成形方
法。该方法根据拉延成形过程中凸、四模工作型面上只有凸型面接触板料的特点,通过成形仿真获得全型面拉延的成形极限
图( Forming limit diagram,FLD)和凸、凹模与板料的接触区域分布。然后将板料相对凸、凹模工作型面上的起皱区域及双面
接触区域所对应的单元剔除,将单面接触区域中面积较小且形态狭长的单面接触区域合并转化为双面接触区域,同时将未转
化的单面接触区域外周节点拟合成曲线后导入到CAD中对凸、凹模工作型面进行分割获得所需的凸型面。算例表明该方法
在保证拉延成形质量的前提下可以有效地减小凸、凹模工作型面的面积,降低拉延模具的生产成本。
关键词:神压;凸型面拉延;汽车覆盖件
中图分类号:TG386
Method on Convex Surface Drawing for Automobille Panel
GONG Zhi\I'a
LAN Zhichun ZHOU Shunfeng LI Lin
(1. State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacture for Vehicle Body,
Hunan University, Changsha 410082;
2. Key Laboratory of Manufacture and Test Techniques for Automobile Parts of Ministry of Education
Chongging University of Technology, Chongqing 400054)
Abstract: In view of automobile panel parts with complex surface, a new convex surface drawing method is put forth based on the
traditional whole-surface drawing process. Considering that only the convex parts of punch and die working surface contact with
blank during drawing, forming limit dia ram(FD)and e contact area distribution diagram between punch or die and blank are
acquired through stamping simulation. The corresponding elements of wrinkle area and double-sided contact area are removed from
the grid model, and the single-sided contact regions with small and lathy area are merged and convert into double-sided contact
regions. The curves, each is fitted through the outermost nodes of the rest single-sided contact regions that aren't merged, are
imported into CAD to trim working surface of punch and die to obtain the convex surface, the example shows that the convex surfac
drawing process put forth can decrease the punch and die working surface area and it can reduce the production cost of the drawin
die, while maintaining drawing quality
Key words: stamping; convex surface drawing; automobile panel
大、材料薄,对拉延成形模具型面质量要求极其严
0前言
格?。汽车覆盖件拉延成形过程中,板料会出现减
薄或增厚,且这种厚度的变化分布不均,因此凸
拉延是薄板冲压成形领域重要的成形技术,广凹模拉延型面在调试过程中,需要反复研配来保证
泛应用于航空航天、汽车、电子、仪器仪表等行业。研合率,使得调试周期较长。同时由于其加工区域
对于汽车车身覆盖件这种具有大型复杂曲面的零为全型面区域,加工精度要求高,加工面积大,特
件,一般都需要采用拉延工艺获得所需形状。汽车别是对于汽车覆盖件外板类零件,为了保证模具精
车身覆盖件表面质量要求高、形状复杂、几何尺寸度常需要先表面淬火后再进行精加工,使得刀具消
耗量极大。
中国博士后基金(90353)、华中科技大学材料成形与模具技术国家重点
实验室开放基金(2011-P1)、重庆理工大学汽车零部件制造及检测技
在拉延模具设计过程中,冲压仿真技术已得到
术教育部重点实验室开放基金(O? IKLMT和湖南大学“青年教师成广泛应用,目前仿真计算已能较准确地预测板料成
长计划”(2012-2007065)资助项目。20130820收到初稿,20140512收到修
改稿
形过程中的板料厚度变化以及拉延过程中板料的起