佛山兴迪源机械资讯详情

精密成形工程:复杂截面冷弯成形圆角减薄率工艺优化研究

2024-01-22

【作 者】刘阳;李庆达;高亚南;耿晓勇;李彦波;王文彬;杨建国;王伟

【前 言】

中导轨是汽车车门系统的一部分,用于车门导向,高精度中导轨能够有效减小滑动阻力,降低噪音并吸收振动[1]。汽车行业标准规定,钢板的最大减薄率不能超过20%。根据现场反馈及调查结果发现,在冷弯成形过程中,SGM458中导轨Z字筋圆角容易出现不饱满的现象,经过切片扫描检测发现,圆角减薄率超过26.1%,远超出汽车行业标准。

本文采用专业COPRA软件进行设计及仿真分析,实现了Z字筋圆角的成形过程,并厘清其成形原理,将圆角减薄率控制在20%范围内,提出了一种优化Z字筋圆角成形的工艺方法;基于中导轨冷弯成形工艺,通过对Z字筋圆角成形工艺的不断优化,从而解决了壁厚减薄率超标问题;最终将计算机仿真分析与工艺实验相结合,将优化工艺方案运用到实际生产中,从而减少了设备和人力投入,切实提高了产品竞争力。

【结 论】

1)对于小圆角成形工艺,圆角处弯曲中性层偏出内弧面,在料厚方向上均受拉应力,壁厚只存在减薄的趋势。

2)对于大圆角成形工艺,圆角处弯曲中性层完全位于料厚范围内,同时存在压应力和拉应力。内弧面受到较大的压应力使壁厚增大,而外弧面受到较小的拉应力,使壁厚减薄;大圆角成形工艺优势明显。

3)工艺实验件Z字筋圆角厚度由1.33 mm变成1.4 6mm,减薄率由26.1%降低至18.89%;仿真分析件Z字筋圆角厚度由1.29 mm变成1.52 mm,减薄率由原来的28.3%降低至15.6%。对比仿真结果与实验结果可知,仿真分析最大误差为4.1%,仿真方法具有可靠性及工程实用性。

4)使用有限元软件COPRAFEA对车门中导轨Z字筋进行成形分析,得到优化成形工艺路线如下:采用大圆角、慢速成形,成形策略为中前期大圆角成形+后期小圆角成形,成形圆角半径分别为4.5 , 3.5 ,2.8, 1 mm,弯折角度分别为45º, 65º, 78º, 90º。该方案可以有效解决圆角减薄率过大的成形缺陷。

以下是正文:

标签:
18923114077(微信同号)