車門內(nèi)板模具的設(shè)計(jì)制造,通常存在較多的問題,特別是在新車型導(dǎo)入階段,零件的回彈導(dǎo)致模具型面多次調(diào)整,造成模具燒焊、機(jī)加工和鉗工調(diào)試的工時(shí)都非常高,而且車門內(nèi)板的精度往往直接影響到車身的機(jī)能,如車身的密閉性、關(guān)門所需的力度、周邊配合的外觀等。由于該零件的影響面廣、改修難度大,因此對(duì)車門內(nèi)板零件回彈的過往對(duì)策和實(shí)踐總結(jié)意義重大。回彈現(xiàn)狀
⑴車門內(nèi)板零件普遍存在著剛性回彈的難題。由于后車門內(nèi)板相比前車門內(nèi)板,在零件結(jié)構(gòu)上存在后輪拱起的造型,同時(shí)在后門內(nèi)板零件的拉延深度上也存在高度不相等的特點(diǎn)(如圖1截面A-A、B-B、C-C所示截面的深度差異很大),所以導(dǎo)致后車門內(nèi)板的回彈相比前車門內(nèi)板通常更為復(fù)雜,導(dǎo)致整改過程更加曲折。鑒于此,為了節(jié)省篇幅,本文以后車門內(nèi)板為主闡述消除回彈的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
⑵由于后車門內(nèi)板普遍存在拉延深度不均勻的特點(diǎn),導(dǎo)致該零件在輪拱以上的區(qū)域出現(xiàn)內(nèi)縮、輪拱區(qū)域存在外翹的特點(diǎn),如圖2所示,A-A截面整體內(nèi)縮,C-C截面局部外翹。
⑶為了節(jié)省原材料和提高生產(chǎn)效率,通常后車門內(nèi)板的模具設(shè)計(jì)采取左側(cè)和右側(cè)同時(shí)加工,也就是一模雙件的加工工藝。這種模具設(shè)計(jì)工藝將拉延工序后的1個(gè)過程件通過裁切的方式分開成為2件(也就是左右各1件),如圖3所示。由于裁切后拉延過程件內(nèi)部的部分殘余應(yīng)力被釋放,同時(shí)追加了局部整形,這就導(dǎo)致在CAE模擬分析時(shí)難以準(zhǔn)確有效的預(yù)測(cè)出最終零件的回彈量,這也給后車門內(nèi)板的回彈改修增加了一定難度。
實(shí)施對(duì)策
⑴按順序分步驟合模和改修。回彈的改修都是建立在對(duì)原有設(shè)計(jì)忠實(shí)反應(yīng)之后的再次修正,所以優(yōu)先要確保各工序模具合模到位,確認(rèn)初始模具設(shè)計(jì)的反饋結(jié)果。根據(jù)車門內(nèi)板的模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn),需要分步驟逐步達(dá)成合模狀態(tài)并分步驟進(jìn)行改修。例如首先要將零件的基準(zhǔn)面合模到位(如圖4所示的STEP1位置),確保基座面沒有扭曲,否則接下來任何改修都沒有正確的基準(zhǔn)。然后依次對(duì)下一層面進(jìn)行模具合模狀態(tài)確認(rèn),例如對(duì)圖4所示的密封面和包邊面進(jìn)行合模的確認(rèn),確保各層次的功能面都達(dá)到應(yīng)有的深度。最后再進(jìn)行包邊線的確認(rèn)和調(diào)整(如圖4所示的STEP4位置),這樣按照正確的順序分步推進(jìn)才能提高效率,避免上層面精度的變化導(dǎo)致下層面或者包邊線精度的惡化。這就是所謂的基本步驟,模具的合模以及零件精度的改修都要按照這個(gè)順序來推進(jìn)。
⑵拉延工序的形狀補(bǔ)償。拉延工序奠定了零件的基礎(chǔ)形狀,從拉延工序開始進(jìn)行模具形狀面的補(bǔ)償設(shè)計(jì)是現(xiàn)在很多同行業(yè)者普遍采用的對(duì)策。對(duì)于后車門內(nèi)板,如果在拉延工序進(jìn)行形狀補(bǔ)償是否有效呢?以A-A截面為例,根據(jù)過往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我們對(duì)拉延模面按照內(nèi)縮的回彈量進(jìn)行補(bǔ)償后,零件精度并沒有明顯的改善,如圖5所示,因?yàn)榱慵诓们虚_以后,拉延工序件的殘余應(yīng)力部分釋放,殘余應(yīng)力重新分配。同時(shí),由于拉延模具改動(dòng)牽扯到后工序模面的變化,改修工時(shí)多、風(fēng)險(xiǎn)大,所以這里要重點(diǎn)推薦下面的對(duì)策方案。
⑶基于零件內(nèi)應(yīng)力的反向成形。由于零件造型本身的原因,拉延工序的模具型面補(bǔ)償并不能完全消除零件的內(nèi)應(yīng)力,特別是像門內(nèi)板這種拉延后再裁切成兩個(gè)獨(dú)立零件的模具工藝,拉延補(bǔ)償效果并不明顯。我們重點(diǎn)介紹的是通過在拉延以后的工序?qū)嵤┱喂に嚕沽慵䞍?nèi)部產(chǎn)生反向應(yīng)力,從而消除回彈。例如在切邊工序設(shè)置一個(gè)整形工藝,對(duì)拉延以后的零件形狀實(shí)施整形,使零件內(nèi)原有的內(nèi)縮應(yīng)力得到反向釋放,從而消減應(yīng)力。由于這種調(diào)整難以模擬分析,通常可以做試驗(yàn),試沖零件來預(yù)測(cè)模具改修量。過往實(shí)踐表明:在內(nèi)縮2~3mm的情況下,在切邊模具的密封面上加0.5mm左右的改修量,就可以有效改善原有的不良狀態(tài),如圖6所示。
結(jié)束語
本文介紹了過往車門內(nèi)板零件回彈的一般改修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),同時(shí)也重點(diǎn)分享了設(shè)定一個(gè)與拉延工序反向應(yīng)力的形狀面作為整形面來消除零件回彈的經(jīng)驗(yàn),這個(gè)經(jīng)驗(yàn)可以靈活應(yīng)用到更多的消除回彈的課題中去,提高對(duì)策效果,減少改修工時(shí)。