论文背门内板浅成型工艺开发和模具设计，本文是模具设计方面有关论文写作技巧范文跟模具设计和成型和工艺类论文写作技巧范文.
背门内板是汽车覆盖件中关键零件之一,有成型难度高,材料利用率低等问题,如何提高背门内板的零件质量,以及通过提高材料利用率降低制造成本,这是汽车设计开发和模具开发者面临的一大问题.本文主要介绍浅拉延在背门内板零件上的应用,利用CAE分析软件,确保零件成品质量的前提下提高背门内板材料利用率,降低生产制造成本.
1零件成型工艺分析
下图所示为汽车背门内板的零件数模,材质为CA-DC05-FD-Q/JDJ-GY66-2015,料厚0.7mm,零件外形尺寸为：1390mm x 1220mm x 320mm,主机厂对材料利用率要求为56%,鉴于之前对背门内板的统计分析来看,材料利用率基本在50%左右,距离客户的要求56%还差的比较远,如果用传统的拉延方式,必然达不成客户的要求,在此基础上考虑采用浅拉延提高材料利用.
1.1 前期的零件数模分析评估
①根据经验分析,此零件风险点最大的位置在窗框位置的胶条密封面上,此处零件形状呈V型,工艺性差,容易产生起皱问题,密封面质量要求高,因在此位置的数模必须细化,在保证零件各方面要求的前期下,经过CAE软件模拟分析,对零件的形状、尺寸、精度要求等提出合理化建议,CAE分析的结果如下图：
②根据CAE分析结果,图示出在密封面局部R处造型急剧,加大起皱风险,提出工程变更申请书(ECR,engineering changereport)进行设变,更改零件造型,消除尖角平顺处理型面,通过过程查看发现,此两处起皱在成型过程已经出现,另外针对数模的一些不合理的地方提出的ECR,做出设变数模,做CAE分析验证,确保有效改善.ECR是前期数模沟通的重要手段,用来消除数模开发的一些工艺不合理问题,为后期模具开发制造提供保障.详见下图：
1.2零件工艺补充与CAE模拟分析
①要达成57%的材料利用率,此零件的拉延补充部分要尽量少,因此选用了浅成型拉延,压料面高过零件最低点,尽量抬高压料面,上模增加外压边圈,在凹模接触料前开始压料,确保拉延稳定性,具体工艺补充面如下图所示：
②CAE分析设置如下,比普通的拉延相比,上模增加了周圈压料,上压料板Pad压力设为定值20T,内压边圈压力40T,外压边圈压力100T,摩擦系数0.17*
③经过多次计算验证,最终得到了一个最优化的结果,并在最优化结果的基础上进行极限CAE分析,使得零件的CAE分析状态在规定的一个区间内保持稳定,利于后期现场调试经过优化后的CAE,窗框起皱风险部分在成型过程中的起皱现象消除,处于一个可控的范围.
2拉延模具结构
根据CAE分析结果和工艺排布,整体布置结构见如下图所示：
模具外形尺寸：2560mm x 2120mm x llOOmm.
模具材料：内压边圈、凸模、外压边圈、压料板、凹模采用TGC600材质,局部表面淬火,热处理硬度50HRC以上,下模座采用HT300铸铁材质.
力源与行程：上模压料板Pad采用氮气弹簧作为力源,压料力大小为20T,行程为lOOmm,下模内与外压边圈采用机床的顶杆作为力源,压边力大小为140T,行程为120mm.
限位方式：上压料板采用侧销作为工作和安全限位,下压边圈采用等高套筒加螺杆作为安全限位,上模压力源采用的氮气弹簧串联,方便后期制作对压料力的控制,以及生产过程中监控压料力,见上右图所示.
3实际零件状态
现场实际制作出来的零件经过调试,零件面品没有问题,密封面无起皱现象,零件合格率95.5%按时交付客户,到达客户处生产状态稳定.零件材料利用率达到57.8%,超额达成既定目标.
4结语
通过对汽车背门内板的数模分析设变、CAE工艺分析,通过三动浅成型拉延的方式,在保证板件品质的基础上提供了材料利用率,这种方式为其他车型的背门内板、轿车的尾箱内板以及其他覆盖件的拉延提供了新的思路参考.
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