不同分模線位置對尾端板成形性的影響

蔣 壯

（華域汽車車身零件（沈陽）有限公司，遼寧沈陽110122）

1 引言

對于拉伸成形的沖壓件，模具分模線的設計對于制件成形性至關重要，不合理的分模線位置，會使成形不充分，從而導致修邊后制件嚴重回彈，進而影響制件尺寸，所以，分模線的設計方式決定了沖壓工藝的成敗。有幸在實際生產中見證了兩個造型基本一致的尾端板制件采用了不同的設計工藝，現把理論與實踐結合，來闡述分模線位置對制件尺寸的影響。

2 制件及工藝介紹

圖1所示為兩個極為相似的尾端板，該樣式也是汽車尾端板的常見形狀，即中部階梯式凸起型面，周邊較大區域平板型面，半封口式制件造型，材料較薄，一般為0.65mm，同時有較大的制件深度。

圖1 汽車尾端板造型

因其獨有的制件特征，即中間凸起，周邊平面，使得部分設計者將成形分模線設置在延凸起型面一周，工藝造型凸模如圖2所示，以此更能提高材料利用率。另一部分設計者則將成形分模線包圍了完整制件，即分模線在制件之外，工藝造型凸模如圖3所示。

圖2 分模線在制件內造型

圖3 分模線在制件外造型

3 成形工藝對比分析

3.1 工藝造型及壓料力對比

在制件內時，分模線沿制件突起形狀布置，可得到較短的分模線長度，所成形投影面積更小，并且在壓邊圈上的制件部分幾乎無成形深度，這使得使用更小的成形力及壓邊力即可實現制件成形。經Autoform分析，壓邊力60t即可完成較好成形效果，工藝造型如圖4所示。

圖4 制件內工藝造型

在制件外時，分模線囊括了全部制件造型，并且所有成形部分，即凸模范圍均設置成形深度，同時有著較長的分模線長度及成形投影面積，這便需要更大的成形力及壓邊力以達到同樣的成形效果。經Autoform分析，壓邊力100t可實現較好成形效果，工藝造型如圖5所示。

圖5 制件外工藝造型

3.2 成形效果及回彈分析對比

分模線在制件內時，由于部分制件型面在壓料面上，并沒有經過拉伸，使得制件沒有減薄，成形不充分，FLD極限圖如圖6所示，顯示成形良好部分僅占總面積84%。同時，在型面回彈方面，也表現出了較差效果，如圖8a所示，出現6mm的較大回彈量。

圖6 FLD極限圖

分模線在制件外時，所有制件形狀均在成形凸模上，并有成形深度，所有位置均經過拉伸減薄，成形充分，FLD極限圖如圖7所示，顯示成形良好部分占總面積95%。同時，型面回彈也表現優異，如圖8b所示，最大回彈量僅為0.98mm。

圖7 FLD極限圖

圖8 制件回彈狀態

4 制件實際狀態驗證分析

該兩種設計工藝的尾端板均投入了實際的制造生產中，經過機床匹配調試，最終也正如設計階段分析的一樣，制件展現了兩種不同的尺寸狀態。制件在檢具上定位及檢驗方式如圖9所示，2個定位基準孔在制件平面區域的左右兩側，與6個加緊點及8個臨貼支撐點配合，實現制件在檢具上的夾緊及定位。

圖9 尾端板檢具狀態

經實際制件驗證，分模線在制件內的尾端板，正如設計分析時所表現的狀態，其成形并不充分，從而導致制件在檢具上呈現整體翹曲形態，即中間低，兩端上翹的狀態，導致2個定位基準銷無法同時插入，孔距小于標準孔距約1mm，如圖10所示。同時，左右兩端臨貼支撐點處有約6mm的懸空，制件無法貼實檢具，如圖11所示，這與回彈分析時，制件的回彈量相吻合。而另一個分模線囊括整個制件的設計工藝，實際驗證中均無以上問題，制件尺寸狀態良好。

圖10 定位孔異常

圖11 臨貼處型面懸空

5 總結

通過工藝設計及CAE軟件分析，并結合實際模具調試生產驗證，證實了針對汽車尾端板制件，分模線設計在制件外部成形時，會得到更好的尺寸狀態，型面狀態更穩定，更符合檢驗要求。同時也驗證了，板材經過充分的拉伸，并適度的減薄，可得到更準確的尺寸造型，更小的回彈量，更有剛度的制件狀態。

6 結束語

在技術領域，理論經過實踐的驗證往往才能得出更準確有力的結論，實踐出真知，通過切實的驗證之后，再反饋于最初的設計，完善于設計，持續地進行設計、驗證、糾錯、升級，使得擁有更強大的經驗儲備，從而設計出更完美的模具。