汽車覆蓋件拉深模壓邊圈刻線方案研究與應用

0 引 言

汽車覆蓋件一般是板料經過拉深、切邊、翻邊及整形等工序沖壓而成，其中拉深成形的質量決定制件的表面質量與尺寸精度

。在汽車覆蓋件沖模制造及調試過程中，拉深及成形占據了大部分時間。拉深成形過程中，板料流入量是重要的指標，是沖壓成形過程中的材料流動量，通常是沿板料邊緣法向測量成形前和成形后的邊緣變化距離。板料流入量對成形制件的表面質量、尺寸精度以及批量生產的穩定性具有重要的影響。

隨著計算機仿真技術的發展，板料成形分析越來越貼近實際的成形。在汽車覆蓋件拉深模的制造調試階段，一項重要的工作是以制件CAE 分析作為參考，通過確定板料位置，調整筋條系數、壓邊力、壓邊圈與壓料面間隙等方式控制板料流入量

，使成形制件狀態與CAE 分析結果更貼合。當拉深模調試后運到主機廠由于生產條件發生變化，成形的制件狀態也可能發生變化，此時通過控制板料流入量可以盡快恢復模具出廠前的狀態。由此可見對板料流入量的控制貫穿整個拉深模開發過程，傳統的板料流入量測量方式是先用一片板料成形拉深筋條，以此工序件為參考基準，再用另一片板料將制件成形，測量兩者之間的板料邊緣的變化量，兩者差值即為板料流入量。這種測量方式有2個缺陷：①操作繁瑣，特別是對于自動化生產線的模具會造成停線時間較長，影響生產效率，實際執行受阻；②板料流入量實際測量位置與CAE 分析中提供的位置存在差異，測量結果存在失真。為了發揮CAE 的指導作用，方便板料流入量檢測，各主機廠會在壓邊圈上刻劃相應的參考線，指導板料定位，以便板料流入量的測量和控制。

2017年1月5日，國家發展改革委、工業和信息化部聯合發布《關于促進食品工業健康發展的指導意見》，提出要進一步健全標準體系，推動食品添加劑等標準與國際標準接軌，引導企業建立食品安全可追溯制度。

1 壓邊圈刻線類型

壓邊圈刻線是根據制件拉深工藝中的參考線進行刻劃，不同參考線所起的作用不同，圖1所示是某后側門內板拉深工藝圖，其中主要參考線包含板料線、重力線、位置線、閉合線和收縮線等，具體說明及作用如表1所示。

2 壓邊圈刻線方案

由于不同參考線所起的作用不同，如果將所有的線都刻劃在壓邊圈上，不僅信息凌亂，容易產生誤導，而且部分刻線還會對板料的正常流動產生影響，批量生產時容易造成成形制件拉傷問題。壓邊圈刻線既要方便板料流入量的快速測量，又要減小對模具調試和批量生產的影響。

2.1 刻線方案說明

浙江省山丘區小流域眾多，其中控制面積在20～200 km2的小流域有2 000余個，需治理的小流域有1 795個。由于受客觀條件限制，小流域兩岸防洪基礎設施薄弱，有的甚至沒有設防，其河道兩岸極易發生山洪災害。據調查統計，浙江省有山洪災害防治任務的縣（市、區）有72個，占全省90個縣（市、區）的80%；山洪災害防治區面積達6.342萬km2，占全省陸域面積的62.3%；受山洪災害威脅人口640萬人，占防治區總人口的39.1%；有992個鄉鎮10 214個村直接受山洪災害威脅，受災面非常廣。

方案一是板料線+位置線組合，即在壓邊圈上刻劃位置線與板料線，兩者相交形成“T”形交點，該交點為板料流入量的測量起始點，如圖2 所示。以板料線作為板料定位參考，測量該交點與制件實際成形到底后的板料邊緣的距離，并與CAE 分析值進行比較。

（1）通過對KLM立磨機結構和工作原理分析可知，KLM立磨機結構設計合理，細磨效率高，能耗低，是一種節能高效的礦物細磨和再磨裝備。

2.2 刻線方案應用分析

種質資源是玉米育種的重要物質基礎，但是自從推廣雜交種以來，生產用種質正在快速減少，在現代技術的沖擊下，部分資源正在快速消失；同時因為少數優良種質的利用率過高，導致玉米種質基礎變得狹窄，嚴重制約玉米育種研究以及生產，很難取得突破性的進展。特別是近年來，國內玉米育種在應用基礎研究上和國外發達國家的差距沒有得到縮小，材料與技術儲備上都存在嚴重不足，玉米種質基礎狹窄的問題最為突出。當前在世界范圍內，玉米有250多個種族，但是國內在生產之中運用的卻只有3-4個，大量使用的只有2個，這種情況嚴重的阻礙了玉米育種的發展。

對后側門內板周圈位置線進行編號，然后按照2種刻線方案分別測量進行實際驗證

，如圖4所示。2種方案測量結果如表2、表3所示。

（1）當壓邊圈造型平緩時，板料線、重力線基本重合，并且都與板料實際位置相符。

方案二是重力線+位置線+閉合線組合，即在壓邊圈上刻劃重力線、位置線和閉合線。閉合線與位置線相交形成“T”形交點，該交點為板料流入量的測量起始點，如圖3 所示。以重力線作為板料定位參考，測量該點與制件成形到底后的板料邊緣的距離，并與CAE分析值進行比較。

通過對比2種刻線方案，可以得出如下結論。

對測量數據進行檢查，發現偏差較大的區域處于制件窗框位置，實際板料在壓邊圈上放置狀態與測量數據表現一致。2 種方案窗框頂部位置變異明顯的主要原因是受壓邊圈造型影響，板料在重力作用向下凹陷，理論板料線與實際板料邊緣位置差異大，而其他位置壓邊圈型面平緩，板料線與實際板料邊緣基本重合，如圖6所示。

現以后側門內板為例，研究2種組合方案。

通過將2種方案板料流入量的理論值和實測值進行對比可以看出（見圖5）：①方框區域中方案一和方案二的測量結果存在較大差異；②除方框區域外，其余位置2 種方案理論值和實測值均能較好地貼合，偏差在誤差范圍內。

（2）當壓邊圈造型起伏明顯時，重力線與閉合線基本重合，并且與實際板料位置相符，而板料線與前兩者偏差大，此時通過板料線進行流入量檢測將無法反應板料成形時的真實流入量。

重力線作為模具調試時的板料定位，與板料線相比更貼近實際板料邊緣，但同時重力線存在一定局限性，表4 所示為板料線與重力線作為板料定位參考的優缺點對比。

2.3 最終刻線方案

綜合上述2 種方案的優點，對壓邊圈刻線方式進行優化調整，最終采用閉合線+位置線+重力線+板料線組合方式，即周圈只刻劃閉合線和位置線，重力線和板料線只在定位器旁邊刻劃用于板料定位參照，如表5 和圖7 所示。該方案一方面能真實反映制件成形時的板料流入量，另一方面刻線清晰，方便人員操作，減少誤判，同時在主機廠能為自動化生產線機械手放置板料的定位提供參照。另外該方案方便板料流入量的離線檢測，減少對生產的影響，提高工作效率。

春深花正艷（曹香玲） ...................................................................................................................................5-59

3 結束語

通過對比2 種壓邊圈刻線方案，對比了2 種方案的優缺點，并最終制定了有效的刻線方案，為拉深模調試提供參考。拉深模作為外覆蓋件沖模較重要的組成部分，其調試難度大、周期長，而板料流入量又是拉深模調試重要的參考指標，通過對壓邊圈刻線方式的優化，實現板料流入量的準確而快速檢測，為更好地控制制件成形質量和生產的穩定性提供保障。

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[3]馬榮國.基于CAE 模擬坯料流入量的汽車覆蓋件拉伸模現場調試技術[J].模具工業,2018,44(9):34-36.