自2013 年以来,国内汽车产量一直保持在2000 万辆以上,无论车身设计还是制造质量均已接近发达国家汽车制造水平。但是,一些复杂车身覆盖件拉延模设计与开发仍需进一步提高。车身覆盖件拉延模对于合格拉延工序件具有举足轻重的地位,常言道成也拉延,败也拉延。
覆盖件拉延破裂或皱纹是工艺补充和压料面联合作用的结果。常常受制于开发经验的不足及CAE 分析软件的局限性,复杂拉延工序件工艺设计有时不尽完美,困扰着汽车模具制造水平的提升,即使在现代计算机虚拟分析已经十分普及的今天。因为,再先进的分析软件,都是设计师的工具和助手,借助分析系统能够快速虚拟显示、证明设计师的匠心独具,助力造型设计极致完美。
主要有三个要素迫使拉延模工艺造型设计急待变革。首先,复杂覆盖件模具制造调试阶段,产品表现瘪塘或波纹,需要局部增添或加高拉延筋;其次,总有一些调试钳工急于求成,仓促打磨,毁掉拉延筋或其一部分,但是根本问题并没有完全解决,甚至出现新的缺陷,往往需要恢复拉延筋;再次,服役模具经过数十万次冲压,拉延筋磨损,也需要再造拉延筋。
上述增添、恢复、再造拉延筋三种模态,本质是压料面凸筋需要堆积材料,另一侧去除材料。堆积拉延筋,大多采用比较节约的焊接工艺。堆焊筋常常有焊接气孔和裂纹,二者都是破坏拉延表面及增阻的罪魁祸首。尽管有先进的工艺,诸如激光烧结、凝结粉材工艺,迫于多种原因始终没有普及。改变拉延筋方向,可以容易重构拉延筋。改变拉延筋方向设计,势在必行,功在设计之变革,利在当下与未来。
拉延筋传统再造
拉深力主要由拉延筋产生,拉延筋的阻力可达到拉深力的98.5%,如图1 所示。车身地板拉延工艺设计,CAE 分析压料力120t、拉深力1000t,摩擦系数0.15,拉延行程400mm,材质DC06-0.8。