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汽車外覆蓋件中，發動機罩外板是整輛汽車的“臉面”。我廠在某新車型的實際生產中，發現發動機罩外板在沖壓生產后表面容易產生局部凹陷，須額外增加校正等補救處理措施（圖1）。
分析原因 發動機罩外板凹陷基本上都集中在發動機罩的中間部位，基于上述情況，凹陷部位有固定性，考慮到設備參數，分析原因如下： 保持沖壓生產時液壓機主缸壓力和保壓時間不變，調整液壓墊力，如圖2所示。通過對現場參數的調整，將實際生產時的液壓墊壓力設置為5MPa，略高于工藝要求的3～4MPa，超出了工藝范圍，但是從結果上來看，零件的強度和剛性并沒有得到改善，說明液壓機參數的設定并不是造成零件表面凹陷的主要原因。
2.材料成形原理分析 在一張發動機罩外板毛坯料上用劃針劃間距100mm經線、緯線，由于中間塑性變形不是很明顯，中間劃線間距10mm。通過對該板材進行拉延處理，我們發現，四周間距100mm的網格線通過拉延后產生拉伸、脹形，達到間距103mm，而中間間距10mm的網格線拉延后仍然為10mm，基本上沒有拉伸、脹形的過程，沒有形成塑性變形的效果。所以，我們得出結論：要解決中間塌陷問題，必須使材料中間部分產生塑性變形，從而提高材料的剛性和強度。 因此，我們決定具體整改方法是：實現材料的塑性變形就得修整模具，改變拉延模拉延筋結構，以控制走料速度，形成內部走料大于外圍，使中間材料產生脹形，增加發動機罩外板表面剛性。 工藝改進方案 1.拉延筋結構 拉延筋在汽車覆蓋件的拉延成形中占有非常重要的地位。這是由于在拉延成形過程中，毛坯的成形需要一定大小且沿周邊適當分布的拉力，這種拉力來自沖壓設備的作用力、法蘭部分毛坯的變形抗力和壓料面的作用力。壓料面的作用力只靠在壓邊力作用下模具和材料之間的摩擦力往往是不夠的，需要在壓料面上設置能產生很大阻力的拉延筋以滿足毛坯塑性變形和塑性流動的要求。同時，利用拉延筋可以在較大范圍里控制變形區毛坯的變形大小和變形分布，抑制破裂、起皺和表面畸變等多種沖壓質量問題的產生。 可以說，在很多情況下，拉延筋是否合理設置是板金件沖壓成功的關鍵因素之一。 圓筋用于材料流入量大時的拉延，修模容易，便于調節拉延筋的阻力。矩形筋用于材料流入量少時的拉延或脹形，與圓筋相比能提供更強的附加拉力。根據這些原因，決定在結構上我們選擇用矩形筋來代替圓筋（圖3），在壓力參數穩定的情況下，增大進料阻力。拉延件中間位置發生塑性變形，提高強度。
2.拉延筋布置 拉延筋的位置必須根據拉延件形狀特點、拉延深度及材料流動特點等情況而定。根據所要達到的目的不同，拉延筋的布置也不同： （1）考慮到發動機罩外板凹模內輪廓的曲率變化不大，直線比較多，只有局部區域（四個角）要求進料速度較快，所以沿凹模口四周設置連續的拉延筋。 （2）為了調節壓料面上各部位材料變形的差異，確保材料向凹模內流動的速度比較均勻，沿凹模口四周設置間斷的拉延筋，彎角處不設。后部（弧形）增設一條拉延筋（雙矩形筋），在液壓機壓力穩定的情況下，增大了阻力，減少材料流入量，中間部位發生塑性變形，增強了工件剛性。 3.材料 加大材料寬度，從1420mm增加到1445mm，使之形成內部走料大于外圍，使中間材料產生繃緊，改善拉伸效果，提高發動機罩外板表面硬度。 修模完成之后，通過對現場液壓機參數的調整，將液壓墊壓力設置穩定在5MPa，再次進行網格試驗驗證，發現拉延件網格線中間拉伸2mm，中間部位發生了塑性變形（圖4），強度提高了。
目視檢測和硬度檢測，發動機罩外板表面不存在塌陷問題，發動機罩外板強度、剛性明顯提高。技術人員對整改后的發動機罩外板單件經涂裝電泳后，進行現場效果驗證，達到預期效果。涂裝前將不再需要校正處理，整改效果顯著。 |
