一种基于有限元分析解决带法兰边的钣件起皱工艺

摘要

本发明公开了一种基于有限元分析解决带法兰边的钣件起皱工艺，包括如下步骤：第一工序、预拉伸钣件的主体部分；第二工序、将第一工序预拉伸出的钣件进行翻边，所述翻边采用先中间后两边的方式；第三工序、用凸轮整形机构将侧壁上的凸包整形到位；第四工序、和第五工序将钣件上的通孔和槽进行正切、正冲、凸轮切边；第六工序、用凸轮整形机构对侧壁进行调整反弹；并且对上述工序采用autoform进行模拟分析。通过上述方式，本发明能够彻底解决带法兰边且拉伸深度很深的钣件起皱叠料的问题，并提高了生产效率，提高了钣件的质量，降低了产品成本。

说明书

技术领域

本发明涉及汽车覆盖件模具成型分析及工法设计领域，特别是涉及一种基于有限元分析解决带法兰边的钣件起皱工艺。

背景技术

汽车覆盖件起皱，叠料，开裂，变薄，反弹都是目前模具制造过程中经常遇到的问题，如果有以上的几种情形出现，钣件就可以判定不合格，而预先发现这些问题光靠设计及现场试模经验是很难办到的，这样我们就需要根据CAE（Computer Aided Engineering）技术来进行成型分析模拟，提早发现这些成型过程中的潜在风险，将这些风险降到最低并在设计开发阶段就杜绝这些问题。防止钣件拉裂和起皱是保证钣件精度和质量的两个主要因素，为防止钣件起皱，我们通常采用拉延成型的方式，并且增加工艺拉延筋，加大压边力等措施，而这些措施又恰好是使材料变薄，趋于拉裂的主要原因。

通常，切向压应力在法兰的外边缘最大，故起皱也首先在最外边缘出现，钣件太深也会造成翻边起皱，这样预防和解决起皱就需要采用一些特殊的设计结构及成型工艺。压住翻边成型工艺钣件起皱我们经常会遇到，有时根据增大压力或更改翻边面可以解决，但由于材质参数，板厚等原因，有时钣件的起皱不采用特定的模具结构和特殊成型工艺是无法消除的（这个可以根据CAE和现场试模验证）。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于有限元分析解决带法兰边的钣件起皱工艺，能够彻底去除250mm高的带法兰边且两侧面有负角钣件侧壁的起皱叠料问题，材料利用率高，且提高了生产效率及钣件的品质，降低了产品成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于有限元分析解决带法兰边的钣件起皱工艺，包括如下步骤：

第一工序、预拉伸钣件的主体部分；

第二工序、将第一工序预拉伸出的钣件进行翻边，所述翻边采用先中间后两边的方式；

第三工序、用凸轮整形机构将侧壁上的凸包整形到位；

第四工序、和第五工序将钣件上的通孔和槽进行正切、正冲、凸轮切边；

第六工序、用凸轮整形机构对侧壁进行调整反弹。

优选的，用有限元分析软件进行模拟分析。

优选的，所述有限元分析软件包括如下设置：

一、将第一工序拉伸的钣件，主体部分拉伸一半高度，环模高度与钣件上表面最低点持平，下模做成两个模芯；

二、上模翻边块将钣件往下翻一小部分（中间先翻），下模与上模高度不一致，下模逃料，翻下去的钣件侧壁处于自由状态形状；

三、采用双动凸轮整形的方式将钣件侧壁上的凸包形状整形出来；

四、对钣件上的通孔和槽进行正切、正冲、凸轮切边，修整钣件四周的切边线；

五、用凸轮整形机构对侧壁整形到位，对侧壁进行调整反弹。

优选的，所述凸轮整形机构采用双动结构。

优选的，所述有限元分析软件为autoform，3D工法图采用CATIA软件。

本发明的有益效果是：本发明采用autoform分析软件，对250mm高的带法兰边且两侧面有负角钣件的成型工艺进行模拟分析，并且在翻边时，采用先中间后两边的方式，解决了钣件侧壁起皱叠料的问题，材料利用率高，提高了生产效率及钣件的品质，降低了产品制造成本。

附图说明

图1是本发明一种基于有限元分析解决带法兰边的钣件起皱工艺一较佳实施例的立体结构示意图；

图2是所示第一工序状态结构示意图；

图3是所示第二工序状态结构示意图；

图4是所示第三工序状态结构示意图；

图5是所示第四第五工序状态结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、主体，2、侧壁，3、凸包，4、槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1至图5，本发明实施例包括：

一种基于有限元分析解决带法兰边的钣件起皱工艺，包括如下步骤：

第一工序、预拉伸钣件的主体部分；

第二工序、将第一工序预拉伸出的钣件进行翻边，所述翻边采用先中间后两边的方式；

第三工序、用凸轮整形机构将侧壁上的凸包整形到位；

第四工序、和第五工序将钣件上的通孔和槽进行正切、正冲、凸轮切边；

第六工序、用凸轮整形机构对侧壁进行调整反弹得到最终成品。

进一步的，用有限元分析软件进行模拟分析。

进一步的，所述有限元分析软件包括如下设置：

一、将第一工序拉伸的钣件，主体部分拉伸一半高度，环模高度与钣件上表面最低点持平，下模做成两个模芯（如图2）；

二、上模翻边块将钣件往下翻一小部分（中间先翻），下模与上模高度不一致，下模逃料，翻下去的钣件侧壁处于自由状态形状（如图3），减少了模具的下翻行程，并且改善了中间起皱；

三、采用双动凸轮整形的方式将钣件侧壁上的凸包形状整形出来（如图4）；

四、对钣件上的通孔和槽进行正切、正冲、凸轮切边，修整钣件四周的切边线（如图5）；

五、用凸轮整形机构对侧壁整形到位，对侧壁进行调整反弹（如图1）。

进一步的，所述凸轮整形机构采用双动结构，凸轮整形不仅可以将钣件两侧的凸包形状整形出来，还能防止钣件卡在模具中，方便钣件取出来。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。