汽车外覆盖件的制造质量故障诊断及模具调试冲压CAE分析的应用

本文以某项目车门外板为例,详细阐述了冲压虚拟故障诊断的流程及工作方法。从现场数据采集,到故障诊断、故障原因分析、故障解决措施最后到故障解决措施验证。最终证明了冲压虚拟验证可以很好的还原冲压现场的实际状态,并以此为依据在虚拟的环境下,找到解决问题的最佳途径。指导冲压现场的实际调试。大大缩短了调试时间,降低了调试成本,并且能很好的控制因调试更改造成的模具报废风险。

 板料优化方案:

经虚拟验证,发现实际试模所用板料zh整体尺寸偏大,经过对工艺补充的优化可以通过增大拉延筋力来控制板料的流入,这样即有利于零件的成型又可以节省材料,避免浪费。板料优化方案见下图15。

 

 

原方案板料尺寸及摆放位置

 

 

图15 板料优化方案

优化后的板料在宽度方向由1370mm减小到1320mm,减少了50mm,在长度方向由1480mm减小到1443mm,减小了37mm。

 3.2 解决方案验证

对工艺补充和板料进行了优化后,在分析条件不变的情况下,对拉延筋也重新进行了优化,分析结果如下:

 

 

图16 拉延工序FLD图

 

图17 主应变云图

 

图18 次应变云图

 

图19 变薄量云图

由图19变薄量可以看出经过优化工艺补充和板料后,大部分区域的变薄量充分,只有局部图示位置变薄量较充分,较之前大面积区域变薄量有显著的改善,次应变不充分的区域只有窗口右下角局部区域,由于此区域有产品特征决定无法再继续增大车向坐标X向的拉伸力,而且此处区域面积小,同时存在产品的形状特征;因此对零件的整体刚性影响有限。

由此可见通过优化工艺补充、板料以及调整拉延筋等工艺参数,有效的解决了此零件刚度不足的缺陷

4 结束语

冲压CAE技术目前已广泛的应用于产品设计阶段的冲压工艺验证以及工装开发阶段的冲压工艺设计验证,但在指导模具调试以及模具故障诊断方面很少应用,本文正是从模具故障诊断的角度,利用冲压CAE分析软件PAM-STAMP虚拟冲压现场,分析定量化的CAE结果,从中找出故障原因。并以此为依据优化了工艺补充及板料尺寸。最终通过CAE分析确认工艺补充和板料的优化可以很好的解决此零件刚度不足的问题。

冲压虚拟故障诊断可以很好的分析故障原因,并找到更简单更有效的解决方案,较传统的在模具上进行更改及调试,大大缩短了调试时间,降低了调试成本,并且能很好的控制因调试更改造成的模具报废风险。