CN104001821B - 制造汽车后纵梁半封闭式拉延模的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制造汽车后纵梁半封闭式拉延模的工艺方法，利用CAE分析手段对现有工艺进行分析，并逐步对其半封闭拉延的形状进行分析，后建立相应工艺数模，并利用白光技术对拉延出的制件进行扫描分析，放置半封闭拉延的补偿量，逐步进行完善产品的表面质量、公差及回弹和扭曲等不良现象。利用该工艺方法所得的汽车后纵梁半封闭式拉延模制造的汽车后纵梁回弹小，解决了拉延工序中产品起皱、开裂的现象，同时降低了产品报废率、延长了模具的使用寿命以及提高了材料利用率。

Description

制造汽车后纵梁半封闭式拉延模的工艺方法

技术领域

本发明涉及半封闭拉延工艺方法，具体涉及一种制造汽车后纵梁半封闭式拉延模的工艺方法。

背景技术

在汽车生产制作过程中，后纵梁采用高张力激光焊接板材（板材的屈服强度达到440Mpa，材料延伸率≤18，其产品本身要求：表面质量达到B级面标准；整个曲面变形控制不超过0.05mm；回弹控制不超过0.05mm；激光焊缝公差+3，-7mm；切边线公差为±0.25mm）进行产品设计。

如图5所示，采用封闭拉延模3进行成型，产品和生产易出现以下问题：

（1）产品易开裂、起皱，表面质量差，只能达到D级；

（2）产品报废率达到10%左右；

（3）生产节拍严重滞后（该行业中，冲压生产一般的生产节拍为8～10次，现工艺中的生产节拍为3～3.7次）；

（4）产品回弹、扭曲在5mm~10mm；

（5）模具磨损严重，维修保养频次高，使用寿命短；

（6）材料利用率只有31%；

（7）模具的表面硬度为58HRC（相当于HV1200）。

综上所述，采用封闭拉延模制造的汽车后纵梁成本较高，且生产和质量管理难度大，机床承载的生产负荷较大，工人劳动强度大；另外，由于汽车后纵梁易出现开裂、起皱等不良缺陷，生产的辅助人员和产品检验人员以及检验的频次大大增加，加大了生产管理难度和成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种制造汽车后纵梁半封闭式拉延模的工艺方法，利用该工艺方法所得的汽车后纵梁半封闭式拉延模制造的汽车后纵梁回弹小，能解决拉延工序中产品起皱、开裂的现象，同时能降低产品报废率、延长模具的使用寿命以及提高材料利用率。

本发明所述的制造汽车后纵梁半封闭式拉延模的工艺方法，

步骤一、建半封闭式拉延模的工艺数模；

步骤二、对现有封闭式拉延模制造的横截面呈“U”形口的汽车后纵梁的不良品进行分析，确定出不良的汽车后纵梁的“U”形口的回弹值和扭曲值，并将回弹值、扭曲值放置在步骤一的工艺数模中反复进行CAE模拟分析，并反复调整“U”形口的回弹值，控制工艺数模的回弹值为0.1mm；

步骤三、利用步骤二得到的工艺数模定制胎膜，并对胎膜进行研配、调试，利用胎膜压制出五套汽车后纵梁进行三坐标数据检测；

步骤四、利用白光检测技术对步骤三压制的汽车后纵梁进行扫描分析，并将回弹值、扭曲值反馈到工艺数模中，反复调整“U”形口的回弹值，确保“U”形口的回弹值控制在0.1mm以内，得到的工艺数据再反馈到胎膜中反复进行调试，直到汽车后纵梁的扭曲值为0.05mm，回弹值为0.05mm~0.08mm后，将数据固化；

步骤五、利用步骤四得到的固化数据制造半封闭式拉延模；

步骤六、对步骤五得到的半封闭式拉延模进行调试、修正，并进行TD（热扩散法碳化物覆层处理）处理。

所述半封闭式拉延模采用KD11S冷作模具钢。

本发明利用CAE分析手段对现有工艺进行分析，并逐步对其半封闭拉延的形状进行分析，后建立相应工艺数模，并利用白光技术对拉延出的制件进行扫描分析，放置半封闭拉延的补偿量，逐步进行完善产品的表面质量、公差及回弹和扭曲等不良现象。

本发明所述的封闭拉延是指为变形充分，将板料全部覆盖凸模形成封闭环的一种成型方法。

本发明所述的半封闭拉延是指为应对高涨力板材的充分变形、回弹、扭曲等不良现象，让板料在凸模的宽度方向（封闭环小的方向）形成四分之一的封闭口的成型方法。

本发明所述的白光检测技术：一种相当于可以照相的成型分析照相仪器，运用该仪器对使用一般材料的拉延模压制出来的产品进行照相，在仪器本身中可以形成数模，将该数模与设计好的产品数模或工艺数模进行逐一对比，再次调整设计数模和回弹值，将产品严格控制在设计范围内。

本发明所述的制造汽车后纵梁半封闭式拉延模的工艺方法：

（1）半封闭式拉延模的表面硬度能够达到100HRC以上（相当于HV2800~3200）；

（2）降低了模具维护和保养的频率；

（3）模具的使用寿命提高了5~6倍；

（4）汽车后纵梁的表面质量能够达到B级；

（5）汽车后纵梁的报废率控制在1%左右；

（6）汽车后纵梁的回弹、扭曲控制能够达到0.05mm~0.08mm；

（7）材料利用率提高到57%；

（8）适用于汽车零部件开发中所有具有本“U”形，且拉延深度在150mm，材料屈服强度在340Mpa以上的高张力板材零件工艺开发。

综上所述，利用该工艺方法所得的汽车后纵梁半封闭式拉延模制造的汽车后纵梁回弹小，拉延工序产品起皱、开裂的现象得到全面解决，降低了产品报废率，同时提高了产品的质量、延长了模具的使用寿命以及提高了材料利用率；还能够降低劳动强度，且便于管理。

附图说明

图1是汽车后纵梁半封闭式拉延模的“U”形口的示意图；

图2是汽车后纵梁半封闭式拉延模的“U”形口的回弹、扭曲控制示意图；

图3是汽车后纵梁的结构示意图；

图4是汽车后纵梁半封闭式拉延模；

图5是现有汽车后纵梁封闭式拉延模。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步详细说明：

参见图1、图2和图4，本发明所述的制造汽车后纵梁半封闭式拉延模的工艺方法，其步骤如下：

步骤一、建半封闭式拉延模2的工艺数模；

步骤二、对现有封闭式拉延模3制造的横截面呈“U”形口1的汽车后纵梁的不良品进行分析，确定出不良的汽车后纵梁的“U”形口1的回弹值和扭曲值，并将回弹值、扭曲值放置在步骤一的工艺数模中反复进行CAE模拟分析，并反复调整“U”形口1的回弹值，控制工艺数模的回弹值为0.1mm（即回弹角度r放置为1°）；

步骤三、利用步骤二得到的工艺数模定制胎膜（拉延胎膜1副—模具材料使用45#钢、整形胎膜1副—模具材料使用45#钢，其余使用激光切割—包含边、孔位），并对胎膜进行研配、调试，并利用胎膜压制出五套汽车后纵梁进行三坐标数据检测；

步骤四、利用白光检测技术对步骤三压制的汽车后纵梁进行扫描分析，将回弹值、扭曲值反馈到工艺数模中，反复调整“U”形口1的回弹值，确保“U”形口1的回弹值控制在0.1mm以内，得到的工艺数据再反馈到胎膜中反复进行调试，直到汽车后纵梁的扭曲值为0.05mm，回弹值为0.05mm~0.08mm后，将数据固化；

步骤五、利用步骤四得到的固化数据制造半封闭式拉延模2；

步骤六、对步骤五得到的半封闭式拉延模2进行调试、修正，并进行TD处理。

本发明所述的半封闭式拉延模2采用KD11S冷作模具钢。

采用本发明所述的工艺方法后，所生产的汽车后纵梁进行检验，其CPK≥1.33，如图3所示，汽车后纵梁的A段、B段和C段的回弹、扭曲均得到有效地控制。

以下是“U”形高张力板材工艺开发数据总结：

回弹控制量：0.05mm~0.08mm；

CAE回弹调节量：0.5mm~0.8mm；

表面处理硬度：HV2800~3200；

TD处理厚度：10um~15um；

TD处理变形量：3um~5um/300mm；

表面光洁度：0.2。

Claims (2)

1.制造汽车后纵梁半封闭式拉延模的工艺方法，其步骤如下：

步骤一、建半封闭式拉延模的工艺数模；

步骤二、对现有封闭式拉延模制造的横截面呈“U”形口的汽车后纵梁的不良品进行分析，确定出不良的汽车后纵梁的“U”形口的回弹值和扭曲值，并将回弹值、扭曲值放置在步骤一的工艺数模中反复进行CAE模拟分析，并反复调整“U”形口的回弹值，控制工艺数模的回弹值为0.1mm；

步骤三、利用步骤二得到的工艺数模定制胎膜，并对胎膜进行研配、调试，利用胎膜压制出五套汽车后纵梁进行三坐标数据检测；

步骤四、利用白光检测技术对步骤三压制的汽车后纵梁进行扫描分析，并将回弹值、扭曲值反馈到工艺数模中，反复调整“U”形口的回弹值，确保“U”形口的回弹值控制在0.1mm以内，得到的工艺数据再反馈到胎膜中反复进行调试，直到汽车后纵梁的扭曲值为0.05mm，回弹值为0.05mm～0.08mm后，将数据固化；

步骤五、利用步骤四得到的固化数据制造半封闭式拉延模；

步骤六、对步骤五得到的半封闭式拉延模进行调试、修正，并进行TD处理。

2.根据权利要求1所述的制造汽车后纵梁半封闭式拉延模的工艺方法，其特征在于：所述半封闭式拉延模采用KD11S冷作模具钢。