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1、汽车铝板冲压总结,3,铝板的性能,屈服强度(YS)塑性变形起始点。屈服强度越低，越容易发生塑形变形。屈服强度是铝可成形性的最好评定参数。,屈服强度(YS)典型外钢:YS=210Mpa典型优质外铝:YS=130Mpa典型劣质外铝:YS=165Mpa,n值高n值可改进钢的可成形性，但不适用于铝。,延伸性延伸性是指材料在未开裂的前提下在线性方向上的长度变化钢=40%铝=25%,时效硬化一些铝有其极限保存时期。以6000系列的铝为例(6111T4,6022等):新置材料的屈服强度=130Mpa存放3个月后的屈服强度=150Mpa存放6个月后的屈服强度=165Mpa如果存放时间超过6个月，6000系列铝
2、材料将过硬以至于成形困难。,时效硬化5000系列铝(5182或5754)不会时效硬化并能在多年的保存中保持其成形性质不变。铝是一种无磁材料，故板料磁性机械手无法对其进行分离板料并将其递送至冲压线。为了分离铝板料，我们采用“空气刀”。空气刀需要适当地调整，且在板料上附有油时将导致空气刀失效。,铝板的化学成分,铝板的物理性能,时效保质期,二：铝板冲压工艺难点及控制,1.铝板冲压工艺难点及原因：,回弹严重：杨氏弹性模量E 为钢板的1/3，故变形中弹性应变占比例大。容易开裂：延伸率比钢板小,钢为40%,铝为25%，故变形量比钢板小，成形圆角和拔模角度要比钢板类零件有更高的要求。最大变薄率不能超过20%
3、，一般CAE判定极限设定15%左右。生产时需要涂油容易堵料：密度为钢板的 1/3,重量轻。故拉深上模易吸料，切边上模易带料，下模易堵料。碎屑较多：切边易产生片状碎屑。一般分工序切边，需要采用废料刀时最好用浮动废料到以及二级切断刀板料时效：对于一些铝板是具有生命周期的,对于6000系列的材料:GMNA:出厂的铝板屈服强度为130MPa,3个月后变为150MPa,6个月后为165MPa,超过6个月的铝板是很难成型的；SGM:需要再试验跟踪.所以对于试模材料采用分两批供应的措施来保证试模材料安全性能。分张困难：铝板不具有磁性,所以磁性分张对它没有用。容易表面划伤：成型类模具表面要镀铬处理。在线检测时
4、胶木油石打磨，以减少划伤。铝板模具镀铬技术:平面镀铬厚度7-15;R部位20以上；表面硬度HRC64以上。,铝板成型工艺注意点,为了避免产生拉裂或刮碎片,拉延筋最小r/t5.铝板只能使用1道拉延筋，多道拉延筋不适用于铝板的模具；上下模接触的越多缺陷越多,不工作的上模区域要让空,边缘的圆角要尽可能大.Hood OTR需要用两个半圆形定位缺口，辅助OP20定位.因为板料较轻。上模容易吸料,可以在上模的四个角加弹顶.也可以在上模让空部位以及在上下模一圈的工艺补充面上均可以加排气孔.拉深模凸模、凹模、压边圈均为GM338M，其他模具材料与钢板模具材料一样.上下模压边圈最终需要电镀.凸模和压边圈之间的间
5、隙比钢板要大35mm，以便拉深开始时气体排放及时充分,下模切边碎屑严重，尽量少的布置废料刀,可采用二次切断,浮动修边刀来改善碎屑（库卡L550发盖内板是分两序修边，后背门外板有一侧采用侧修时设计为普通废料刀）.拒绝使用刺破式废料刀,切边不稳定,易造成开裂与铁屑堆积.上模直切刀口配好后用油石推一下，使刀刃约有0.5 圆角半径.上模压料板有效压料宽度为2025mm(美国:10-13mm)，减少垃圾碎屑压印.上模刀口外沿需加工，避免压板料刮出碎屑.二次切断时，上模刀口上加装废料顶杆(KUKA-L550上模刀块上装有弹顶销）.铝板较轻,有油的废料容易粘在废料板上,废料盒设置的角度尽可能大,于25.且废
6、料板要用滤油网板.(KUKA-L550是30）切边刀刃入2t,切边间隙12%t修边角度：最大锐角85，最大钝角100铝板切边模具PM次数比钢板要多.,压料板设定：铝板模具的压料板的贴合面比钢件模具的贴合面小主要是减小A面的压料板的贴合率，减少脏物对板料的压伤切边模具的压料板的边缘距离是10mm（压料板比产品边界大10毫米）。和钢板使用相同的起始压边力,铝板最大的刀口间隙为57（前后矛盾，前面一页写的是12%倍料厚）对于前盖来说，间隙先设为0，然后将将切边刀口上的紧的点去处，最终的间隙维持在0.050.07mm刀口间隙的不均匀或太大会产生毛刺和细长碎屑,切边模具刀口的间隙,福特修边间隙标准,切入
7、深度最小1.5mm，最优3mm刀口的有效高度为610mm刀口的支撑面为3mm6mm之间支撑面后端的角度为30度或更多,切边模具废料刀,大于1.5，最优3毫米,倾斜角大于30,6-10毫米,3-6毫米,切边,翻边和整形模具在供应商处调试1两轮之后,无用的压料面要加工掉以免碎屑压印,有效压料面积为2025mm(美国:10-13mm).翻边模具可以的化尽可能使压料板的力小以改善表面质量,即在OP20-OP40增加压料板平衡块.翻边线角度要大于等于60(DFM).冲孔冲头必须是带顶针的.冲头刃入2t.翻边间隙一个料厚，翻边刀入口过 产品最大5mm；翻边刀块接触圆角R5以上,根据E10,E11,以及25
8、8Hood OTR的跟踪,得出冲压单板的翻边外r=Rmax+0/0.5mm,并在项目早期同车身再次确定.其中R为总成外R角.DFM 要求:r=2t.,全球铝板成形开裂减薄标准为:a.在产品和工艺补充以及特殊圆角处减薄率均不超过20%.b.最新经验总结:在CAE模拟时减薄率控制在15%以内,实际生产才是安全的.,常用的工艺补充造型以及减少回弹的办法,基本和钢板一致，下面简单介绍一下,1.活动拉延筋可以减少回弹。,Stake Bead Locations,无 stake bead 回弹量,有 stake bead 回弹量,2.产品尽量一次拉伸到位，减少整形。,3.内外侧压料翻边可以减少回弹。,Ty
9、pical:6mm top radius8mm bottom radius5mm deep,incorrect,correct,4.必须要翻边的部位，尽量要减少翻边多料或少料。,incorrect,correct,5.翻边刀块的接触圆角越小，回弹越小。翻边产品R越小，回弹越小,拉延工艺补充的余肉要低于产品延伸面，可以降低产品回弹,Class A Run-Off,incorrect,correct,在拉延bar低于A面时，A面过渡区可以从开始触料一直处于拉伸状态,直线部位A面工艺补充优先标准,Class A,Trim Shelf(10 degree down hill from trim/5 d
10、egree from class A),1.0mm creepage,Product Flange,Incorrect Shelf,Class A Run-Off,Corrected Trim Shelfwith Ditch,行李箱盖外板等倾斜面较大必须做余肉分散材料解决去起皱时选用,保证修边10以内,Unacceptable,Drawn Blank,Wrapped Blank,Bead Mark Movement,Trim Line,Acceptable,Bead Mark Movement,Trim Line,Drawn Blank,Wrapped Blank,Wrapped to dra
11、wn blank edges need to be checked to ensure that bead marks will not end up on product拉延筋的滑移线不能进入到产品部位,Cam Flange to first step with 0.5mmPlus,then finish cam form,Fender Outer Hood-Line Area,注：本人认为分两次整，可以保证R棱线的一致性。深度补偿以前和钢板基本一样。回弹也要进行补偿,修边角度不够时，要设定台阶保证角度，减少铁屑,产品修边线要尽量直，减少铁屑,Plan View Radius 3 times
12、 the Depth for pocket or die walls平面圆角和深度比要在3倍及以上,要保证足够的深度以及凸模接触，此表为最低极限，不是最推荐优值,料厚大于1.5毫米时，X和Z需要加1毫米拉延凹R大于R6时，X扩大到3毫米直线段压边圈倾斜角度大于20时，必须保持3毫米直线段,外板过拉延后整形的做法,收缩补偿,多料部位过拉延通常可以减少回弹,不同弧度的翻边棱廓线翻边对主面的影响,少料翻边,多料翻边,结果显示：多料翻边以及少料翻边都会造成主面的回弹。多料翻边造成的回弹影响比少料翻边影响更大。棱线越接近直线，回弹越小,多料部位压合比翻边主面回弹要大,Convex flanging,FBC springback without gravity,结果显示压合造成的主面回弹要比翻边造成的主面回弹大一些,拉延直线延伸后翻边回弹量,更改风挡处翻边吃入量后的回弹结果,风挡处改为水滴积料形状后翻边回弹结果,结果显示，风挡处回弹由于少料导致，从根本上且最有效的办法是积料补偿,CAE分析目标,
