SUV汽车后背门外板拉延工艺面造型方法技术

本发明专利技术SUV汽车后背门外板拉延工艺面造型方法，包括以下步骤：（1）有凹坑形状位置a、b、c、d处的凹坑侧壁处凸模与凹模之间的间隙放大，凸模与凹模在凹坑侧壁处的间隙为料厚t加大0.3 mm，（2）全周压料面g区域做强压处理，强压数值为0.05mm；四个角落f区域处，凹模与压边圈的间隙从t‑0.05增大到2mm，并逐渐过渡；（3）车牌安装位两端与两个尾灯安装位上下交界处h、k、i、j区域做强压处理，强压数值为0.05mm，（4）拉延凸模和凹模的所有工艺型面数据在X、Y、Z方向上的尺寸均放大万分之六，（5）根据在冲压机上的拉延过程模拟，对拉延凸模进行挠度补偿。本发明专利技术解决产品在拉延成形过程中，因抗凹性不足产生的起皱、开裂、凹坑等表面质量缺陷。

Forming Method of Drawing Process Surface for Outer Panel of SUV Backdoor

【技术实现步骤摘要】
SUV汽车后背门外板拉延工艺面造型方法
本专利技术涉及汽车覆盖件零件制造领域，特别涉及一种SUV汽车后背门外板拉延工艺面造型方法。
技术介绍
在汽车车身覆盖件中，汽车后背门外板的开发难度比较大，它具有外形尺寸较大，材料较薄，形面具有对称特征，但起伏比较复杂，深度比较深，表面质量和尺寸精度要求较高等特点，在拉伸成形过程中容易出现拉裂、起皱、棱线不清晰、制件刚性不足等缺陷。SUV汽车后背门外板材料多为DC05或DC06，料厚一般为0.7mm或0.8mm，分为4个冲压工序完成，第1个工序是拉延，第2个工序是修边冲孔，第3个工序是冲孔、翻边等，第4个工序是侧冲孔、翻边等。其中，拉延工序是关乎零件成形质量的重点工序。为保证拉延质量，需要对汽车后背门外板数字模型进行工艺补充，利用UG、CAD或CATIA软件，将制件边线沿曲面延伸，形成光滑连接面并形成封闭的盒型拉延件，图1为汽车后背门外板拉延工艺面。按工艺面数据加工拉延模凸模、凹模等型面，进行冲压生产。汽车后背门外板其造型按传统的大型汽车覆盖件的拉延工艺进行布置。确定冲压方向后，布置压料面，将制件边线沿曲面延伸，形成光滑连接面，设置拉延筋，在拉延工序没有考虑工艺型面补偿和强化处理。上述现有技术的存在以下不足：（1）表面凹陷：按方法设计后背门外板拉延工艺面，在拉延时材料流动复杂，板料冲压易使材料产生塑性变形，出现加工硬化现象，导致材料硬度变高，延伸率降低；同时成形板料厚度变化不均匀，引发成形件强刚度不一致，影响了覆盖件整体的刚度和动态性能，也导致了覆盖件各处临界失稳条件不一致，碰撞吸能性能发生改变，容易出现面品凹坑、刚性不足问题；（2）起皱：由于板料的厚度方向的尺寸和平面方向上的尺寸相差较大，造成厚度方向不稳定，当平面方向的应力达到一定程度时，厚度方向失稳，从而产生起皱现象；（3）开裂：材料抗拉强度不足而产生的破裂，如凸、凹模园角附近，局部受力过大而破裂；（4）模具本身变形：大型模具本体在压力机上生产时会发生变形，导致整个工作型面与实际设计数据有偏差，压出的制件不合格。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种SUV汽车后背门外板拉延工艺面造型方法，在拉延工艺面造型时，通过工艺补偿和强压处理，解决汽车后背门外板在拉延成形过程中，因抗凹性不足，产生的起皱、开裂、凹坑等表面质量缺陷。本专利技术为实现上述目的采用的技术方案是：SUV汽车后背门外板拉延工艺面造型方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）把SUV汽车后背门外板的后玻璃安装位上侧周缘带有凹坑形状位置a、b、c、d处的凹坑侧壁处凸模与凹模之间的间隙放大，以凹模为基准，即凹模不变，凸模与凹模在凹坑侧壁处的间隙为料厚t加大0.3mm,即凸模与凹模在侧壁处的间隙为t+0.3mm；（2）SUV汽车后背门外板外轮廓周缘的全周压料面g区域做强压处理，强压数值为0.05mm；全周压料面的四个角落f区域处，面积为80mm*45°范围，凹模与压边圈的间隙从t-0.05增大到2mm，并逐渐过渡；（3）SUV汽车后背门外板的车牌安装位上侧边线两端外缘与两个尾灯安装位内侧上边线外缘交接处h、k区域做强压处理，强压数值为0.05mm，强压区域为圆弧形，圆弧以车牌安装位上侧边线与尾灯安装位内侧上端边线交点为圆心，半径为30mm；SUV汽车后背门外板的车牌安装位外侧两条斜边上端与对应尾灯安装位内侧下端的交接处i、j区域做强压处理，强压数值为0.05mm，强压区域为圆弧形，圆弧以车牌安装位外侧斜边上端与对应尾灯安装位内侧下端边线交点为圆心，半径为30mm；（4）拉延凸模和凹模的所有工艺型面在X、Y、Z方向上的尺寸均放大万分之六，对型面变形作整体补偿；（5）根据后背门外板在压机上的拉延过程模拟结果，对拉延凸模进行挠度补偿：把后背门外板的工艺数模、冲压机设备的数学模型导入到分析软件中，设置凸模、凹模、压边圈各部件并进行网络化，定义材料、闭合高度、摩擦系数这些参数，在拉延过程中对拉延凸模进行变形量分析模拟，得到拉延凸模型面上各点的变形量，然后把这些变形数据导入到CATIA软件中，对相关变形曲面进行工艺补偿，按补偿的工艺面来加工拉延凸模。本专利技术的进一步技术方案是：所述步骤（2）中全周压料面的四个角落f区域处凹模与压边圈间隙增大过渡段以20度斜面过渡并以R8的圆角面相接。本专利技术SUV汽车后背门外板拉延工艺面造型方法具有如下有益效果：1.对于刚性不好的特大型SUV汽车后背门外板，避免在成形后产生回弹、型面、外形尺寸与检具偏差较大的质量问题；2.避免SUV汽车后背门外板产生凹陷、刚性不足、开裂、起皱等质量缺陷；3.通过挠度分析及补偿，克服了大型模具本体自身在压力机上的变形量导致型面的变化，并影响制件表面品质，保证了SUV汽车后背门外板的成形质量；通过前期CAE分析，对拉延工艺型面补偿，在工艺设计阶段制定工艺补偿方案，技术指导生产，大大减少模具调试工作量，缩短SUV汽车后背门外板这一类复杂覆盖件模具的交模周期，提升SUV汽车后背门外板的表面品质。下面结合附图和实施例对本专利技术SUV汽车后背门外板拉延工艺面造型方法作进一步的说明。附图说明图1是SUV汽车后背门外板拉延工艺面的结构示意；图2是SUV汽车后背门外板产品的结构示意图；图3是SUV汽车后背门外板冲压方向及模具中心线的示意图；图4是SUV汽车后背门外板的拉延模装配结构的示意图；图5是SUV汽车后背门外板的拉延凸模及下模座结构的示意图；图6是SUV汽车后背门外板的拉延凸模、压边圈及下模座结构的示意图；图7是SUV汽车后背门外板的拉延压边圈结构的示意图；图8是SUV汽车后背门外板的拉延凹模结构的示意图；图9是本专利技术SUV汽车后背门外板拉延工艺面造型方法中拉延工序面平面示意图；图10是图9的b处放大视图；图11是拉延模具在图9的b处对应位置的A-A方向截面图；图12是图9的c处放大视图；图13是拉延模具在图9的c处对应位置的A-A方向截面图；图14是图9的d处放大视图；图15是拉延模具在图9的d处对应位置的A-A方向截面图；图16是图9的e处放大视图；图17是拉延模具在图9的e处对应位置的A-A方向截面图；图18为SUV汽车后背门外板成形CAE回弹分析结果图；图19为上压为500T的挠度分析点云图；图20为上压为600T的挠度分析点云图；图21为上压为700T的挠度分析点云图；图22为上压为900T的挠度分析点云图；图23为挠度偏差等高线图；附图标号说明：1-凹模,2-凸模,3-压边圈,4-下模座,5-压料面,6-尾灯安装位,7-后玻璃安装位,8-车牌安装位。具体实施方式图2为后背门外板产品三维图,其中后背门外板材料多为DC05或DC06,料厚一般为0.7mm或0.8mm，共4个冲压工序得到本产品，第一个工序是拉延，第二个工序是修边冲孔，第三个工序是冲孔、翻边等，第四个工序是侧冲孔、翻边。其中，拉延工序是关乎零件成形质量的重点工序。图3为后背门外板冲压方向及模具中心线，各工序冲压方向一致，冲压方向与Z轴反向，X、Y轴为各工序的模具中心线。本产品第一冲压工序为拉延工序，是最重要的成形工序。工作时，平板毛坯放于拉延模下模的压边圈上，在压力机的作用下得到拉延件。图4是后背门外板拉延模装配结构的示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.SUV汽车后背门外板拉延工艺面造型方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）把SUV汽车后背门外板的后玻璃安装位上侧周缘带有凹坑形状位置a、b、c、d处的凹坑侧壁处凸模与凹模之间的间隙放大，以凹模为基准，即凹模不变，凸模与凹模在凹坑侧壁处的间隙为料厚t加大0.3 mm,即凸模与凹模在侧壁处的间隙为t+0.3mm；（2）SUV汽车后背门外板外轮廓周缘的全周压料面g区域做强压处理，强压数值为0.05mm；全周压料面的四个角落f区域处，面积为80 mm *45°范围，凹模与压边圈的间隙从t‑0.05增大到2mm，并逐渐过渡；（3）SUV汽车后背门外板的车牌安装位上侧边线两端外缘与两个尾灯安装位内侧上边线外缘交接处h、k区域做强压处理，强压数值为0.05mm，强压区域为圆弧形，圆弧以车牌安装位上侧边线与尾灯安装位内侧上端边线交点为圆心，半径为30 mm；SUV汽车后背门外板的车牌安装位外侧两条斜边上端与对应尾灯安装位内侧下端的交接处i、j区域做强压处理，强压数值为0.05mm，强压区域为圆弧形，圆弧以车牌安装位外侧斜边上端与对应尾灯安装位内侧下端边线交点为圆心，半径为30 mm；（4）拉延凸模和凹模的所有工艺型面在X、Y、Z方向上的尺寸均放大万分之六，对型面变形作整体补偿；（5）根据后背门外板在压机上的拉延过程模拟结果，对拉延凸模进行挠度补偿：把后背门外板的工艺数模、冲压机设备的数学模型导入到分析软件中，设置凸模、凹模、压边圈各部件并进行网络化，定义材料、闭合高度、摩擦系数这些参数，在拉延过程中对拉延凸模进行变形量分析模拟，得到拉延凸模型面上各点的变形量，然后把这些变形数据导入到CATIA软件中，对相关变形曲面进行工艺补偿，按补偿的工艺面来加工拉延凸模。...

【技术特征摘要】
1.SUV汽车后背门外板拉延工艺面造型方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）把SUV汽车后背门外板的后玻璃安装位上侧周缘带有凹坑形状位置a、b、c、d处的凹坑侧壁处凸模与凹模之间的间隙放大，以凹模为基准，即凹模不变，凸模与凹模在凹坑侧壁处的间隙为料厚t加大0.3mm,即凸模与凹模在侧壁处的间隙为t+0.3mm；（2）SUV汽车后背门外板外轮廓周缘的全周压料面g区域做强压处理，强压数值为0.05mm；全周压料面的四个角落f区域处，面积为80mm*45°范围，凹模与压边圈的间隙从t-0.05增大到2mm，并逐渐过渡；（3）SUV汽车后背门外板的车牌安装位上侧边线两端外缘与两个尾灯安装位内侧上边线外缘交接处h、k区域做强压处理，强压数值为0.05mm，强压区域为圆弧形，圆弧以车牌安装位上侧边线与尾灯安装位内侧上端边线交点为圆心，半径为30mm；SUV汽车后背门外板的车牌安装位外侧两条斜边上端与对应尾灯安装位内侧下端...

【专利技术属性】
技术研发人员：向小汉，黄志江，叶青，毛丹丹，龚荣，蓝雄，阙燚彬，
申请(专利权)人：柳州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广西,45