一种铝合金覆盖件拉延成形解决方案
来源:锻造与冲压 | 作者:张威,袁根成,汤金所·瑞鹄汽车模具股份有限公司 | 发布时间: 2022-05-26 | 568 次浏览 | 分享到:

       在以节能环保为发展趋势的汽车工业里,铝合金材料是实现轻量化的可选材料之一,其强度高、质量轻但成形性不如钢材,材料延伸率小,给成形带来挑战。本文以小曲率背门内板为研究对象,采用不同步压边的方法,提出一种新型工艺及模具结构降低铝板成形难度,达到缩短模具开发周期,降低开发成本的目的。

       近年来随着汽车制造的飞速发展,汽车业已经成为我国经济发展的支柱产业,车身制造是汽车发展中的重要组成部分,对车用材料、成形工艺、产品质量的要求越来越高。汽车上约70%的零件经冲压工艺制成,因此冲压技术水平的高低决定着车身的品质高低。但随着节能环保理念的不断深入,汽车轻量化制造已成为汽车行业关注的焦点。采用如铝合金等轻质材料是实现轻量化的重要手段,但由于铝合金不同于普通钢板的材料性能,也给冲压成形技术带来挑战。

       刘晓晶等针对AA6009铝合金车门内板利用有限元模拟进行拉深成形与工艺优化,在凹模上设置拉延筋有效提高工件的成形质量;胡玉明等针对铝合金覆盖件门洞开裂进行优化,提出了锁紧内圈拉延筋的方法解决开裂问题;谈顺强等采用成形性评价函数对铝制车身覆盖件成形工艺参数进行优化,有效控制回弹。本文提出一种新型工艺及模具结构——内外不等深度实现成形的拉延方案,降低铝板成形难度。

       研究背景

       材料背景

       用于车身制造的铝合金主要有2000系(铝铜合金)、5000系(铝镁合金)和6000系(铝镁硅合金),通常应用于覆盖件成形的铝合金以5系和6系居多。其中5000系铝合金主要应用于车身结构件和内板中,6000系铝合金则被更多应用于外覆盖件成形中。其密度小,远小于铜和钢,强度高,焊接性能较好,但是铝合金相对钢板其塑性差,材料的延伸性能较低,仅为25%,而钢板延伸性可达到40%。

       因此,铝合金冲压件成形相对钢板难度大,成形容易开裂,板件结构复杂时,往往由于板料延伸率不够导致无法成形,为解决延伸率不足问题,工艺补充的设计非常重要,尤其压料的形状及深度对成形起到关键作用。因此,本文提出了一种内外不等深度实现成形的拉延方案。