鋁合金車門沖壓成形工藝優(yōu)化應(yīng)用研究

摘 要：近年來(lái)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的進(jìn)程中，人們開始重點(diǎn)關(guān)注環(huán)境污染問(wèn)題，對(duì)汽車尾氣排放也有著一定的關(guān)注，尤其是在汽車保有量不斷增多的情況下，尾氣排放數(shù)量開始增加，生產(chǎn)輕量、環(huán)保類型的汽車成為制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向，鋁合金在車身制造中的應(yīng)用可以大幅度降低車身重量，提升強(qiáng)度，具有節(jié)能減排的潛力。基于此，本文分析鋁合金在車門沖壓成形中的應(yīng)用，提出幾點(diǎn)工藝優(yōu)化建議，旨在為鋁合金的良好應(yīng)用提供保障。

關(guān)鍵詞：鋁合金;車門沖壓成形;工藝優(yōu)化

目前多數(shù)汽車車身的重量占有整體重量的51%左右，有71%的油耗來(lái)源于車身，合理控制車身質(zhì)量成為減少油耗量的必然舉措。因此，企業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中應(yīng)重視鋁合金材料的應(yīng)用，強(qiáng)化車門沖壓成形工藝優(yōu)化力度，利用先進(jìn)性的工藝方式、現(xiàn)代化的技術(shù)手段增強(qiáng)車門沖壓成形的質(zhì)量。

1 鋁合金車門成形工藝中優(yōu)化的意義

車門材料采用鋁合金，可以有效降低車門重量，從而降低整車油耗，具有一定的市場(chǎng)發(fā)展前景，可以為企業(yè)帶來(lái)更多的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)優(yōu)化鋁合金車門成形工藝，提供成形質(zhì)量，從而改善現(xiàn)有的工藝技術(shù)，預(yù)防各類因素帶來(lái)的影響。

2 鋁合金材料在車門成形工藝中的優(yōu)化建議

2.1 拉纖工藝的優(yōu)化措施

拉纖工藝在相關(guān)的沖壓成形工藝領(lǐng)域中，又被稱作是拉抻工藝技術(shù)，屬于非常重要的生產(chǎn)工藝之一。傳統(tǒng)的鋁合金車門在沖壓工藝環(huán)節(jié)中，主要通過(guò)對(duì)模具的拉抻方式，達(dá)到良好的模具沖壓目的，制作相應(yīng)的車門成品或是部件，此類拉纖工藝在應(yīng)用期間雖然能夠從整體層面掌握金屬的特性，但是很容易由于模具壓力過(guò)高產(chǎn)生損壞的現(xiàn)象，甚至還會(huì)出現(xiàn)部件加工誤差的問(wèn)題，因此企業(yè)在生產(chǎn)加工的環(huán)節(jié)中應(yīng)重點(diǎn)優(yōu)化工藝技術(shù)，設(shè)計(jì)新型的拉伸模具，并在應(yīng)用的過(guò)程中可以直接對(duì)拉伸區(qū)域的板料流動(dòng)情況全面進(jìn)行觀察，可以對(duì)比分析拉抻期間的板料壁厚情況、板料變形情況等，通過(guò)對(duì)凸、凹模具相互間隙的調(diào)整達(dá)到拉伸變薄加工的目的，如果間隙比毛坯材料的厚度小，就可以使得板料改變成為壁厚很小的工件，可實(shí)現(xiàn)變薄拉伸加工生產(chǎn)的目的[1]。

2.2 材料與模具壓力邊的優(yōu)化措施

首先，鋁合金在應(yīng)用的過(guò)程中屬于非常獨(dú)特的立體結(jié)構(gòu)，沖壓成形期間車門的生產(chǎn)溫度不斷增加，會(huì)使得材料敏感度系數(shù)有所提升，能夠有效進(jìn)行成形的控制，在此情況下就應(yīng)結(jié)合鋁合金材料的特征、實(shí)際加工情況等，嚴(yán)格控制沖壓成形環(huán)節(jié)的溫度數(shù)據(jù)值，將溫度設(shè)定在有助于進(jìn)行鋁合金加工、成形的范圍，改善其成形性能。其次，模具壓力邊的優(yōu)化過(guò)程中，建議使用圓角模具的優(yōu)化方式，不斷改善材料加工過(guò)程中表面應(yīng)力指標(biāo)狀態(tài)，使得結(jié)構(gòu)受力拉抻期間可以借助表面區(qū)域的拉抻力量達(dá)到塑性變形的目的。與此同時(shí)在優(yōu)化模具壓力邊的環(huán)節(jié)中，應(yīng)做好試驗(yàn)分析與對(duì)比研究工作，研究不同優(yōu)化手段的應(yīng)用效果，選擇能夠保證成形質(zhì)量、加工水平的優(yōu)化方案，增強(qiáng)優(yōu)化工藝技術(shù)應(yīng)用的合理化程度。

2.3 車門壓力邊加載形式的優(yōu)化措施

通常情況下車門壓力邊的加載形式會(huì)對(duì)相關(guān)沖壓成形技術(shù)應(yīng)用水平、應(yīng)用質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，如果不能嚴(yán)格性的控制，缺乏一定的優(yōu)化性，將會(huì)引發(fā)車門成形的質(zhì)量缺陷。因此，企業(yè)在生產(chǎn)期間應(yīng)重點(diǎn)針對(duì)車門壓力邊的加載形式有效優(yōu)化處理、改良升級(jí)創(chuàng)新處理，增強(qiáng)技術(shù)環(huán)節(jié)操作的規(guī)范性。

2.3.1 創(chuàng)建恒定壓力邊的加載模式體系

制造工作中壓邊力屬于整體工藝最為核心的參數(shù)，對(duì)板料流動(dòng)的控制、形變量的控制有著一定的影響，尤其是在需要加工部件出現(xiàn)起皺的現(xiàn)象，無(wú)法和優(yōu)化模具相互適應(yīng)的情況下，可以通過(guò)壓邊力的合理設(shè)置來(lái)改善成形質(zhì)量。因此，在工作中需重點(diǎn)優(yōu)化相關(guān)的加載模式，使用恒定加載形式，通過(guò)對(duì)壓力機(jī)設(shè)備的動(dòng)態(tài)性調(diào)整使得壓邊力能夠在恒定的良好狀態(tài)，增強(qiáng)拉抻的水平。與此同時(shí)，操作期間還需結(jié)合具體狀況統(tǒng)一壓邊力的管理標(biāo)準(zhǔn)、加載模式的控制要求，結(jié)合鋁合金車門的特點(diǎn)，合理設(shè)定恒定壓邊力的指標(biāo)。

2.3.2 破裂臨界壓力邊的加載優(yōu)化措施

沖壓成形生產(chǎn)期間拉抻力的釋放環(huán)節(jié)，鋁合金板料內(nèi)部會(huì)有很多薄弱的部分，主要涉及到與金屬筒壁、凹陷模型相互接觸的區(qū)域，如若拉抻力指標(biāo)比薄弱部分的最高承載力高，那么就很容易出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，難以有效維護(hù)成品的質(zhì)量水平，甚至還會(huì)引發(fā)報(bào)廢的問(wèn)題。在此情況下就應(yīng)做好一系列的優(yōu)化工作，積極引進(jìn)先進(jìn)的軟件系統(tǒng)整體性、全面性測(cè)評(píng)車門的胚件狀況，按照測(cè)評(píng)的結(jié)果準(zhǔn)確進(jìn)行交界面位置的劃分處理，研究承載力的特點(diǎn)，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行精確性優(yōu)化、綜合性改善拉抻力的指標(biāo)，增強(qiáng)板料受力的均勻性，避免由于受力過(guò)高引發(fā)隱患問(wèn)題或是其他的缺陷。另外，在優(yōu)化加載模式的環(huán)節(jié)中應(yīng)安排專業(yè)技術(shù)人員結(jié)合板料沖壓成形的工藝特點(diǎn)，做好事前的試驗(yàn)分析，沒(méi)有問(wèn)題的情況下才能在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)期間設(shè)定相應(yīng)的拉抻數(shù)據(jù)指標(biāo)[2]。

2.4 人員技術(shù)能力培訓(xùn)措施

沖壓成型的生產(chǎn)過(guò)程中，一旦相關(guān)工作人員缺乏一定的專業(yè)能力或是技術(shù)能力，將會(huì)導(dǎo)致操作質(zhì)量水平降低，因此，企業(yè)在優(yōu)化工藝的過(guò)程中，也應(yīng)重點(diǎn)對(duì)人員技術(shù)能力進(jìn)行優(yōu)化改良，一方面，人才招聘的過(guò)程中提出關(guān)于沖壓成型技術(shù)能力的要求和創(chuàng)新能力的標(biāo)準(zhǔn)，確保所聘用的人才能夠符合工藝優(yōu)化的需求，另一方面，應(yīng)重點(diǎn)做好現(xiàn)有工作人員的培訓(xùn)，通過(guò)培訓(xùn)的手段增強(qiáng)技能水平、專業(yè)性的水平[3]。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，鋁合金車門在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用具有一定潛力，可以確保使用的水平和節(jié)能環(huán)保效果，但是傳統(tǒng)的沖壓成型技術(shù)在應(yīng)用期間經(jīng)常發(fā)生成形缺陷，因此，企業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)優(yōu)化沖壓成型技術(shù)，完善其中的拉纖工藝模式、鋁合金板料工藝模式、壓邊力加載工藝模式等，利用科學(xué)化的優(yōu)化創(chuàng)新手段增強(qiáng)加工的質(zhì)量性能。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張支亮. 鋁合金材料在車門沖壓成形工藝優(yōu)化研究[J]. 世界有色金屬，2018，23（7）：191-193.

[2] 王磊. 汽車鋁合金門外板沖壓成形及回彈工藝研究[D]. 天津：天津大學(xué)，2017.

[3] 陳曉桐. 鋁合金車門覆蓋件拉深成形的數(shù)值模擬研究[D]. 黑龍江：哈爾濱理工大學(xué)，2018.

[4] 李路，王崢，王曉楓.基于等效模型的混合拉延筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J]. 荊楚理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2016（31）：30-35.

安徽舒城縣 皖西學(xué)院校級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目（WXZR201718）