圖5 門鎖側的勾楔修邊結構

該方案只是解決了沖孔毛刺的問題，其本質還是上凸單動方案衝壓方向旋轉180°，對零件的成形性沒有改善，同時也帶來2個問題：①由於零件上部和下部都需要採用勾楔修邊，考慮到後序修邊刀的強度和高寬比，拉深補充會比單動方案設計更大，如圖5所示，導致材料利用率降低；②壓料圈採用氮氣彈簧作為壓力源，通常壓力超過1500kN，在拉深完成後滑塊從下死點往上升時，由於氮氣彈簧沒有閉鎖功能，氮氣彈簧有足夠的力將滑塊往上頂，主電機由電動機變成發電機，產生反饋電流，致使系統採取剎車動作，導致剎車片的多餘磨損。

在生產中，如果出現超出預期的磨損，可以通過修改壓力機和液壓模墊的PLC控制程序來解決該問題。

03

下凹單動拉深方案

從上述拉深方案的分析結果來看，三側較深的反拉深造成零件嚴重開裂，為改善零件的成形性，將零件採用下凹的方向拉深。

由於風窗玻璃的外凸，加之零件在Z方向和Y方向的曲率很大，為了避免壓料圈閉合時及拉深過程的板料起皺，在X方向和Y方向都保證了壓料面的夾角比凸模表面的夾角大，拉深模型面如圖6所示。

圖6 下凹單動拉深型面

用AutoForm軟體對該型面進行了CAE分析，由於風窗特徵很深，分別對風窗中不設計壓料圈、小壓料圈行程等於外壓料圈和小壓料圈行程小於外壓料圈3種情況進行分析，如圖7所示。

圖7 3種壓料方式的分析結果

從圖7分析結果來看，風窗中不設計壓料圈時，中間的板料是自由狀態，預沖孔的邊界產生了嚴重的開裂，所以方案失敗。其他的2個方案風窗都採用壓料圈，零件成形性得到了很大改善，沒有任何開裂產生。同時小壓料圈的行程對最終的成形結果影響不大，壓料圈閉合時的毛坯狀態也基本相同，如圖8所示。

圖8 壓料圈閉合時毛坯狀態

圖9 拉深過程的起皺

材料的毛坯尺寸為1655mm×1580mm，考慮到壓料圈閉合時毛坯的狀態，因此整個壓料面依據風窗曲面設計，造成兩側的拉深深度加深。下凹單動拉深方案由於凸模為馬鞍形，中間凹模突出很高，在成形過程中，凹模的凸出部分先接觸板料，而凸模馬鞍的低處並沒有對材料起支撐作用，加劇了兩端的材料往馬鞍的低處滑動，造成零件圓圈位置出現了嚴重的起皺疊料，如圖9所示。

04

下凹三動拉深方案

從下凹單動拉深方案的CAE分析結果可以看出，雖然3種方案都存在問題，但至少可以得出2條結論：①後風窗一定要採用小壓料圈，但小壓料圈與外壓料圈不需要同時壓料，壓料面可以不設計為一個壓料面；②下凹拉深方向最有利於零件的拉深成形，可以最大程度保證零件的成形性，但需要解決拉深過程的起皺問題。

根據以上2條結論，在拉深型面設計時將小壓料圈和外壓料圈的壓料面設計成2個，後風窗的壓料面要保證拉深深度最淺，外壓料面與小壓料圈不是一個壓料面，深度降低20mm，以提高材料的利用率和降低零件的外周拉深深度，如圖10所示。

圖10 下凹三動拉深的拉深型面

由於小壓料圈的拉深深度比外壓料圈的拉深深度深，當凹模開始接觸板料時，外周壓料圈未閉合，周邊的板料還處在自由狀態，風窗的凸起先接觸板料，造成毛坯板料的嚴重起皺，如圖11所示。

圖11 壓料圈閉合前毛坯狀態

為了保證外壓料圈閉合壓住板料，在凹模外周也設計一個壓料圈，採用氮氣彈簧支撐，氮氣彈簧的行程使周邊的型面高於風窗突出的部分，以保證外周的壓料早於風窗的壓料，採用三動拉深模方案，具體設置如圖12所示。

圖12 下凹三動拉深工具體設置

從下凹單動成形過程可以看出，零件拉深過程有嚴重的起皺，其原因主要是凹模凸出的反成形遇到了馬鞍形的凸模，因此，對工藝參數進行設置，如表1所示。

通過壓力可知，該三動拉深方案的動作順序為：到底前180mm外壓料圈（上模）與外壓料圈（下模）閉合→外壓料圈（上模）氮氣彈簧壓縮，實現雙動拉深→到底前80mm外壓料圈（上模）與下壓料圈（下模）閉合，上模雙動拉深完成→模具切換到單動拉深→完成拉深。

圖13 下凹三動拉深的成形過程

用AutoForm軟體對該拉深方案進行了CAE分析，板料尺寸為1555mm×1520mm，零件在拉深過程中沒有出現開裂和起皺，如圖13所示。

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