Vol. 54 No. 1
锻压装备与制造技术
CHINA METALFORMING EQUIPMENT & MANUFACTURING TECHNOLOGY
2019
年2月
Feb. 2019
基于Autoform的某车&后围外板拉延模面优化设计
刘
莉
，江
波
，王淑俊
230601)
8安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽合肥
摘要I利用Autoform对某车型后围外板拉延模面进行优化设计，结合实物优化拉延模面，消除拉延模面设计不合理导致的起皱
问题。
关键词:后围外板;拉延模面;起皱;数值模拟 中图分类号i TC386; TC385.2
文献标识码:A
文章编号：1672-0121(2019)01-0092-03
D01：10.16316/j.issn.1672-0121.2019.01.024
随着汽车工业的快速发展，汽车更新换代越来 越快，这就要求汽车车身钣金件的开发周期越来越 短。车身板件件前期开发的工艺设计及CAE分析更 为重要，它是制造合格钣金件的基石，为后期模具设 计及调试提供重要的依据，但CAE分析受其物理条 件及网格等自身条件的限制，可以预测其冲压件质 量缺陷的趋势，不能准确预测实物缺陷的具体程度， 本文
冲压 翻边整形。
要求 ， 工艺设计为 - 冲 -
件模面设计一般遵循下面几项规律[1]。# 冲压 在
的确 冲压 度
。
的
压
，
，并确定
，以零件
>
后工艺的可
CAE分析及实物 工艺 ，(3615.7,-155.98,280.9)为中心，为保证凸模能够进
模以！
为
压
。
合理的模面，制造 质更的冲压件。
(2)压料的设计
1某车型后围外板拉延工艺性分析及 模面设计
产品材质B250P1，料厚0.8mm，三维尺寸1355.7
开
点
，
，模和料片的接触面积要大，避免
，避免在型过程
度一致，减度的一致，
2
部位应处于模具
生材料串动。尽量使各部位的 少变形分布的不均匀
为
x390.6x162.3，零件存在局部外露面，对外观尺寸要
求较高，不
，后 ，前期设计分
要求，为后
提供
#
在开
，
等缺陷，制件周
及
要求
设计为随压料，具体
的合理设计，
的工艺设计的合理性为零件
，
的
图2零件随型压料面设计
(3)工艺补充面的设计
首先，应考虑后序边、翻边）的衔接和在模具 结构上实施的可 部流动况及其
简便；然后，
材料的局
的模圆角
伸
型的影响。工艺补
设计2个重要参数，即凸模圆半径
图1零件产品图
半径的设计。此处将后序翻边展开，工艺补 5mm，设
拔模角，
工艺补，
模\"
收稿日期% 2018-10-20;修订日期％ 2018-11-24
作者简介:刘莉（989-)，女，工程师，冲压工艺主管，从事冲压工艺
技术研究。E-mail:youniliu@sina.com
-均设计为\"10。
(4
筋的设计与布置
筋调节部料阻力有着非常直接的作
92-刘莉，等:基于Autoform的某车型后围外板拉延模面优化设计
用，在布置时还应考虑后续工序修边和拉延时可能 产生的拉毛问题。拉延筋设计将分模线偏置15mm， 并根据拉延情况设计一定宽度及高度，有利于板料 拉延成形控制走料。工艺补充如图3所示。
第！期
3模拟结果分析及实物验证
3.1结果分析与实物验证
CAE分
如图所示，结果分析状态较好，成
型极限图图5a，后期模具设计制 实物状态见图5b，制
及
。
图3 工艺补充设计
(a)成型极限图
2参数设定与有限元建模
产品材质B250P1，料厚0.8mm，坯料尺寸为
2.1参数设定
1560x510,其材料的物理性能参数如表1所示。采 用Hill屈服模型，表示为：
表1
屈服强度
/MPa
材料的物理性能
起皱是压缩失稳在薄板成形中的主要表现形
弹性模
E/GPa
Barlat—
泊松
拉深度
!(/MPa
厚向性数#01.4
#451.4
#901.4
式。 料
压成形时 为 力，在板产生
方向尺寸
产生 性 形 模 的应力
。
板
Lian
指数m
0.3
2
于板厚
尺寸与其
320
210
440
厚度方向
定的。材料的压应力板厚方向
定 形 产生压 。毛坯成形中一旦产生制件的尺寸精度、表节工带来很多问题。
时 材料 能
式中:！为沿轧制方向的等效应力;x、\"分别表示 板材轧制方向和向;#为各向性数
[2]。
在 纹，并 质等
在制
产生
2.2有限元建模
有
模型如图4所示，模具采用倒装结构，凸
型为
3.2结果分析优化及实物验证
现场调试具体方法:增大板料尺寸;在行程终点 充分加压；通过调整平衡块的方式减压边圈与凹 模的隙;局部调整拉延筋位置、形等，但效 明显。
通过CAE过程观察得知成型过程两端先接触， 中间料片无法流 致上述产生的
拉延底料片未充分流
导
模、凹模、压边圈选为刚性材料，模具运
single action，自适应网格重划次数为3，时间步为
20,板料
厚向分数为5。板料采用等向
为34]
模型，应力应
式中:$为与材料有的常数($>〇);&为硬化系数。
原因，CAE分过程及实物过程
图见图6,解决该问题可以从产品形方考虑，在 不损坏产品的性能和外观的前提下，通过增设吸收
的特征以解决
问题。从工序设计及模设
计制方面考虑，可采取合理的压料面形。但起 位置为
图4
模拟成形有限元模型
搭 增吸皱造型需设至少与设费用大，不建议使用。为解
之 的3
1、凹模2.坯料3.压边圈4.凸模
决该问题体方法为在工艺补充处做余肉造型，优
-93 -
第54卷
锻压装备与制造技术
工艺参数应用于实际生产中，通过实际生产验证了优化设计的可行性、有效性。
(1) 的
(a) CAE分析过程图
数值模拟能够预测覆盖件成形过程中存在
可
好
数值模拟实际工的
设计 模具调试时间，提高效率。
的，它改善了零
形
，
(2) 优化后的拉深件型面 件成形时的
件，使料
，保证了料 时
(R)实物过图
图6 CAE分析过程及实物过程图
深过中出现 、
工艺的实。
了后的
参考文献：
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图7
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Processing Technology,1998. 80-81：
136-143.
化后模面图7,分模线相应外移，使得料片充分流动。 批量验证效果良好，现场出件状态实物图如图\"所/J。
4结论
针对汽车后围外板，本文通过数值模拟分析及
实物验证，做出相应的工艺参数的调整，并将优化的
Optimization design of drawing die surface of rear and
outer plate of a model based on Autoform
LIU Li, JIANG Bo, WANG Shujun
(Technical Center, Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd, Hefei 230601, Anhui China)
Abstract： The Autoform has been mainly used to optimize the design of the drawing die surface of the rear outer panel of a certain model automobile. The drawing die surface has been optimized by combining with practice. This in this way, the wrinkling problem caused by the unreasonable design of the drawing die surface has been eliminated.
Key words： Rear outer panel; Drawing die face; Wrinkling; Numerical simulation
-94-
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