汪文浩-車身廠實(shí)習(xí)心得

車身廠實(shí)習(xí)心得汪文浩

隨著天氣逐漸的變冷，三個月的產(chǎn)線歷練也接近尾聲。最后一站車身廠的實(shí)習(xí)，也有許多值得回憶的地方。

車身廠是三個分廠當(dāng)中我最想去的那個分廠，因?yàn)檫@里有我最向往的沖壓車間。大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)為材料成形與控制工程，主修沖壓與磨具設(shè)計這部分，正好可以抓住這個機(jī)會將大學(xué)四年所學(xué)的知識結(jié)合現(xiàn)場運(yùn)用，做到真正的理論聯(lián)系實(shí)際，利用專業(yè)知識之便做一個優(yōu)秀的課題來結(jié)束這三個月的歷練。然而計劃趕不上變化，走進(jìn)車身廠的第一天，原本是被安排去沖壓廠實(shí)習(xí)的，由于焊裝車間工位臨時缺人，便被留下來幫忙，沒有接觸到?jīng)_壓廠，也成了最后一站實(shí)習(xí)的一個小小的遺憾。

走進(jìn)四門班這個大家庭，首先接受的大家的熱烈歡迎。四門班的每一位員工，都像我們的兄長一樣對我們悉心的照顧，細(xì)心的指導(dǎo)，恨不得把他們所有知道的東西都教給我們，讓我們感到非常的欣慰。班長陳俠明是我最敬佩的一個人，為人正直，敢說敢做敢當(dāng)，工作的時候是領(lǐng)導(dǎo)，私下里是兄長，不僅教會我們正確的焊接工藝，還教會了我們做人的道理。師傅叫徐勝利，跟著師傅工作了一天，了解了包邊機(jī)的生產(chǎn)過程。第二天便被安排到車門肋版的焊接工位，剛開始接觸的時候，感覺挺難的，總是焊不準(zhǔn)，焊點(diǎn)歪歪扭扭。班長看到后一點(diǎn)沒有責(zé)怪的意思，再次親自為我做示范，講述焊接的要點(diǎn)，手把手的指點(diǎn)，指出容易出錯的地方。在班長再三鼓勵下，我也慢慢掌握了點(diǎn)焊的要點(diǎn)，沒有讓班長失望。隨著技術(shù)的嫻熟，焊接速度也得到提升，干起活來也越來越有興趣。不過在擔(dān)任此崗位三天后，生產(chǎn)輕量化的汽車，不用焊接肋版，便離開了這工位，到下一工位幫忙。

隨著時間慢慢的流逝，三個周焊裝實(shí)習(xí)就快結(jié)束。在工位學(xué)習(xí)的同時，我們也把握好其他時間做自己的課題，每一位大雁都顯得緊張但有序，力求把課題做到完美。最后一周，每天下午聚一起討論課題，各自做著組長分配給自己的任務(wù)，一步一步向標(biāo)靠近。

當(dāng)然，焊裝車間也存在他的不足，首先，焊接時留下的煙霧沒有及時處理掉，給焊裝車間留下一股很難聞的味道，初進(jìn)焊裝廠聞著想嘔吐，想必這種工作環(huán)境對調(diào)節(jié)的身體健康存在一定的威脅。其次就是點(diǎn)焊設(shè)備飛濺太大，幾乎每個工位都存在飛濺的問題，飛濺的火花對于員工來講也是一種威脅，如果飛入員工眼睛里，那后果是不可想象的。所以在這里也向車身廠的領(lǐng)導(dǎo)們提提建議，焊裝廠新廠房應(yīng)該裝換氣系統(tǒng)，房頂開通風(fēng)裝置，或者廠房四周安裝換氣扇都是不錯的選著。對于飛濺這個現(xiàn)象，找出主要原因，配合調(diào)節(jié)焊接參數(shù)加以控制，力求控制到最小。

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汽車B柱加強(qiáng)板數(shù)值模擬拉延成形文獻(xiàn)綜述

一、前言

汽車B柱是位于駕駛艙的前座和后座之間，兩側(cè)兩扇門之間的那根縱向杠子，從車頂延伸到車底部。B柱不但支撐車頂蓋，還要承受前、后車門的支承力，在中柱上還要裝置一些附加零部件，例如前排座位的安全帶，有時還要穿電線線束，具有空間曲面，形狀不對稱，強(qiáng)度要求高等特點(diǎn),B柱內(nèi)板零件成形深度較大．零件截面變化比較復(fù)雜，成形件底部的高度存在很大的起伏，零件的圓角半徑較小。因此B柱大都有外凸半徑，以保證有較好的力傳遞性能。在以前，轎車的中柱截面形狀是比較復(fù)雜的，它由多件沖壓鋼板焊接而成。隨著汽車制造技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬技術(shù)在汽車覆蓋件生產(chǎn)中的應(yīng)用，不用焊接而直接采用液壓成型的封閉式截面B柱巳經(jīng)問世，它的剛度大大提高而重量大幅減小，有利于現(xiàn)代轎車的輕量化。本文采用DYNAFORM數(shù)值模擬方法對汽車B柱成型過程的研究，能有效的預(yù)測成形過程中出現(xiàn)的拉裂，起皺，回彈等缺陷，并且將數(shù)值模擬技術(shù)運(yùn)用到模具的開發(fā)，與傳統(tǒng)的模具開發(fā)方法相比，可以節(jié)省大量的人力財力，縮短模具開發(fā)的周期，為公司帶來極大的效益。

關(guān)鍵詞：汽車B柱；數(shù)值模擬；拉延成形；

二、汽車B柱數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀

201*年，西華大學(xué)李金燕[1]以板料成形的彈塑性理論和DYNAFORM軟件為基礎(chǔ)，對某汽車B柱加強(qiáng)板的拉深過程進(jìn)行了研究，并采用正交實(shí)驗(yàn)法對拉深工藝參數(shù)和模面結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計。通過研究拉延速度、摩擦系數(shù)、拉延筋的高度與半徑和凸凹模間隙對加強(qiáng)板零件拉深質(zhì)量的影響，得出以下結(jié)論：凸凹模間隙越小，拉深后的加強(qiáng)板局部厚度越小，越容易引發(fā)制件破裂。拉延速度提高，加強(qiáng)板局部最小厚度值減小，制件局部破裂傾向增大，但是拉延速度過慢，加強(qiáng)板局部最小厚度增加，制件局部起皺頃向加大。通過合理設(shè)置半圓截面拉延筋，利用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化其高度和圓角半徑，B柱加強(qiáng)板的拉深質(zhì)量得到明顯改善，并有效地防止了起皺、破裂和不充分拉深等缺陷的產(chǎn)生。哈爾濱工業(yè)大學(xué)方華松[2]利用AUTOFORM以汽車B柱拉深模為例，對成形過程進(jìn)行模擬，通過在凹模底部添加額外的“PAD”模塊，有效的控制了回彈量，抑制回彈的產(chǎn)生。201*年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院邢忠文和方華松、上海寶鋼集團(tuán)公司上海寶山鋼鐵研究院徐力偉[3]利用拉延成形專用軟件AUTOFORM對某汽車B柱加強(qiáng)板進(jìn)行成形仿真模擬,在模擬過程中，出現(xiàn)拉裂時，采用的應(yīng)對方法為修改工藝補(bǔ)充面，降低拉深深度。為防止起皺，在有嚴(yán)重起皺區(qū)域坯距料邊緣25MM處設(shè)置拉延筋，并在拐角處設(shè)置工藝凸臺，有效的控制了起皺缺陷。

201*年，合肥工業(yè)大學(xué)劉克素、劉全坤、江淮汽車股份有限公司苗量、江蘇大學(xué)王勻[4]采用DYNAFORM對DP600型汽車B柱加強(qiáng)板進(jìn)行工藝分析及拉延模面設(shè)計，通過對汽車B柱加強(qiáng)板進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改進(jìn)和工藝設(shè)計，將模擬時原零件最大減薄率從24.8%降低到18.2%，消除了拉裂傾向。

201*年，東風(fēng)柳州汽車有限公司技術(shù)中心方文寧等[5]利用DYNAFORM對汽車B柱加強(qiáng)板拉延成形過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析，通過采用：

（1）增加吸收余量的形狀；（2）調(diào)整拉延筋；（3）采用反向拉深；（4）調(diào)整壓邊力，

這四種方法，改善了零件的起皺情況。

三、汽車覆蓋件數(shù)值模擬的發(fā)展趨勢

隨著汽車飛速發(fā)展，新型汽車成出不窮，汽車模具的開發(fā)周期與汽車覆蓋

件的質(zhì)量已成為汽車產(chǎn)業(yè)的主要競爭力量。隨著計算機(jī)軟硬件和有限元方法的發(fā)展，數(shù)值模擬技術(shù)在汽車覆蓋件生產(chǎn)上的運(yùn)用越來越廣泛。經(jīng)過10多年的發(fā)展，車身覆蓋件沖壓仿真已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)實(shí)用，在提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低制造成本，縮短開發(fā)周期三個方面發(fā)揮著越來越大的作用[6]。目前，該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢是：1.回彈是對拉延成形質(zhì)量影響最大的缺陷，所以必須強(qiáng)化軟件系統(tǒng)，完善回彈算法，提高回彈的模擬精度，進(jìn)而達(dá)到有效控制的回彈的目的；

2.進(jìn)行覆蓋件的完整工序的仿真，如果只針對拉延過程的仿真來判定零件的成形質(zhì)量是完全不夠，因?yàn)楹芏嗳毕輰�會在拉延成形后的工序中表現(xiàn)出來，所以開發(fā)出模擬零件完整工序的軟件更能有效的預(yù)測零件生產(chǎn)過程中的缺陷；

3.強(qiáng)化優(yōu)化系統(tǒng)，有便于針對仿真過程中出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行系統(tǒng)分析，給出最佳的優(yōu)化工藝方案；

4.軟件的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，大型軟件聯(lián)合開發(fā)出最佳的板料成形數(shù)值模擬軟件，提高模擬精度與準(zhǔn)確度，給企業(yè)帶來極大的效益。四、拉延成形容易出現(xiàn)的缺陷

4.1起皺

拉深時毛坯的法蘭邊變形區(qū)的每一個小扇形塊受到三個方向的應(yīng)力作用。當(dāng)垂直方向的壓應(yīng)力過大扇形塊又較薄時，壓應(yīng)力超過此時扇形塊所能承受的臨界壓應(yīng)力，則扇形塊就會失穩(wěn)彎曲而拱起。當(dāng)沿著圓周的每個小扇形塊都拱起，則在凸緣變形區(qū)沿切向方向就會形成高低不平的皺折，這種現(xiàn)象就叫起皺。變形區(qū)一旦起皺，對拉深的正常進(jìn)行是非常不利的。因?yàn)槊�坯起皺后，拱起的皺折很難通過凸凹模間隙，如果強(qiáng)行拉入，則拉應(yīng)力迅速增大，容易使毛坯受到過大的拉力而導(dǎo)致開裂報廢。即使模具間隙較大，或者起皺不嚴(yán)重，拱起的皺折能勉強(qiáng)被拉進(jìn)凹模內(nèi)，皺折也會留在工件的側(cè)壁上，從而影響零件的表面質(zhì)量。同時，起皺后的材料在通過模具間隙時與模具間的壓力增加，導(dǎo)致與模具間的摩擦加劇，磨損嚴(yán)重，使得模具壽命大為降低[7]。影響起皺的因素主要有以下幾個方面：

（1）毛坯的相對厚度T/D；（2）壓邊力的大��；（3）拉延筋的分布方式；（4）拉延系數(shù)。

由于汽車B柱加強(qiáng)板類似于盒形件，毛坯相對厚度公式不適用，汽車覆蓋件拉延成形一般只有一次拉延，所以拉延系數(shù)固定不變，預(yù)防起皺可以從拉延筋的布置方式和壓邊力的大小著手。對于局部起皺嚴(yán)重的地方，可以相應(yīng)的布置1～3條拉延筋，控制坯料變形流動速率，當(dāng)整個零件起皺嚴(yán)重時，不僅要在坯料法蘭邊上加上拉延筋，還要適當(dāng)?shù)脑龃髩哼吜�，達(dá)到控制起皺缺陷的目的。

4.2拉裂

拉裂是板料在拉延成形過程中失穩(wěn)的一個主要表現(xiàn)形式。板料拉延成形時，隨著變形過程的繼續(xù)，材料承載面積不斷縮減，當(dāng)其應(yīng)變強(qiáng)化效應(yīng)的增加能夠補(bǔ)償承載面積的縮減時，變形穩(wěn)定進(jìn)行下去，兩者恰好相等時，變形處于零界狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)變強(qiáng)化效應(yīng)的增加不能補(bǔ)償承載面積的縮減時，即越過了臨界狀態(tài)，板料的變形將首先發(fā)生在承載能力弱的位置，繼而發(fā)展為細(xì)頸，最終導(dǎo)致板料出現(xiàn)破裂現(xiàn)象[8]。影響拉裂的主要因素有拉延變形的程度、材料的力學(xué)性能、壓邊力的大小和潤滑條件等。減小壓邊力、添加潤滑劑和改變凸模圓角半徑都能有效的控制拉裂缺陷的產(chǎn)生。

4.3回彈

在外力的作用下，坯料在拉延成形時同時存在兩種變形即彈性變形和塑性變形，當(dāng)外力卸載后，由于彈性變形區(qū)的材料產(chǎn)生彈性恢復(fù)，導(dǎo)致變形結(jié)束后，覆蓋件的形狀和尺寸發(fā)生與加載時變形方向相反的變化叫做回彈。在板料形成中,回彈是模具設(shè)計中要考慮的關(guān)鍵因素,零件的最終形狀取決于成形回彈后的零件形狀。當(dāng)回彈量超過允許容差后,就成為成形缺陷,影響零件的幾何精度。因此回彈一直是影響、制約模具和產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。隨著汽車工業(yè)和航空工業(yè)的發(fā)展,對薄板殼類零件成形精度的要求越來越高,特別是由于高強(qiáng)度鋼板和鋁合金板材的大量應(yīng)用,回彈問題更為突出,成為汽車和飛機(jī)等行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)問題[9]。

五、工藝改進(jìn)

在拉延成形是，一般壓邊力和沖模沖力是保證不變的，要想減小拉延成形

是出現(xiàn)的缺陷，就要對其他影響因素進(jìn)行調(diào)節(jié)。防止起皺最簡單的方法就是采用壓邊圈，對于拉裂，就要根據(jù)材料的成形性能，采用適當(dāng)?shù)睦�深比和壓邊力，增加凸模表面粗糙度，改善凸緣部分的潤滑條件等，對于回彈要改善相對彎曲半徑，采用合理的彎曲方式，改進(jìn)彎曲件的局部結(jié)構(gòu)及選用合適的材料，改善變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)或者采用軟模法。在此基礎(chǔ)上，還可以合理的控制模具凸凹模間隙，合理設(shè)置拉延筋，采用適當(dāng)?shù)某跏寂髁闲螤詈蜎_壓的速度等[10-17]。

六、總結(jié)與展望

隨著有限元模擬技術(shù)的日趨成熟,利用計算機(jī)進(jìn)行汽車覆蓋件零件成形過

程的數(shù)值仿真已顯示出巨大的工程應(yīng)用價值。板料成形CAE軟件不但可以預(yù)測覆蓋件沖壓過程中原先只有通過試模才能暴露的成形缺陷,而且還可借助預(yù)測結(jié)果簡化和優(yōu)化成形工藝過程及其模具設(shè)計方案和模具結(jié)構(gòu),縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量和模具壽命,降低生產(chǎn)成本。

盡管數(shù)值模擬在覆蓋件成形研究中已經(jīng)取得了很大進(jìn)展,但還存在著計算量大、效率低、工藝參控制單一等缺點(diǎn)，應(yīng)該進(jìn)一步尋求更好的計算方法,以提高計算效率,縮短計算時間;同時改善工藝參數(shù)控制單一的缺點(diǎn),以適應(yīng)更為復(fù)雜的板料成形工藝;并且應(yīng)用人工智能與專家系統(tǒng)技術(shù),在數(shù)值分析結(jié)果的基礎(chǔ)上自動對成形方案進(jìn)行評價,給出方案優(yōu)化的建議。

七、參考文獻(xiàn)

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