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過度陡峭的曲面:如車門下沿若設計成>60° 的陡峭曲面,沖壓時材料流動受阻,易出現局部拉薄甚至開裂,需將陡峭區域優化為平緩過渡(坡度≤45°),或通過 “分區域沖壓” 拆分復雜曲面;
過小的曲面圓角:造型中若存在 R≤3mm 的尖角(如引擎蓋與前保險杠銜接處),沖壓時應力集中易導致模具崩刃、零件開裂,需將圓角放大至 R≥5mm(根據材料厚度調整,厚鋼板可適當減小),同時保留造型的視覺銳利感。
確保曲面連續性:車門與車頂銜接的曲面需達到 G2 級連續(曲率連續),避免出現 “臺階式” 接縫,否則沖壓后零件表面會出現明顯印痕;
控制曲面網格密度:曲面網格劃分過粗會導致模具加工精度不足,過細則增加加工成本,需根據零件尺寸設定網格精度(如覆蓋件曲面網格公差≤0.05mm),兼顧精度與效率。
大面積平緩曲面(如車頂):模具曲面需保留 0.5°-1° 的 “微小拔模斜度”,避免沖壓后零件與模具粘連,同時確保材料均勻拉伸,減少回彈;
復雜曲率曲面(如車門腰線):需在腰線凸起區域兩側設計 “過渡曲面”(寬度≥20mm),引導材料向凸起處流動,防止因材料供應不足導致局部拉裂,過渡曲面的曲率變化率需≤0.1mm?1,避免應力集中。
邊緣圓角優化:模具刃口處的曲面圓角需根據材料厚度調整,如 1.2mm 厚的冷軋鋼板,模具刃口圓角應設計為 R1.5-R2mm,既保證材料順利通過刃口,又避免應力集中導致零件邊緣開裂;
隱藏式筋條補充:對于大面積薄型覆蓋件(如引擎蓋,厚度≤1.0mm),若車身造型要求曲面平整,需在模具曲面背面設計 “隱形加強筋”(高度 3-5mm,間距 150-200mm),既不影響外觀,又能增強零件剛性,減少沖壓回彈,筋條曲面需與主體曲面平滑銜接,避免出現臺階。
模具曲面邊緣需預留 “壓邊區域”(寬度 15-25mm),壓邊區域的曲面平整度公差≤0.02mm,確保壓邊圈能均勻壓緊板材,防止材料在沖壓過程中起皺;
對于帶有翻邊的覆蓋件(如車門下緣翻邊),模具翻邊曲面需與壓邊圈曲面形成 “互補角度”(翻邊角度與壓邊圈角度差≤5°),避免翻邊過程中材料褶皺。
成形極限圖(FLD)分析:通過仿真查看板材在模具曲面內的拉伸程度,若某區域進入 FLD 的 “開裂區”,需調整對應模具曲面的坡度(如減小陡峭度)或增加材料流動通道;
應力分布分析:若仿真顯示模具曲面某區域應力集中(如引擎蓋轉角處),需優化該區域的曲面圓角(增大圓角半徑)或增加過渡曲面,分散應力;
回彈量分析:覆蓋件沖壓后易出現回彈(如車門曲面回彈量 0.5-1mm),需根據仿真結果對模具曲面進行 “預補償” 設計,如將模具曲面按回彈方向反向偏移 0.8mm,確保沖壓后零件回彈至設計尺寸。
若零件表面出現 “波浪形起皺”,說明對應模具曲面的材料流動不暢,需打磨模具曲面的過渡區域,增大材料流動空間;
若零件邊緣出現 “拉裂痕跡”,需檢查模具刃口曲面的圓角,適當放大圓角半徑(如從 R1.5mm 調整為 R2.0mm),同時優化沖壓壓力參數。
將腰線凸起處的曲面坡度從 65° 調整為 48°,并增加 15mm 寬的過渡曲面;
將模具刃口圓角從 R1.2mm 放大至 R1.8mm,減少應力集中;
通過 CAE 仿真預補償車門曲面回彈量 0.7mm,最終試模一次成功,零件既還原了腰線造型,又無開裂、起皺缺陷。
