文／嚴(yán)文超·一汽大眾汽車有限公司成都分公司

拉延模能否生產(chǎn)出尺寸精度合格、尺寸波動(dòng)小、表面質(zhì)量合格的覆蓋件，能否穩(wěn)定地批量生產(chǎn)，對主機(jī)廠生產(chǎn)起著決定性作用。因此，在模具調(diào)試過程中，需要認(rèn)識(shí)到拉延筋與壓料面兩者之間的關(guān)系，需要分清孰輕孰重，對兩個(gè)要素在整個(gè)成形過程中的作用要有清晰的認(rèn)識(shí)，本文結(jié)合經(jīng)驗(yàn)和理論，對拉延筋與壓料面展開分析，對一般性拉延模調(diào)試具有一定指導(dǎo)意義。

拉延筋與壓料面的關(guān)系

⑴拉延筋。

拉延筋是拉延模的重要組成部分，根據(jù)筋的形式可分為半圓筋、方筋、坎筋等。一般來講，走料型拉延模設(shè)計(jì)成半圓筋，脹型類拉延模設(shè)計(jì)成方筋或者坎筋。半圓筋又有單筋和雙筋之分，需要較大進(jìn)料阻力的通常設(shè)計(jì)成雙筋。

拉延筋的要素包括筋高、筋寬、筋R 角。其中筋高度和筋R 角大小直接決定了筋的進(jìn)料阻力，筋寬度一般按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

⑵壓料面。

壓料面是壓邊圈上的環(huán)形封閉曲面，壓料面是拉延模不可或缺的要素，與拉延筋配合，形成筋-槽系統(tǒng)，共同控制進(jìn)料量，為拉深出合格零件提供條件。

壓料面要素包括管理面、筋槽R 角、外壓料面。以筋為界，筋的里側(cè)定義為管理面，也叫內(nèi)壓料面，筋的外側(cè)定義為外壓料面。

⑶拉延筋與壓料面的關(guān)系。

拉延筋與壓料面的關(guān)系，概括起來就是：拉延筋是提供進(jìn)料阻力的主要組成部分，壓料面是提供阻力的次要部分，兩者相互配合，輸出一個(gè)有較小波動(dòng)主體穩(wěn)定的進(jìn)料阻力，以調(diào)節(jié)板料機(jī)械性能、氣墊壓力、拉延油、料厚等因素的波動(dòng)而導(dǎo)致的流料量的變化。

拉延模的調(diào)試

⑴認(rèn)清拉延筋與壓料面的關(guān)系在拉延模調(diào)試過程中起著決定性作用。

壓料面的研修總原則是“里緊外松”。里即管理面，管理面著實(shí)色，即拉延筋里側(cè)靠近凸模一側(cè)的近似帶狀環(huán)形面，在帶板料刷藍(lán)油（研磨用的著色顯示劑）研配時(shí)，100%壓實(shí)壓白，理論上管理面間隙略小于一個(gè)料厚，外壓料面著虛色，即藍(lán)油顯示接觸點(diǎn)像霧狀，即沒有壓實(shí)壓白的點(diǎn)存在，微觀來講，外壓料面略大于一個(gè)料厚，著色達(dá)到要求后，配裝壓邊圈平衡塊以保持該間隙恒定不變。

⑵拉延筋高度對板料的阻力影響最大。

對于超低碳鋼薄板材(汽車常用牌號(hào)為DC04、DC06、DC07)，筋的高度一般為5mm，寬度為10mm，管理面最小有效平面寬度為8mm；對于鋁板筋高一般為6mm，寬度為12mm，管理面寬度最小為8mm。在研配過程中，筋及筋槽R 角、筋高度不輕易調(diào)整，當(dāng)壓料面著色合格后，調(diào)試?yán)?，根?jù)零件缺陷作出相應(yīng)調(diào)整，如降低拉延筋高度、放大筋槽R 角等，直到調(diào)試出合格零件。

在這個(gè)過程中，由于板料在剛好接觸筋到成形完成這段時(shí)間內(nèi)，處于完全自由并不可控狀態(tài)，加上汽車?yán)罴緦儆诮朴趫A筒形封閉型零件，板料在轉(zhuǎn)角處必然存在徑向拉應(yīng)力和切向壓應(yīng)力，板料在切向壓應(yīng)力作用下，壓料面產(chǎn)生很“隨意的起皺”。起皺程度與拉延筋的高度密切相關(guān)，筋越高，板料變形量越大，起皺越大，相反地，筋越低，變形越小，起皺越小，如果把筋降低，起皺可以減小，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)是當(dāng)筋的高度降到1.5 ～2mm 時(shí)有微皺，降低到1.5mm 以下時(shí)起皺基本消除，此時(shí)筋的阻力系數(shù)相當(dāng)于Autoform 的0.1 左右，即筋的進(jìn)料阻力很小，此時(shí)的進(jìn)料阻力主要由壓料面提供，而面在批量生產(chǎn)中由于溫度升高，摩擦系數(shù)變大，穩(wěn)定性大打折扣。

因此，拉延模調(diào)試時(shí)，最重要的要素是拉延筋，拉延筋高度對板料的阻力影響最大，其次是筋R 角和筋槽R 角，影響較小的是管理面，外壓料面影響最小。由此可知，當(dāng)需要調(diào)整這些要素時(shí)，應(yīng)優(yōu)先調(diào)整不重要的要素，影響最大的要素調(diào)整要謹(jǐn)慎。

調(diào)整順序應(yīng)為：外壓料面→管理面→筋槽R 角→筋R 角→筋高。

⑶單筋阻力分析。

如圖1 所示，半圓筋的阻力由兩部分構(gòu)成：彎曲阻力和摩擦阻力。在①、③、⑤點(diǎn)受到彎曲阻力，在②、④、⑥點(diǎn)受到的反彎曲阻力，再加上三處R 角的摩擦力，就是板料經(jīng)過單筋所承受的全部阻力。板料在點(diǎn)①處發(fā)生彎曲，在點(diǎn)②處彎曲被拉直恢復(fù)，在點(diǎn)③處被反向彎曲，在點(diǎn)④處被拉直，在點(diǎn)⑤處再次彎曲，在點(diǎn)⑥處再次拉直，隨后進(jìn)入第二條筋的初始狀態(tài)(雙筋)，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。如果是單筋，板料隨后進(jìn)入管理面。所以，筋的阻力為彎曲與反彎曲力之和再加上各圓角處的摩擦力。

⑷雙筋阻力分析。

如圖2 所示，雙筋間距離為25mm，雙圓筋的阻力系數(shù)最高可達(dá)到0.6，筋的阻力系數(shù)在Autoform 里面從0.1 ～0.9；0.1 為阻力很小，有一定阻力，單根圓筋阻力系數(shù)范圍為0.1 ～0.3；0.4 ～0.6 為走料量較大，但還必須有大的進(jìn)料阻力，達(dá)到規(guī)定變薄率的拉深模；0.7 ～0.9 為鎖死筋，常用于幾乎不走料的場合。0.4 ～0.6 的阻力系數(shù)為方筋（矩形筋）或者雙圓筋組合，這個(gè)范圍的拉深模走料較多，一般走料量在30mm 以上，這類拉深模對走料速度控制較嚴(yán)格，既要有足夠的進(jìn)料阻力，又要有足夠量的料能流進(jìn)去，雙圓筋能較好地滿足這種需求，采用雙圓筋調(diào)節(jié)進(jìn)料阻力較合適。

從圖2 可以看出，雙圓筋時(shí)，板料經(jīng)過第一條筋的摩擦力、彎曲力與反彎曲力后，進(jìn)入第二條筋的初始狀態(tài)，所以，雙圓筋的進(jìn)料阻力近似為兩單筋阻力的疊加。在拉深模的調(diào)試過程中，雙筋的阻力與筋的高度和筋R 角大小密切相關(guān)，筋的高度與其阻力成指數(shù)函數(shù)關(guān)系，即當(dāng)筋的高度增加時(shí)，筋的阻力隨之增大，筋高度降低時(shí)，阻力也隨之減小，且變化率較其他因素更敏感和明顯。

拉深筋分擔(dān)的進(jìn)料阻力增多，壓料面分擔(dān)的阻力就減小，即對面的依賴減小，鉗工更容易調(diào)試出穩(wěn)定的拉深模。

結(jié)束語

拉延模調(diào)試時(shí)，需要認(rèn)清拉延筋與壓料面各要素之間的關(guān)系，把更多的進(jìn)料阻力分配給拉延筋，淡化壓料面的作用。拉延筋提供一個(gè)相對穩(wěn)定近似常數(shù)的阻力，而管理面可通過氣墊壓力調(diào)節(jié)以獲得一個(gè)變化的進(jìn)料阻力，二者疊加便得到一個(gè)主體穩(wěn)而局部波動(dòng)的阻力，以適應(yīng)板料機(jī)械性能、拉延油、清洗油、溫度、摩擦系數(shù)等的波動(dòng)。