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不同于傳統方式，全鋁車身制造工藝有其特殊性、復雜性和多樣性。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autochongya202411595.html

一、鋁合金板沖壓件的工藝難點及常見缺陷文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autochongya202411595.html

１.成形性差文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autochongya202411595.html

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２.起皺傾向嚴重文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autochongya202411595.html

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與鋼板相比，鋁合金板的起皺與開裂之間的窗口較窄，起皺傾向嚴重。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autochongya202411595.html

3.回彈量大，零件精度控制困難鋁合金板的彈性模量僅為鋼板的三分之一，零件更易回彈。

４.包邊性差，易開裂和產生“桔皮”缺陷

５.板材表面氧化層粘性強，影響模具使用壽命

鋁合金板表面氧化層在板料拉延過程中與模具表面摩擦較大，易剝落并粘在模具表面造成模具損傷。

６.修邊后毛刺較大并碎屑堆積嚴重，零件面品受到影響且模具維護成本增加毛刺：

修邊殘屑：

二、鋁合金板沖壓件的產品設計準則

1．鋁合金板的零件的形狀不宜太復雜，深度不宜太深，形狀、深度的過渡盡可能平緩。

產品半徑；產品側壁拔模角 ；沿凹坑截面的最大線長變化。

2.通過增加內外板的支撐點，增強鋁合金外板的抗彎曲能力。

3.翻邊設計鋁合金板四門兩蓋的總成工藝通常采用滾輪包邊。

外板翻邊高度要求；翻邊高度的公差要求。

三、鋁合金板沖壓工藝設計指南

1、沖壓成形方法種類傳統沖壓液壓成形

溫熱成形

2．傳統沖壓的工藝設計沖壓工藝設計是連結產品結構設計

和模具設計制造的紐帶。精益制造的實現來源于精益的工藝設計。

工藝方案的選擇沖壓方向的確定；壓邊圈的設計和優化；?？诰€的設定；工藝補充的細化；拉延筋的設計。工藝設計需嚴格遵循以下原則，力求工藝設計的最優化：以保證沖壓件質量為前提條件的工序最少化；

模具簡單化、生產成本最少化；材料成本最小化（如考慮板料的合理排樣、拉延工藝補充最小化）；滿足沖壓生產設備；充分利用沖壓成形仿真技術，科學優化零件結構。

壓邊圈設計工藝型面設計的首要任務是確保壓邊圈型面的設計質量。不當的壓邊圈型 面設計會造成壓邊圈合模時板料起皺，直接影響沖壓件品質。

壓邊圈型面要求表面光順，采用可延展的型面形狀，如單曲面或錐形面避免采用雙曲面和球面，否則板料會在壓邊圈閉合時由于積料而影響表面質量

壓邊圈型面盡量隨零件形狀以保證各處的拉深高度一致采用“蝴蝶翅”壓邊圈設計理念對于鋁合金沖壓零件，應當避免將產品部分設計在壓邊圈型面上鋁比鋼更容易材料硬化，建議產品形狀一次成型到位，不要采用整形采用吸料筋和凸筋消除 / 減小起皺缺陷借助凸筋形狀對開裂風險區的材料進行局部保護，消除開裂風險

拉延筋設計

拉延筋的走向

拉延筋的形狀尺寸

拉延筋 CAD 型面的自動生成

四、沖壓模具設計關鍵事項

1．拉延模實驗證明，表面鍍鉻處理方法相比其它方法更能有助于減小鋁合金板表面擦傷和降低因表面氧化層剝落而造成的 模具磨損。

由于鋁合金板回彈量大于鋼板，模具結構設計時應預留足夠的型面補償再加工余量。根據實踐經驗，鋁合金板零件需要的補償再加工次數往往會比鋼板多一次。

2．修邊模

如何減少鋁合金板修邊的殘屑和毛刺是鋁合金板推廣應用的首要研究課題。

鋁合金板修邊殘屑和毛刺來源于刃口初始切入以及與板材斷面之間的摩擦，其嚴重程度取決于修邊角度和刃口間隙。修邊速度對其影響程度不大。

修邊角度、刃口間隙和刃口半徑沖孔刃口間隙刃口吃入量增大壓料力有助于減少殘屑量、提升面品質量廢料刀表面處理。

3．翻邊模翻邊刀塊間隙翻邊刀塊吃入量翻邊上模圓角翻邊下模圓角表面處理

4．包邊

采用包邊模包邊

預包邊 + 終包邊

采用滾輪包邊

優點 ：

包邊角度靈活，可完成常規包邊模包邊工藝無法完成的包邊角度；適用于鋁合金板的包邊。常規包邊模包邊工藝通常會導致鋁合金板的包邊開裂；滾輪包邊工藝造成的包邊回彈量較小。

難點 ：包邊路徑的優化設計；包邊調試需要計算機預編程以及現場程序調整，對工作人員的技術要求較高。

五、鋁合金板成形仿真技術應用及缺陷解決方案

當前以計算機仿真為基礎的板料成 形技術在沖壓領域迅速發展，開始從經驗走向科學化和實用化。

沖壓成形仿真除保證材料性能參數的輸入精度，沖壓仿真的其它參數也需要在準確性和正確性上深入研究。

主要包括：仿真軟件的選用；

工藝型面和板料的有限單元網格劃分；有限單元（膜單元和殼單元等）的類型選取和積分點的確定；單元網格自適應性劃分的參數設置；模具型面在沖壓過程中的運動關系和參數設定；壓邊力和成形噸位的預測方法；板料形狀尺寸的優化方法。鋁合金板與模具型面的摩擦系數在沖壓成形仿真中通常定義為 0.2，而鋼板則取值0.125～0.15。

用于仿真的材料參數模型；開裂缺陷評價；

起皺 / 疊料缺陷評價；沖擊線 / 滑移線缺陷評價；外表光順性評價。回彈預測模面補償技術是控制板材沖壓回彈的核心技術?；谟嬎銠C仿真的模面補償技術依賴于回彈預測精度。

回彈預測的精度主要取決于用戶對軟件的應用程度、精確的材料仿真模型、合理的有限元單元選擇和精確的接觸算法。事實證明，對這些因素的綜合考慮能夠使得回彈預測與實測結果比較吻合。

六、鋁合金板沖壓件回彈補償技術應用及控制策略

預留足夠的型面補償再加工余量；型面補償盡量不要調整?？诰€位置；工序間工藝型面的差異變化。