【作 者】王樹飛;陳歲繁;何雄華;黃江華;李其朋

　　隨著環(huán)境保護(hù)和能源問題日益突出， 輕量化已成為汽車行業(yè)的重點(diǎn)研究方向［１］。 不銹鋼因其具有良好的抗腐蝕性、 耐熱性和低溫強(qiáng)度等性能， 常應(yīng)用于對(duì)強(qiáng)度要求較高的薄壁零件 （如隔熱罩和排氣零部件等） ， 可降低汽車的整體質(zhì)量［２］。 但對(duì)于這類具有 “異形” 以及 “薄壁” 特征的關(guān)鍵零部件，其結(jié)構(gòu)的壁面越薄， 材料變形不均勻性越大， 板料的成形能力越低， 越容易產(chǎn)生成形不充分和起皺等問題［３－４］。

　　為了解決以上問題， 國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)不銹鋼沖壓工藝以及工藝參數(shù)的影響進(jìn)行了大量研究。 ＨＡＮＧＴ Ｐ 等［５－６］利用小沖頭試驗(yàn)研究了不銹鋼力學(xué)性能以及沖壓時(shí)不銹鋼性能的改變對(duì)成形質(zhì)量的影響；ＦＡＴＨＩ Ｈ 等［７］ 利用半球形凸模試驗(yàn)研究了沖壓速度對(duì) ０. ５ ｍｍ 厚度的不銹鋼板料沖壓成形的影響； 關(guān)景銳［８］通過優(yōu)化薄壁不銹鋼杯形零件的拉延筋和凹模圓角改善了杯口的橢圓度； 鄭三和［９］ 通過優(yōu)化沖壓工藝參數(shù)和改進(jìn)壓邊圈提高了雙盒形不銹鋼零件的拉延深度； 吳阿敏［１０］通過正交試驗(yàn)法優(yōu)化了沖壓工藝參數(shù)， 解決了不銹鋼蓋板拉裂問題； 覃柏英等［１１］通過建立最大減薄率、 起皺率與工藝參數(shù)的二次多項(xiàng)式響應(yīng)面模型對(duì)隔熱罩零件的成形質(zhì)量進(jìn)行了優(yōu)化。

　　然而國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要研究的是形狀規(guī)則的不銹鋼零部件， 對(duì)同時(shí)具有 “異形” 和 “薄壁” 兩大特征的不銹鋼隔熱罩的沖壓成形工藝的研究較少。 本文利用 Ｄｙｎａｆｏｒｍ 有限元軟件對(duì)汽車隔熱罩的沖壓成形工藝進(jìn)行數(shù)值分析， 優(yōu)化其沖壓成形工藝參數(shù)，為提高不銹鋼零件的成形質(zhì)量提供一定借鑒。

　　【結(jié) 論】

　?。ǎ保?nbsp;針對(duì)異形薄壁隔熱罩在沖壓成形時(shí)存在成形不足與嚴(yán)重起皺等問題， 分別研究了壓邊力、 沖壓速度、 摩擦因數(shù)和模具間隙等 ４ 個(gè)關(guān)鍵工藝參數(shù)對(duì)零件的沖壓成形質(zhì)量的影響， 并確定了工藝參數(shù)的合理范圍： 壓邊力取 ９０～１７０ ｋＮ； 沖壓速度取 ２０００～５０００ ｍｍ·ｓ－１； 摩擦因數(shù)取 ０. ０９ ～ ０. １５； 模具間隙取 ０. ２５ ～ ０. ３１ ｍｍ。

　?。ǎ玻?nbsp;工藝參數(shù)對(duì)最大減薄率和最大增厚率的影響規(guī)律如下： 壓邊力或摩擦因數(shù)增大時(shí)， 最大減薄率增大， 最大增厚率減??； 沖壓速度增大時(shí)， 最大減薄率減小， 最大增厚率先減小后增大； 模具間隙對(duì)最大減薄率與最大增厚率影響較小。

　?。ǎ常?nbsp;增設(shè)拉延筋后， 隔熱罩的成形不足與嚴(yán)重起皺等問題得到抑制， 結(jié)合單一工藝參數(shù)對(duì)零壁厚的影響規(guī)律與正交試驗(yàn)結(jié)果的極差分析得出優(yōu)化后的工藝參數(shù)： 壓邊力為 １３０ ｋＮ、 沖壓速度為 ５０００ ｍｍ·ｓ－１，摩擦因數(shù)為 ０. ０９、 模具間隙為 ０. ２９ ｍｍ。

　　（４） 采用優(yōu)化后的沖壓成形工藝參數(shù)時(shí)， 零件的最大減薄率為 ２８. ０５％， 最大增厚率為 ８. ０５％，最大回彈量為 ２. ３６ ｍｍ， 最大減薄率增大了 １. ２２％，最大增厚率減小了 ２. ４２％， 最大回彈量減小了４. ０７％， 零件的成形不足、 起皺以及回彈等沖壓成形缺陷得到了明顯改善。

　　以下是正文：