铝合金板在汽车发动机罩上的加工工艺

一、铝合金板在汽车工业中的地位

铝合金板作为一种重要的轻质材料，凭借其比强度高、耐腐蚀性能好、可焊接性好、回收利用率高等优点，已成为仅次于钢材的第二大汽车材料。然而铝合金板与传统的车用钢材相比，其自身的成形性能存在一定的劣势，在成形过程中容易出现起皱、拉裂、回弹等缺陷，尤其对于发动机罩内板这种结构复杂、相对厚度小、表面质量要求高的大型覆盖件，其劣势就显得更为突出。

为了进一步促进铝合金板在汽车工业中的应用，如何克服铝合金板材料自身的性能劣势，最大限度地获得满足要求的成形制件，已成为业内研究的热点问题。

二、影响铝合金板冲压成形的原因

一般来说，影响汽车零部件成形性能的主要因素有材料性能、成形工艺参数以及模具设计等。在覆盖件冲压成形生产中，工艺参数和模具的优化是提高成形质量所主要考虑的方面。

对铝合金板材冲压成形中出现的开裂、回弹、表面损伤等缺陷进行了分析，并研究了材料属性、润滑条件、压边力等因素对其成形性的影响;

三、基于铝合金汽车发动机罩内板的成形过程的研究

基于拉深试验获得6016铝板的力学性能参数并建立高精度的有限元分析模型，基于拉深变形仿真探究材料n值、坯料厚径比 t/D、压边力、摩擦系数和凹模圆角半径等因素对板材拉深性能的影响; Sun Z C 等将 CAD 软件和有限元相结合，使用一种可行域二次序列规划算法对初始工艺辅助面进行优化，改变几何参数使工件的厚度变化和表面质量达到最佳，成功地应用于方盒件和减震器罩。

本文基于铝合金汽车发动机罩内板的成形过程，通过有限元分析方法讨论了模具型面的改进及有关工艺参数对铝合金板材成形性的影响，同时利用型面补偿有效减小零件的回弹。

(1) 模具型面对板料的成形性能具有重要影响，通过数值分析可能出现的成形缺陷并不断优化模具型面，可以达到改善材料流动的目的，从而减少局部结构带来的成形缺陷，提高成形质量。

(2) 工艺参数对成形质量影响显著，较小的压边力和较大的模具间隙有利于缓解板料的减薄，保证零件的精度和强度; 在一定范围内，零件的最大正向回弹随着压边力的增大略有减小但变化不明显，而最大负向回弹则随压边力的增大而增大，零件的整体回弹随模具间隙的增大而增大。

(3) 通过型面补偿配合工艺参数的调整，可进一步减小零件的回弹。对铝合金板料成形质量的影响规律研究与模具型面优化，可以作为实际生产的理论基础和重要参考。通过模具制造和调试，对发动机罩内板的冲压成形进行试验验证，试验结果与仿真优化结果具有较好的一致性。