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摘要：本文主要概括分析了单/双动式拉延模具主要结构与工作原理，深入研究并探讨了CAE双动的拉托成形对于冲压成本的具体影响，以便于更好地运用双动式拉延成形工艺，更好地控制住制造成本，为企业总体经济效益的提升提供保障。
关键词：CAE；双动拉托；成形；冲压成本；影响
前言：
汽车的钣金件拉延方式以单/双动式的拉延为主，伴随着冲压机台工艺设计专业水平及各项性能逐渐提升，模具的科学技术不断进步发展，模具生产的适应性逐渐提升，汽车的钣金件常选用单动式拉延成形的工艺。伴随计算机科学技术不断地进步发展，CAE该项技术现阶段已逐渐成为各大汽车模具厂所广泛采用的一种产品模型综合分析、冲压件的成形过程综合分析手段。运用CAE该项技术，能够对单/双动式拉延成形工艺差异于其对于材料尺寸实际影响进行综合分析，便于提升产品工艺总体设计科学合理性，比较二者模具制造与冲压制造的成本差异性，以提出钣金件的制造成本最佳降低实施方案或者措施。鉴于此，本文主要围绕着CAE双动的拉托成形对于冲压成本的具体影响进行综述分析，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。
1、模具主要结构与工作原理
1.1结构
单动式拉延模具的结构主要包含着：下模基座、压边圈、凸模、上模；双动式拉延模具的结构主要包含着：凹模、下模基座、下压边圈、凸模、上模基座、上压边圈、氮气弹簧。由此便可了解到，模具结构主要包括上/下压边圈2个，下模依据原有单动式拉延结构的方式所设计的，变化并不突出，上模则必将类似将单拉延的模具下模翻转至180°进行安装操作，但区别仍然存在。二者区别是双动式拉延中增加了部分结构，具体如下：①上模的压边圈处增加安全侧销、工作侧销。由于上压边圈安置于上模部分，故需设计相应安全限位及工作行程的限位；②上压边圈处增加压力源，该压力源运用的是氮气弹簧，模具通用性能够得到保障，能够与单动式拉延的模具使用同等冲压设备开展生产操作；③上压边圈，其与上模的基座相互间设计至底块部分，在成型期间上压边圈接触底块，并与上模的基座形成整体。
1.2原理
单动式拉延成型，在打开模具期间，上压边圈3会受氮气弹簧2与重力作用之下被打开；上压边圈3与下压边圈6压料面会先接触板料，控制住板料；上模基座4会持续向下移动，而上压边圈3变会与下压边圈6处于不动状态，一直到该上压边圈3及上模基座4到底块接触，上模拉伸便会完成；上模基座4会与上压边圈3在成整体持续向下移动，以将拉伸全过程完成，该步骤下模具动作，其与单压的边圈模具动作基本原理相一致。
2、分析单动与双动的拉延
本文以某车型的引擎盖中内板为例，研究双动拉延操作工艺对于零件的制造成本相应影响。
2.1比较分析单动与双动的拉延结果
如图1所示，该图1中（a）、（b）为截面位置与零件截面的形状，图1中（c）、（d）为单/双动式拉延工艺法设计下工艺的补充面截面形状。从该图当中即可了解到，与单动式拉延工艺零件型面最低点相比，其所在补充面的最低点明显较低，总体成形的高度高于零件的高度。若依据图1（c）、（d）中两个截面成形的高度来比较分析，双动式拉延能够将拉伸深度降低约28mm左右。单/双动式拉延CAE的分析设定成下压边圈实际压力值为1000kN，而双动式拉延的上压边圈实际压力值为500kN。CAE分析的结果显示，二者成形分析的结果均相对较好，但因单动式拉延成形的深度相对较深一些，材料实际流入量较大。CAE分析的结果中，双动式拉延材料的尺寸为1610mm*1160mm*R2000mm，单动式拉延材料的尺寸为1650mm*1250mmR2000mm。运用双动式拉延之后，材料的质量将各地约为1.08kg，材料实际利用率可提升约为6.3%左右。经工艺与成本综合评估之后，制件选用双动式拉延模具操作方案设计。
图1横向的截面示图
2.2双动式拉延工艺效益
零件制造成本包括模具制造于冲压制造的成本。因运用双动式拉延工艺，在模具结构当中增加侧销、氮气弹簧、上压边圈等相应零件，以至于模具加工于装配量增加，模具制造方面成本有所增加，主要成本包括加工追加、上压边圈、氮气弹簧方面成本。在本文案例当中，上压边圈所设计总压边即为500kＮ，该模具结构主要用50kＮ压力10个氮气弹簧设计方案，其模具总体成本大致增加9.8万元左右。冲压制造的成本主要包括材料与冲压方面成本。模具量产主要用材料属于DC04等级，成本大致为5000元/t。此车型预计能售出50万辆左右，材料的总成本可降低116万元左右。制件生产方式等同于单动拉延，冲压成本并无明显变化趋势。在应用了双动式拉延工艺之后，在寿命周期内此车型模具制造的成本增加9.8万元左右，冲压制造的成本降低116万元左右，预估能节省106.3万元左右。现阶段，此车型已经生产约16万辆左右，实际生产状况极佳。
2.3双动式拉延工艺应用原则
并非所有制件均可运用双动式拉延该工艺，亦或者是运用了双动式拉延该工艺也并不能够将材料尺寸缩小，与制件形状关系密切。依据模具工作原理便能够了解到，单动式拉延工艺下模具属于单压边圈的结构，为确保成型的质量，工艺所在补充面造型应在制作型面的最低点一下，其拉延深度应高出制件高度。与单动式拉延工艺相比较，该双动式拉延工艺增加上模拉延这一过程，促使工艺所在补充面造型无需低于其制作型面的最低点，成形深度有所降低，材料尺寸得以缩短，运用了双动式拉延工艺后，深度得以降低，成形的难度系数也得以降低。若制件高度处于较低状态，或无高度情况下，则单/双动式拉延工艺实际拉延深度之间差异并不突出，双动式拉延工艺实际所用材料的尺寸处于不变状态，亦或者是材料的尺寸变化下效益减少，在模具增加成本之下。若制件高度即为零，则双动式拉延工艺的深度及单动式拉延工艺的深度处于一致性状态，运用双动式拉延工艺，它也不能够将材料尺寸缩小，零件总体制造成本并不能够得以降低。经比较分析单/双动式拉延工艺后，建议高度处于100mm以上范围期间，可运用CAE来分析两种不同工艺方案之下成形性与制造成本，综合评估是否要运用双动式拉延工艺。
3、结语
综上所述，经过比较分析单/双动式拉延成形工艺，以引擎盖的内板零件作为案例，可了解到运用双动式拉延成形工艺，材料尺寸得以缩小，零件制造的成本明显降低，实际生产期间均得以应用及验证。综合分析了双动式拉延成形工艺基本原理于效益之后，可了解到借助双动式拉延成形工艺，能够将零件的制造成本降低，并提升企业总体经济效益。
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