本發(fā)明涉及沖壓模具技術，尤其涉及一種利于成形的沖壓拉延模變壓邊力的計算方法及一種實現壓邊力局部可調的拉延模。

背景技術：
薄板沖壓是實現汽車車身絕大部分零件的制造工藝，而拉延工序是沖壓工序中難度最大、最重要的工序之一，特別是對于造型復雜的鈑金零件，一旦拉延后的零件質量滿足要求，后工序的零件質量基本得到保障。傳統(tǒng)拉延模結構由凹模、凸模、壓邊圈三大主體部件組成。通過壓邊圈與凹模之間的夾緊力即壓邊力控制材料的流入速度，如果能使拉延深度大的區(qū)域材料流入快，拉延深度小的區(qū)域材料流入慢，較好的控制材料流入速度，則零件的成形性更容易滿足要求。傳統(tǒng)方法確定壓邊力的數值是通過經驗公式計算所得，再經過實際調試模具時進行調整；另外，采用傳統(tǒng)拉延模結構，壓邊圈與凹模間的夾緊力通過機臺的頂桿施加，頂桿力最終施加到壓料面上轉換成面的均布力，即等壓邊力，這樣就不利于實現局部壓邊力的調節(jié)，難以控制各區(qū)域材料滿足理想的流入速度，從而無法保障零件的成形性。這需要一種新的壓邊力計算方法，通過這種新的計算方法，可以給出滿足零件的成形性要求時各區(qū)域所需準確的壓邊力數值。并且需要一種新的拉延模結構，實現各區(qū)域壓邊力數值按照所需進行施加。目前已有的壓邊力可調的拉延模存在結構復雜、安裝不便、成本高，不利于推廣使用等缺陷。因此，亟需開發(fā)一種新型結構的拉延模，該拉延模應具有結構簡單、制造難度小、安裝操作方便、加工成本低、調節(jié)效果好、可大范圍推廣使用的特點。同時，該拉延模結構需要滿足以下功能：1)需要材料流入快的區(qū)域，減小壓邊力；需要材料流入慢的區(qū)域，增大壓邊力；2)壓邊力的調節(jié)分等級調節(jié)，即可調幅度大或微調。使局部區(qū)域的壓邊力實現可控調節(jié)，從而控制材料流入，解決拉延成形問題。

技術實現要素：
本發(fā)明包括一種利于成形的變壓邊力計算方法及實現壓邊力局部可調的拉延模，可適用于汽車各種鈑金零件的拉延模結構，尤其適用于零件分模線變化急劇、局部拉延深度變化急劇的零件的拉延模設計，該變壓邊力計算方法能計算出滿足零件的成形性要求時各區(qū)域所需準確的壓邊力數值，該結構的拉延模具能夠快速調節(jié)局部壓邊力，實現各區(qū)域壓邊力數值按照所需進行施加，控制各區(qū)域材料流入速度，從而改善零件的成形性。本發(fā)明的技術方案是提供一種利于成形性的變壓邊力計算方法，其具體包括如下步驟：步驟1、建立零件初始拉延工藝補充面；步驟2、對零件進行沖壓有限元仿真分析；步驟3、當仿真結果顯示零件存在起皺、開裂、過度減薄的成形缺陷時，手動調整仿真參數進行優(yōu)化，在優(yōu)化后如果仍存在局部起皺或開裂的成形缺陷，則將存在成形問題區(qū)域附近的壓邊圈分割成小塊，起皺區(qū)域命名為W，開裂區(qū)域命名為C；步驟4、對于起皺區(qū)域W，將起皺區(qū)域W的壓邊圈往+Z方向移動調整量δ，起皺區(qū)域W壓邊圈與凹模間隙調整為t-δ，間隙減少以實現限制零件板料流入過快，緩解起皺；其中，t為零件板料厚度；對于開裂區(qū)域C，將開裂區(qū)域C的壓邊圈往-Z方向移動調整量δ’，開裂區(qū)域C壓邊圈與凹模間隙調整為t+δ’，間隙增大以實現加速零件板料流入，緩解開裂；步驟5、采用調整后的壓邊圈的型面，再次進行沖壓有限元仿真分析，直至得到理想成形結果。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明所述的是利于成形性的變壓邊力獲取的計算方法，主要是通過劃分成形問題區(qū)域，調整壓料面區(qū)域的工藝型面，再進行有限元沖壓仿真迭代進行優(yōu)化，最終得出各區(qū)域較優(yōu)壓邊力數值。并通過壓邊力調節(jié)裝置實現在拉延模的壓邊力局部可調功能。一般拉延模壓邊圈與凹模間的夾緊力通過機臺的頂桿施加，頂桿力最終施加到壓料面上轉換成面的均布力，即等壓邊力，這樣就不利于實現局部壓邊力的調節(jié)，本拉延模結構主要通過在壓邊圈上局部安裝壓邊力調節(jié)裝置，通過增加或刪減墊片的方式調節(jié)壓邊圈與凹模之間的間隙，達到改變板料受到的來自壓邊圈與凹模間夾緊力的大小，從而實現各區(qū)域理想的材料流入速度，改善零件的成形性；同時，通過制定不同厚度規(guī)格的墊片，使壓邊力的調節(jié)分等級，即可調幅度大或微調。且該壓邊力調節(jié)機構具有結構簡單、制造難度小、安裝操作方便、加工成本低、調節(jié)效果好、可大范圍推廣使用的優(yōu)點。附圖說明圖1為某汽車部件的拉延工藝型面；圖2為某汽車部件的拉延有限元模型；圖3為某汽車部件的壓邊圈分塊示意圖；圖4為某汽車部件的壓邊圈分塊后A-A斷面示意圖；圖5為變壓邊力計算流程圖；圖6為某汽車部件的拉延模結構；圖7為具有局部可調節(jié)壓邊力功能的拉延模結構；圖8為壓邊力調節(jié)裝置的工作原理剖面圖B-B；圖9為壓邊力調節(jié)裝置的結構剖面放大圖。其中：1-凹模，2-壓邊圈，3-凸模，4-凸模分模線，5-壓邊圈分模線，6-變壓邊力區(qū)域，7-壓邊力調節(jié)裝置，8-安裝固定板，9-第一調節(jié)墊片、10-第二調節(jié)墊片、11-第三調節(jié)墊片；具體實施方式以下將結合附圖1-9對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。如圖5所示，本發(fā)明提供了一種利于成形性的變壓邊力計算方法，其具體包括如下步驟：步驟1、建立零件初始拉延工藝補充面；如圖1所示，拉延面又稱為壓料面，為了防止毛坯產生變形。在很多零件中，例如引擎蓋而言，其拉延面全為工藝補充面。拉延模具設計過程中，第一步是為其設計合理拉延工藝補充面，主要包括了拉延面和修剪面的設計，在汽車覆蓋件拉延成型工藝中，拉延工藝補充面的設計是整個工藝過程的關鍵。步驟2、對零件進行沖壓有限元仿真分析；其中，凹模1與凸模3、凹模1與壓邊圈2的間隙為零件的板料厚度t，將三大工具體凹模1、凸模3、壓邊圈2的幾何型面進行網格劃分；如圖2所示；再進行沖壓仿真參數設置，如板料尺寸、摩擦系數、壓邊力等，按照常規(guī)有限元仿真計算，進行沖壓結果仿真。步驟3、依據零件沖壓有限元仿真結果，當零件存在起皺、開裂、過度減薄的成形缺陷，手動對仿真參數進行優(yōu)化，在優(yōu)化后如果仍存在局部起皺或開裂的成形缺陷，則將存在成形問題區(qū)域附近的壓邊圈分割成小塊，起皺區(qū)域命名為W(W1，W2，W3……)，開裂區(qū)域命名為C(C1，C2，C3……)，如圖3所示。步驟4、對于起皺區(qū)域W，將起皺區(qū)域W的壓邊圈2往+Z方向移動調整量δ(δ1，δ2，δ3……)，起皺區(qū)域W壓邊圈與凹模間隙調整為t-δ，間隙減少以實現限制板料流入過快，緩解起皺；對于開裂區(qū)域C，將開裂區(qū)域C的壓邊圈往-Z方向移動調整量δ’(δ1’，δ2’，δ3’……)，開裂區(qū)域C壓邊圈與凹模間隙調整為t+δ’，間隙增大以實現加速板料流入，緩解開裂。其中：XY平面是平行于凹模水平面，+Z方向指向是垂直于XY平面并指向凹模方向。調整量δ是變化的，依據起皺及開裂嚴重程度，其數值變化范圍為(0.05-0.2)t。壓邊圈型面調整情況如圖4所示，虛線為調整后的型面。步驟5、采用調整后的壓邊圈型面，再次進行沖壓有限元仿真分析，直至得到較優(yōu)的成形結果。其中，各個區(qū)域的調整量δ作為后期拉延模設計的依據。此外，如圖6所示，現有技術中，一種汽車零件的拉延模結構，其中凸模分模線4，壓邊圈分模線5，變壓邊力區(qū)域6。對于變壓邊力區(qū)域6，即拉延過程中最易出現成形問題的區(qū)域。當拉延深度深時，容易發(fā)生開裂問題；當拉延深度淺時，容易發(fā)生嚴重起皺、甚至疊料問題。此成形缺陷需要通過控制區(qū)域的材料流入速度來改善，即通過調節(jié)局部壓邊力。為了解決圖6所示的拉延模結構存在的問題，如圖7-9所示，本發(fā)明還提供了一種壓邊力局部可調的拉延模具，其包括：凸模3，凹模1，壓邊圈2，壓邊力調節(jié)裝置7；壓邊力調節(jié)裝置7包括安裝固定板8，第一調節(jié)墊片9、第二調節(jié)墊片10、第三調節(jié)墊片11、銷釘和螺母；壓邊力調節(jié)裝置7通過銷釘定位，通過螺母固定在壓邊圈2上。壓邊力調節(jié)裝置7設置位置位于變壓力邊區(qū)域；壓邊力調節(jié)裝置7挨近凸模一側的邊界形狀與凹模分模線一致，其余側保持直邊，利于加工與裝配。圖中9中，尺寸a為凹模與壓邊圈合模間隙，b為局部區(qū)域通過壓邊力調節(jié)裝置調整后的凹模與壓邊圈間隙。壓邊力調節(jié)裝置7的安裝固定板8的上表面與此區(qū)域壓料面形狀保持一致，下表面保持與Z向即沖壓方向垂直，以利于后續(xù)加工與裝配。通過局部增加墊片實現減小凹模與壓邊圈的間隙，即達到b<a，使此區(qū)域相對其他區(qū)域的壓邊更緊，壓邊力增大，材料流入更難；通過局部刪減墊片實現增大凹模與壓邊圈的間隙，即達到b>a，使此區(qū)域相對其他區(qū)域的壓邊更松，壓邊力減小，材料流入更易。第一調節(jié)墊片9、第二調節(jié)墊片10、第三調節(jié)墊片11……可以有多種厚度規(guī)格，如需要調整量較大的，可以制定每塊厚度為0.5mm；如需要微調的，可以制定每塊厚度為0.05mm.這種裝置非常適合在現場進行調試，靈活方便的進行增加或刪減墊片，以實現局部壓邊力的調整。盡管參考附圖詳細地公開了本發(fā)明，但應理解的是，這些描述僅僅是示例性的，并非用來限制本發(fā)明的應用。本發(fā)明的保護范圍由附加權利要求限定，并可包括在不脫離本發(fā)明保護范圍和精神的情況下針對發(fā)明所作的各種變型、改型及等效方案。