侧围外板顶盖搭接处的冲压工_艺方案的探讨

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1、侧围外板顶盖搭接处的冲压工艺方案的探讨贡见秀（奇瑞汽车股份有限公司规划设计院冲压部安徽芫湖241009）摘要：侧毎卜板是白车身零件制造中的核心，我们推荐的合理的工艺方案可以避免产品A而产生冲击线和棱线，减少焊接边翻边整形时起皱叠料现象，保证产品质量。在此基础上材料达^最佳利用结果。关键词：侧围外板，工艺,冲击线引言汽车白车身扳金件属于冲压制造、饭金成型、CAE（计算机辅助分析）领域。随着汽车行业的不断进步，对汽车外覆盖件的外观质量、材料利用率等要求越来越高，这就要求设计人员不断地提高设计和制造工艺水平。在汽车白车身饭金领域，侧围外板是白车身零件制造中的

2、核3它具有形状复杂、结构尺寸大、难成型，外表面质量要求高的特点。为达^最好外表质量；最高钢材利用率的目标，对零件重要部4立（见图4）的工艺设计进行研究和改进。侧围外板与顶盖搭接处产品形状为弧形，且翻边为负角，由材料成型原理（见图4）,侧整形时，由于材料的各项异出容易引起产品A面的变形，并且侧翻后的焊接边容易起皱、叠料和回弹。根据白车身功伶猴•求，以上问题是工艺设计中急待解决的难题。通过调查和对比，发现在现有工艺中，此部分通常采用的工艺设计方法，零件实际生产过程中经常出现变形、起皱等质量缺隊1常见典型设计情况1.1目前侧围外板顶盖搭接处此区域的设计通常有

3、以下几种情形：1.1.1设计截面线一：a）截而线说明：黑线为产站，绿线为产甜补充而，蓝线为产胡翻边，红线为修边线。b）产品在工艺安排上采取正修一ffii~侧整形c）此设计台阶较宽，产品表而拉延不充分，易产生波纹。d）修边距离翻边位置较远，表面应力大，翻边后产品变形大，出现起皱叠料现象，很难保证翻边的质量1.1.2设计截面线二（图2）a）截面线说明：黑线为产品，绿线为产品补充町蓝线为产品翻边，红线为修边线。b）产品在工艺安排」•采取__翻边TM整形c）修边距离翻边位宜较远，应力人，翻边庇产品变形人，出现起皴叠料现象d）因为拉延深度浅，产品表面易产生冲击线

4、1.1.3设计截面纟绘（图3）a）截而线说明：黑线为产品，绿线为产品补充而，蓝线为产品翻边，红线为修边线。b）产品在工艺安排上采取侧巾侧整形c）这种模面设计在初期生产阶段没冇大的问题，但是当量产时，凹模I员【角和拉延筋磨损比较严重，阻力减少,材料流入量比较多，产品翻边面的质虽彳以隹保证，出现起皱叠料。2推荐工艺简介2.1推荐工艺的优点a）防止侧围外板顶盖搭接处AWi变形，保证产品质量b）消除一次冲击线和二次冲击线对A而的影响c）保证产品表血产生充分拉延，消除表面产牛.的棱线d）尽量减少应力，保证侧整形后产品焊边的质量2.2理论研究论述2.2.1零件对应

5、部位侧整形前后料压缩量研究板料在模具作用下产牛了延伸和压缩，侧整形询后零件同圆心不同半径部位延伸状态（如下图A、B）：a）零件同圆,M洞4W附姻刪怡（A、B）b）LM脓产品侧整形忘状态”囹叟为lOOnmI川脓板料拉伸到第•种半径状态时，•氏度为炳脚1对餓板料拉伸到第种半径状态时，囹叟为llOnm（图4）比较板料从L2,L3状态下分别翻边到L1处时，二者的压缩最（此压缩最是变形和起皴的原因）A%=（105-100）/100=5%B%=（110-100）/100=10%由上图可见：拉延时，相对半径越人，孤线越长，侧整形II撷料压缩量人，产品越易发生变形、起

6、皱叠料现象。所以，为减少缺陷对零件质量的影响，在对此区域进行模面设计时，要以尽量减少相对半径，缩短弧长，进而减少侧整形时的压缩量、减少应力、控制板料流动为主导思想。2.2.2零件对应部位侧整形前后应力研究板料在拉伸成羽过程中，如果产生充分的塑性变形，会有效降低侧整^后导致反弹的应力，此处若设计一过渡台阶，增加板料阻力，讣板料流动速度均匀且充分变形，对控制反弹将非常有效。2.2.3如图，补充面台阶越宽，产品A面和板料接触区域越多，表面拉延不充份，制件表面最终会产生棱线（图5）3推荐的工艺方案3.1解决工艺问题所采用的方案根据以r理论研究，设计了防止起皱、

7、叠料的方案，如下图:（图6）2.2.1此方案截面图说明a）此区域截面线：黑线为产品，绿线为产品补充面，蓝线为产品翻边^最终状态，红线为修边线。b）为改善翻边起皱对炸•接边质量和精度的影响，在工艺匕采用侧修”侧整形的工艺方法c）为冇效降低侧整形后导致反弹的应力，拉仲时让板料产生充分的塑性变形，此处设计一过渡台阶，增加板料阻力，让板料流动速度均匀且充分变形（如下图）。（图7）4模面设计基础4.1模面设计要素描述4.1.1冲击线考虑：设计模面时，要充分考虑到冲击线是否会影响到A面。a）第一次冲击线：凹模圆角最先和板料接触形成7I出线，随板料成型过程向模芯方向

8、流动,控制俱在产品A面以下，避免影响表面质量，如图所示：（图8）避免第一次冲击线的条件：L*（