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轉(zhuǎn)發(fā)自：模具工業(yè)

作者：王沖1，李貴2，張學(xué)文賈雪1 （l.北京汽車集團(tuán)有限公司，北京101300； 2·武漢科技大學(xué)機(jī)械自動化學(xué)院，湖北武漢430081）

現(xiàn)通過詳細(xì)闡述沖壓SE在汽車開發(fā)過程中各個階段的主要工作內(nèi)容及任務(wù)，就沖壓SE工作如何用于指導(dǎo)車身關(guān)鍵零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)提出建議。

2沖壓的工作目標(biāo)

車身開發(fā)在整車開發(fā)中是非常關(guān)鍵的，沖壓SE 是對車身零件開發(fā)及其相關(guān)過程進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種工作模式。沖壓SE在縮短模具開發(fā)周期、降低零件生產(chǎn)成本、提升零件質(zhì)量、保證開發(fā)效率等方面發(fā)揮著重要作用，圖1所示為沖壓SE的主要工作目標(biāo)。沖壓SE工作主要從以下3個方面來實(shí)現(xiàn)具體目標(biāo)。

圖1沖壓SE主要工作目標(biāo)簡圖

（1）沖壓SE改善沖壓工藝性。零件設(shè)計(jì)人員因?qū)_壓工藝知識缺乏，車身沖壓零件設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致在后續(xù)模具開發(fā)中存在嚴(yán)重質(zhì)量缺陷，或是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。而沖壓SE可以提前發(fā)現(xiàn)零件設(shè)計(jì)的不合理性，優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、改善零件的工藝成形方案，可有效避免后期因零件設(shè)計(jì)改動而造成零件開發(fā)周期長，成本過高，有效提高生產(chǎn)效率。

（2）沖壓SE提高材料利用率。零件結(jié)構(gòu)的合理定義可以實(shí)現(xiàn)零件各部位結(jié)構(gòu)的實(shí)用性以及較高的材料利用率，在沖壓SE過程中，可借助c黼分析軟件對零件定義材料性能和尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和分析，在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度條件下以期獲得最經(jīng)濟(jì)最實(shí)用的材料牌號以及最高的材料利用率，以降低零件在量產(chǎn)時(shí)的生產(chǎn)成本。

〈3）沖壓SE實(shí)現(xiàn)制造工藝性驗(yàn)證。工藝方案的穩(wěn)定性是確定零件制造工藝驗(yàn)證中的重要一環(huán)，通過沖壓SE可以從沖壓設(shè)備、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)方式等多種影響因素進(jìn)行綜合考慮以確定零件生產(chǎn)方案，優(yōu)化車身零件制造工藝，以減少模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。

3沖壓SE具體應(yīng)用流程

沖壓SE工作是針對所需制造的零件能否滿足

量產(chǎn)要求而展開的同步分析，在整車開發(fā)過程的工作內(nèi)容主要分為4個階段，即對標(biāo)車分析階段、造型設(shè)計(jì)階段、零件工程化階段和樣車制作階段。在整個開發(fā)周期中，沖壓SE工作對車身零件的設(shè)計(jì)優(yōu)化起著關(guān)鍵作用。圖2所示為沖壓SE在整車開發(fā)過程中的應(yīng)用流程圖。

新車開發(fā)前期介入沖壓SE，對零件設(shè)計(jì)初期進(jìn)行成形性分析和模具工程預(yù)分析，及早發(fā)現(xiàn)制造工藝及成本問題，對造型及關(guān)鍵特征進(jìn)行合理優(yōu)化。在零件工程化階段，依據(jù)具體數(shù)據(jù)從零件品質(zhì)、模具結(jié)構(gòu)、可操作性、制造成本等因素出發(fā)，對關(guān)鍵零件的成形性及工藝性進(jìn)行審查，提出工程更改申請書(ECR) ,及時(shí)反饋給零件設(shè)計(jì)部門，并跟蹤零件結(jié)構(gòu)變更后的狀態(tài)進(jìn)行分析。經(jīng)過與零件工程師進(jìn)行技術(shù)交流，使零件結(jié)構(gòu)達(dá)到最優(yōu)。在樣車制作階段，沖壓SE主要是驗(yàn)證零件成形性，評估量產(chǎn)可行性。

對于存在成形缺陷的零件需要分析問題產(chǎn)生的原因并判斷量產(chǎn)時(shí)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，提出進(jìn)一步優(yōu)化零件設(shè)計(jì)的建議。

在整車開發(fā)過程中通過幾輪沖壓SE分析，車身零件的工藝性會得到最大程度的優(yōu)化，使零件量產(chǎn)時(shí)的調(diào)試成功率顯著提高。同時(shí)經(jīng)過不斷總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)，以零件為單位建立一個豐富智能的沖壓SE 數(shù)據(jù)庫，以供后續(xù)新車開發(fā)中零件設(shè)計(jì)及沖壓SE工作作為參考。

4汽車側(cè)圍外板案例分析

以某車型的側(cè)圍外板為例說明如何通過沖壓 SE實(shí)現(xiàn)優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)的過程，并提出具體的優(yōu)化方案。

4 · 1零件介紹

圖3所示為某側(cè)圍外板零件，零件材料為 DC06，料厚為0·7mm，擬采用自動化方式進(jìn)行生產(chǎn)?，F(xiàn)從沖壓SE的開發(fā)思路對零件沖壓成形性、工藝方案、材料性能及利用率等方面進(jìn)行優(yōu)化分析。

4·2沖壓CAE建模與分析

采用沖壓CAE軟件Autoform4 ·4版本對零件的沖壓工藝方案進(jìn)行建模，并對其沖壓成形性進(jìn)行仿真模擬。初始設(shè)定的坯料形狀及尺寸如圖4所示，初始具體的成形模擬參數(shù)設(shè)置：壓邊力為2 200 kN：壓邊圈行程設(shè)為225 mm；摩擦因數(shù)為最小

圖4零件坯料形狀尺寸

圖3 零 件

單元尺寸為1.5 mm

通過對坯料尺寸、拉深筋形狀及位置、工藝補(bǔ)充面、壓料力等沖壓成形工藝條件和參數(shù)進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，經(jīng)多次模擬分析，直至最佳的材料流動，以達(dá)到最大限度成形出合格拉深件的目的。圖5所示為板料成形后的拉深件示意圖。

修邊線拉深后坯料線材料流動控制點(diǎn)坯料線\ 7

材料流動 材料流動控制點(diǎn) 控制點(diǎn)

材料流動控制點(diǎn) 最大減薄量66、4％

圖5成形后拉深件示意圖 圖7減薄率示意圖

4，3成形缺陷判定 進(jìn)行調(diào)整改進(jìn)。側(cè)圍外板屬于外觀件，成形后的沖

利用CAE分析軟件的后處理功能對板料拉深 擊痕和滑移線需要判定，結(jié)果如圖8、圖9所示。

成形效果進(jìn)行評價(jià)，如圖6、圖7所示，圖6中A以處 圖8、圖9可以看出沖擊痕未出現(xiàn)在零件A級區(qū)域，

破裂。 滑移線寬度未超出零件圓角區(qū)域，因此不會影響零件外觀效果，此類缺陷可以忽略。

4．4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)

根據(jù)上述拉深成形模擬分析結(jié)果，可以看出零件的主要缺陷為減薄、開裂，解決此類缺陷的一般方法為：加大局部特征圓角，增加局部側(cè)壁斜度。以圖6中c、D兩處缺陷為例，對零件局部結(jié)構(gòu)制定

圖6拉深成形效果圖 改進(jìn)對策，c面加大如圖10中白線所示，側(cè)壁傾斜角度加大，由8mm更改為R15mm D處缺隋白色

根據(jù)成形結(jié)果，由于零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，多 圓角漸漸加大，由RIOmm加大到R15mm，如圖I l

處局部發(fā)生破裂，為消除缺陷需要對零件局部特征 所示，其余缺陷處局部改進(jìn)措施類似。

移動后圓角切線

A面邊界

初始圓角切線

圖8

圖9

移動后圓角切線

圓角邊界

圓角邊界

零件沖擊痕示意圖

零件滑移線示意圖

側(cè)圍外板結(jié)構(gòu)經(jīng)過上述改進(jìn)后，沖壓工藝缺陷消除。圖14所示為零件改進(jìn)后拉深成形效果，開裂現(xiàn)象完全消失；圖巧所示為零件改進(jìn)后減薄率示意圖，零件最大減薄量僅為16·39％。沖壓SE工作為零件生產(chǎn)提供了一定的工藝依據(jù)，避免了后期在模具制造時(shí)，因設(shè)計(jì)改動造成零件開發(fā)周期延長，成本增高的風(fēng)險(xiǎn)，取得了良好的效果。

C面加大圖10 C處缺陷改進(jìn)對策示意圖

D-D

變史后

變更前

圖11 D處缺陷改進(jìn)對策示意圖

根據(jù)沖壓工藝修邊可行性準(zhǔn)則，對零件邊界進(jìn)行工藝檢查，發(fā)現(xiàn)兩處邊界需要調(diào)整，按灰色橢圓所示調(diào)整零件邊界，使零件邊界距圓角最小3mm，后門洞邊界同樣檢查調(diào)整，如圖12所示。圖13所示也按灰色橢圓所示調(diào)整零件邊界，使零件邊界距圓角最小3mm

邊界調(diào)整

圖12零件邊界1調(diào)整示意圖3

邊界調(diào)整 沖滿0瞓協(xié)，粼到燈坳琊驍醞硐@姊

。西這的0密、喔》@以0韋這堡聲磊，蓀襠生尋每#船汕《

圖13零件邊界2調(diào)整示意圖

圖14 改進(jìn)后零件拉深成形效果圖

最量

圖巧改進(jìn)后零件減薄率示意圖

5結(jié)束語

沖壓成形是車身覆蓋件制造過程中應(yīng)用最廣泛的工藝之一，如果在車身開發(fā)前期的造型沒計(jì)階段、零件工程化階段及樣車制作階段不能充分考慮沖壓工藝的影響，在后期模具制造時(shí)，會導(dǎo)致零件制造工藝復(fù)雜，甚至無法制造模具的問題。此時(shí)若大幅度改動或重新設(shè)計(jì)零件，將嚴(yán)重影響整車開發(fā)進(jìn)度，增加開發(fā)成本。

在汽車車身開發(fā)過程中應(yīng)用沖壓SE，有利于縮短車身開發(fā)周期，提高零件質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本以及實(shí)現(xiàn)制造的柔性化，快速響應(yīng)市場變化以提高在汽車市場中的競爭力。同步工程是汽車企業(yè)在日益激烈的市場競爭中求生存、求發(fā)展的一種有效方法，也是國內(nèi)盡快吸收、消化國外先進(jìn)技術(shù)，迅速提高自主設(shè)計(jì)能力，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的必要手段。

U 形支承件彎曲模設(shè)計(jì)

余健1，向，心海

（1.浙江嘉興南洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程分院，浙江嘉興314001； 2．浙江嘉興海鯤模具廠，浙江嘉興314001）

摘要：以U形支承件彎曲為例，分析了彎曲成形工藝，針對外觀件不能有明顯壓痕和拉絲痕的特點(diǎn)，將凹模設(shè)計(jì)成圓柱滾子結(jié)構(gòu)，實(shí)踐證明這種結(jié)構(gòu)可以減小彎曲時(shí)的摩擦阻力，降低摩擦熱量，延長模具笨件的使用壽命，保證成形零件的質(zhì)量，對類似零件的成形提供一定的參考作用。關(guān)鍵詞：U形彎曲；圓柱滾子；沖壓中圖分類號：TG386．31文獻(xiàn)標(biāo)識石馬：B文章編號：1001一2168（2016）03一m34一03 DOI：10」6787/j．cnki．1001一216& dmi．2016．03．009

Design Of bending die for U-shaped supporting part

YU Jian，GAO Zhi-hai

(). Department of Mechanical and Electrical Engineering，Jiaxing Nanyang Polytechnic

Institute，Jiaxing，Zhejiang 314001，China; 2.Zhejiang Jiaxing Haikun Die & Mould Factory， Jiaxing，Zhejiang 314001，China)

Abstract: The bending forming process Of a U-shaped supporting part was analyzed. In View Of the requirement Of part，s appearance without obvious indentation and drawing mark，the die was designed a cylindrical roller. The practice proved that the structure reduced the friction and heat，improved the service life of the die and ensured the forming quality Of parts.

曲模。由于材料較厚，且對外部彎曲面的質(zhì)量要求

沖壓工藝設(shè)計(jì)包括沖壓件的成形性分析和沖較高，普通U形彎曲模雖然結(jié)構(gòu)簡單，但成形的零壓成形方案的確定，良好的沖壓工藝性和合理的工 件質(zhì)量難以控制，廢品率較高，決定通過改進(jìn)凹模藝方案在延長模具零件使用壽命的同時(shí)可獲得質(zhì)量穩(wěn)定的零件卩]。圖1所示零件為U形支承件，材料 結(jié)構(gòu)，重新設(shè)計(jì)U形彎曲模。

為45鋼，料厚為7，8 mm,原工藝采用普通單工序模 2工藝分析

生產(chǎn)，分別為：D落料、沖孔復(fù)合模：2普通U形彎

從圖1可以看出，零件結(jié)構(gòu)簡單，在落料沖孔后就是U形彎曲。由于零件為外觀件，對外側(cè)外觀要

收稿日期：20巧一12一09

作者簡介：余健0982一），男（漢族），河南新縣人，講師，主要從 求較高，不得有壓傷、壓痕及彎曲時(shí)所產(chǎn)生的拉絲

事模具設(shè)計(jì)與制造的教學(xué)和研究工作。 痕等缺陷。零件材料厚度達(dá)到7，8 mm,如采用普通

參考文獻(xiàn)：

卩]劉細(xì)芬，黃華艷℃AE技術(shù)在汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)中的研究與應(yīng)用湃現(xiàn)代制造工程，200900）：45一4&

罔李貴，柳玉起，孫世巖，等，基于UV線的幾何旋轉(zhuǎn)變形回 彈補(bǔ)償算法湃華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，40 （9）：106一109． compensation system for advanced high—strength steel parts[J].International Journal of Advanced Manufacturing Techn（擊）gy，2014，70（1一4）：413一427．

[4]程國良，謝暉，楊大宇，等，汽車車身沖壓模具開發(fā)同步工程的關(guān)鍵技術(shù)研究[J]，模具技術(shù)，2008（l )：5一9，

[5]肖紅波，蔡浩華．汽車行李箱外板結(jié)構(gòu)優(yōu)化及沖壓工藝改

Key words: U-bending; cylindrical roller; stamping

[311.1 GUI,LIU YUQI,DU TING,et al.Algorithm research 進(jìn)[J]．模具工業(yè)，20巧，4埠0）：34一37、 and system development on geometrical springback