趙道智　蔡青峰　鄧丁　胡哲兵

摘?要：對(duì)于汽車來說，汽車的車身外覆蓋件的質(zhì)量會(huì)對(duì)汽車的外觀質(zhì)量造成一定的影響，因此對(duì)于汽車的研發(fā)來說，其中比較重要的就是對(duì)車身外覆蓋件的開發(fā)。在對(duì)汽車側(cè)圍外板沖模進(jìn)行開發(fā)的過程中可以明顯的看出，制件材料比較薄、外形尺寸比較大且形面的形狀不規(guī)則，很難成形等問題，都會(huì)讓沖壓過程出現(xiàn)很多的問題，其中的疊料、裂紋、皺褶等現(xiàn)象都是比較常見的問題。本文主要是對(duì)側(cè)圍外板的沖壓工藝技術(shù)進(jìn)行一定的分析，對(duì)其中存在的問題進(jìn)行一定的優(yōu)化，對(duì)制件的質(zhì)量進(jìn)行了有效的提高，使得汽車整體的質(zhì)量也得到了很大的提升，不僅能夠更好的促進(jìn)項(xiàng)目的順利開展，同時(shí)也能讓汽車行業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力得到進(jìn)一步的增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：汽車側(cè)圍外板;沖壓工藝;優(yōu)化

對(duì)于汽車生產(chǎn)行業(yè)來說，衡量沖壓工藝水平的主要因素就是生產(chǎn)的效率和生產(chǎn)的成本。一般來說，沖壓工藝主要包括沖壓件的成形性能分析和沖壓成形方案的確定，好的沖壓工藝會(huì)對(duì)加工時(shí)間進(jìn)行縮短，同時(shí)還會(huì)對(duì)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，對(duì)模具的使用壽命進(jìn)行延長(zhǎng)。在我國(guó)汽車行業(yè)不斷發(fā)展的今天，汽車廠家的競(jìng)爭(zhēng)在日益激烈，廠家必須要對(duì)工藝進(jìn)行不斷的優(yōu)化，降低成本保證質(zhì)量，只有這樣才能提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的能力。一般情況下，汽車的車身外覆蓋質(zhì)量會(huì)影響到汽車的外觀質(zhì)量，在汽車的整體開發(fā)中是一項(xiàng)最為關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)，這個(gè)的環(huán)節(jié)的開發(fā)程度會(huì)對(duì)汽車的整體品質(zhì)帶來決定性的影響。

一、制件沖壓工藝分析

對(duì)于轎車的車身來說，側(cè)圍外板是其中外形最大且作為復(fù)雜的覆蓋件，整體來說，不僅呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，對(duì)于裝配精度的要求也是非常高的。對(duì)于大型的汽車覆蓋件來說，除了落料之外的其他制件都是由生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)的，并且還已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一定的機(jī)器化操作。落料和拉延分貝是為汽車的側(cè)圍外板兩道沖壓工序，其中的落料模式不需要上自動(dòng)沖壓線的。汽車側(cè)圍外板零件產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)出了有落料之外，其他的都在工位上的機(jī)器人沖壓線上進(jìn)行。對(duì)于沖壓工藝來說，需要對(duì)其中的零件成形工藝進(jìn)行考慮，這樣可以更好的對(duì)產(chǎn)品的外觀質(zhì)量進(jìn)行保證，同時(shí)還能對(duì)生產(chǎn)操作和材料的利用率以及模具的使用效率進(jìn)行綜合的考慮。對(duì)于傳統(tǒng)的轎車側(cè)圍外板沖壓工序來說，普遍都會(huì)超過5道，因此想要提高上恒產(chǎn)效率并且降低生產(chǎn)成本，就需要就需要對(duì)個(gè)工藝進(jìn)行科學(xué)的復(fù)合，盡可能的減少工序，并且還要對(duì)制件的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行保證。一般來說，轎車零件工藝性主要有以下幾種。

（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在轎車零件中，側(cè)圍外板是轎車外覆蓋件中尺寸比較大的一種構(gòu)建，同時(shí)它還具有較為復(fù)雜的空間自由曲面，因此在進(jìn)行生產(chǎn)和制造的時(shí)候，很難使用傳統(tǒng)的解析方式來對(duì)其進(jìn)行表達(dá)，只能使用參數(shù)曲面來進(jìn)行代替。對(duì)于側(cè)圍外板制件來說，它還會(huì)有一定的形狀，其中比較多的就是的門框和窗口，這樣的形狀會(huì)讓側(cè)圍零件沖壓成形變得更加復(fù)雜性。

（二）質(zhì)量要求

轎車側(cè)圍外板作為轎車重要的外覆蓋件，對(duì)表面外觀質(zhì)量是有著極高要求的，因此必須要對(duì)質(zhì)量要求進(jìn)行重視。總體來說，轎車側(cè)圍外板的表現(xiàn)主要有三類：外觀表面、開門后可見表面和不可見表面，三個(gè)不同區(qū)域的質(zhì)量要求是不同的，但是總體來說，表面質(zhì)量要求具有較高的要求。對(duì)于外觀表面質(zhì)量來說，不能有皺紋、壓痕和博波紋等缺陷，而且整體要呈現(xiàn)出清晰且平直的棱線，曲線要保持圓滑并且要過渡均勻。

（三）零件精度要求

需要與側(cè)圍外板進(jìn)行匹配的零件數(shù)量是非常多的，包括的內(nèi)容也比較多，因此就要對(duì)零件有較高的精度要求。其中尺寸精度是一項(xiàng)重要的內(nèi)容，具體可以包括輪廓尺寸、孔位尺寸、局部形狀特征等等。想要進(jìn)一步的進(jìn)行保證，還要對(duì)焊裝的組裝的互換性進(jìn)行保證，而且對(duì)于形狀的精度要求也是比較高的，需要與主模型進(jìn)行契合，只有這樣才能對(duì)整個(gè)車身的風(fēng)格進(jìn)行明確體現(xiàn)。

二、沖壓工藝問題分析

在轎車側(cè)圍外板的開發(fā)初期，經(jīng)常會(huì)采用的就是沖壓工藝設(shè)計(jì)方案就是拉深、沖孔修邊、側(cè)翻邊，但是在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)和制造的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)其中會(huì)存在一定的問題和缺陷，對(duì)制件的尺寸和表面質(zhì)量造成了一定的負(fù)面影響，具體體現(xiàn)在：首先是在之間與汽車尾門的配合部位，可能會(huì)出現(xiàn)大小不均勻的R角，這樣的情況會(huì)讓車身與車門制件之間存在一定的縫隙，且呈現(xiàn)出不均勻的現(xiàn)象，進(jìn)而直接影響到整車的外觀質(zhì)量，如圖1所示;其次是車頂蓋中壓件在與制件進(jìn)行搭接之后，出現(xiàn)疊料的問題，進(jìn)而對(duì)制件的輕度造成了一定的影響，甚至還會(huì)導(dǎo)致制件出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。如圖2所示;汽車的尾門與制件制件的配合部位出現(xiàn)了一定的褶皺和翻邊的情況，進(jìn)而使其在與其他沖壓件進(jìn)行搭接的過程中，出現(xiàn)了一定的縫隙，進(jìn)而對(duì)搭接的質(zhì)量造成不利的影響，在對(duì)車門進(jìn)行開啟之后，搭接處的縫隙會(huì)變得更明顯，不僅會(huì)影響到汽車的外觀質(zhì)量，還會(huì)影響到車的質(zhì)量，如圖3所示。

三、沖壓工藝優(yōu)化

對(duì)于轎車側(cè)圍外板的工藝設(shè)計(jì)與模具的設(shè)計(jì)來說，它的難度復(fù)雜程度是要與其他沖壓件進(jìn)行對(duì)比的，想要對(duì)沖壓工序進(jìn)行減少，就需要對(duì)沖壓技術(shù)和工藝收單進(jìn)行重點(diǎn)研究，尤其是要對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理復(fù)合，讓沖壓工序可以得到合理的復(fù)合，減少工序成本。在進(jìn)行具體實(shí)施的過程中，不僅需要對(duì)常用的復(fù)合工藝進(jìn)行工序的復(fù)合，對(duì)于傳統(tǒng)的分開工藝也是如此，只有這樣才能進(jìn)一步的達(dá)到減少工序的最終目的。

（一）修邊和整形復(fù)合

對(duì)于轎車的側(cè)圍外板后門區(qū)域來說，它是重點(diǎn)的整形區(qū)，因?yàn)檫@個(gè)位置緊鄰著修邊線，傳統(tǒng)的模具結(jié)構(gòu)如果采用修邊和整形分開的方式，就會(huì)有一定的負(fù)面影響。通過一定的觀察和研究可以得出，這個(gè)部位的整形量是比較少的，一般來說就是變形和局部的脹形，一般不會(huì)影響到修邊線，因此在進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以將這兩個(gè)工序進(jìn)行復(fù)合，在修邊+沖孔+整形+斜修邊（OP30）工序中一次完成先修邊再整形的工藝。

（二）直翻邊整形與斜楔翻邊復(fù)合

轎車側(cè)圍外板尾燈處翻邊呈現(xiàn)出2個(gè)角度，而且對(duì)于這個(gè)區(qū)域來說，整體的空間是比較小的，因此不利于開展復(fù)雜工藝，通常會(huì)將2個(gè)角度的翻邊分開在不同的工序中進(jìn)行實(shí)施。想要對(duì)工序進(jìn)行減少和優(yōu)化，就需要采用小型非標(biāo)準(zhǔn)斜楔翻邊與直翻邊復(fù)合結(jié)構(gòu)模具，讓2個(gè)方面的構(gòu)建可以交錯(cuò)完成模具的結(jié)構(gòu)復(fù)合，進(jìn)而順利的完成直翻邊整形與斜翻邊的復(fù)合，并在整個(gè)工序中一次完成。

（三）翻邊與斜楔沖孔復(fù)合

轎車的側(cè)圍外板上的輪罩安裝孔的孔徑有一定的公差，并且精度要求比較高的，而且孔的方向與修邊工序的沖壓方向會(huì)呈現(xiàn)出較大的夾角，在這樣的情況下就無法采用先沖孔后翻邊的沖壓工藝。因此想要實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)沖壓成形，就只能是拉深、斜楔修邊、直修邊、翻邊、沖孔，一共5道工序。但是在對(duì)沖壓工藝進(jìn)行一定的優(yōu)化之后就可以對(duì)工序數(shù)量進(jìn)行合理的縮減，主要的方式就是直接用直翻邊與斜楔沖孔的復(fù)合結(jié)構(gòu)，把側(cè)沖孔與直翻邊進(jìn)行復(fù)合，最后將這個(gè)區(qū)域的沖壓工序數(shù)量進(jìn)行縮減，并且保持在4道以內(nèi)，同時(shí)還要對(duì)側(cè)孔的精度要求進(jìn)行保證，進(jìn)而保證整個(gè)沖壓工序的質(zhì)量。

四、沖壓方案優(yōu)化的意義

通過負(fù)荷結(jié)構(gòu)的模具對(duì)轎車的側(cè)圍外板沖壓工藝進(jìn)行優(yōu)化，以上述的三種優(yōu)化方式作為代表可以讓沖壓工藝由原先的5道縮短到4道，對(duì)同類制件的沖壓成形具有較強(qiáng)的借鑒影響。參照以上的分析和研究，對(duì)沖壓工藝盡心優(yōu)化，主要就是對(duì)OP30和OP40工藝進(jìn)行合理調(diào)整，對(duì)轎車的側(cè)圍外板的成形困難部位進(jìn)行沖壓工序的復(fù)合，讓轎車的側(cè)圍外板可以在4道工序內(nèi)之間完成沖壓成形，并且還要保證生產(chǎn)穩(wěn)定，負(fù)荷相關(guān)的質(zhì)量要求。在原有的工藝和模具進(jìn)行合理的優(yōu)化和改進(jìn)之后，制件原有的圓角不均勻、褶皺和疊料缺陷都得到了一定的改善，進(jìn)而對(duì)整車的外觀質(zhì)量進(jìn)行了保證。沖壓成形的工藝是車身覆蓋件制造中應(yīng)用最為廣泛的工藝之一，如果在進(jìn)行車身開發(fā)的時(shí)候沒有對(duì)造型設(shè)計(jì)、零件工程化階段以及樣車階段的沖壓工藝進(jìn)行綜合的考慮，在進(jìn)行后期模具制造的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致零件的制造工藝變得復(fù)雜性，甚至是無法制造模具的問題也會(huì)出現(xiàn)，但是在這樣的時(shí)候如果對(duì)零件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)或者度幅度的改動(dòng)，就會(huì)嚴(yán)重的影響到整車開發(fā)的進(jìn)度，進(jìn)而增加開發(fā)成本，因此必須要對(duì)轎車沖壓工藝優(yōu)化的問題進(jìn)行格外重視。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行轎車車身開發(fā)的過程中，應(yīng)用沖壓工藝可以對(duì)車身開發(fā)的周期進(jìn)行有效的縮短，同時(shí)還能提高零件的質(zhì)量，對(duì)生產(chǎn)成本進(jìn)行降低，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)制造的柔性化，從而更好地響應(yīng)市場(chǎng)的變化，提高汽車在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)能力。在具體的沖壓設(shè)計(jì)中，首先就是要制定出合理的沖壓工藝優(yōu)化方案，這對(duì)制件質(zhì)量具有重要的影響。在實(shí)際的工作中要對(duì)經(jīng)驗(yàn)性的內(nèi)容進(jìn)行不斷的總結(jié)，將實(shí)際工作的參數(shù)和條件進(jìn)行有效的記錄，進(jìn)而制定出科學(xué)合理且經(jīng)濟(jì)的沖壓工藝方法，進(jìn)一步的提高產(chǎn)品的開發(fā)質(zhì)量，為今后的沖壓項(xiàng)目開發(fā)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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