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轉發自：工業模具

作者：王衝1，李貴2，張學文（wén）賈雪1 （l.北京汽車集團有限公司，北京101300； 2·武漢（hàn）科技（jì）大學（xué）機械自動化學院，湖北（běi）武漢430081）

量產要（yào）求（qiú）而展開的同步分析，在（zài）整車開發過程（chéng）的工作內容主要分為（wéi）4個階段，即對標車分析階段、造型設計階段（duàn）、零件工程化階段和樣車製作（zuò）階段。在整（zhěng）個開發周期中，衝壓SE工作（zuò）對車身零件的設計優化（huà）起著關鍵作用。圖2所示為衝壓SE在整車開發過程（chéng）中的應用流程圖（tú）。

新車開（kāi）發前期介（jiè）入衝壓SE，對（duì）零件設計初（chū）期進行成形性（xìng）分析和模具工程預分析，及早發現製造工藝及成本問題，對造型及關鍵特征進行合理優化。在零件工程化階段，依據具體數據從（cóng）零件品質、模（mó）具（jù）結構、可操作性、製造成（chéng）本等因素出發（fā），對關鍵零件的成形性及工藝性進行審查，提出工程更改申請書(ECR) ,及時（shí）反饋給零件設計部門，並跟蹤零（líng）件（jiàn）結構變更後的（de）狀態進行分析。經過與零件工程師進行技術交流，使零件（jiàn）結構達（dá）到最（zuì）優。

在樣車製（zhì）作階段，衝壓SE主（zhǔ）要是驗證零件成形性，評估量產可（kě）行性。對（duì）於存在（zài）成形缺陷的零（líng）件需要分析問題產生的原因並判斷量產時的質量風險，提出進一步優化零件設（shè）計的建議（yì）。

在整車開發過程中通過幾輪衝壓SE分析，車身（shēn）零件的工藝性會得（dé）到（dào）最大程（chéng）度的優化，使零件量產時的調試成功率顯著提高。同時經過不斷總結積（jī）累經驗，以零件為單位建立一個豐富智能（néng）的衝壓SE 數據庫，以供後續新車開發中零件設計及衝（chōng）壓SE工作作為參考。

4汽車側圍外板案例分析

以某車（chē）型的側圍外板為例說（shuō）明如何通（tōng）過衝壓 SE實（shí）現優化零件結構的過程，並提出具體的優化（huà）方案（àn）。

4 · 1零件介紹

圖3所（suǒ）示為某側圍（wéi）外板零件，零件材料為 DC06，料厚為0·7mm，擬采用自動（dòng）化方式進行生產（chǎn）。現從衝壓SE的開發思路對零件（jiàn）衝壓成形性、工藝方案、材料性（xìng）能及（jí）利用（yòng）率等方麵（miàn）進行（háng）優化分析。

4·2衝壓CAE建模與分析

采用衝壓CAE軟件Autoform4 ·4版本對零件的衝壓工藝方案進行建模，並對其衝壓成形性進行仿真模（mó）擬。初始設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設（shè）置：壓邊力為2 200 kN：壓邊（biān）圈行程設為225 mm；摩擦因數為0 ·巧（qiǎo）：最小

圖4零件（jiàn）坯料形狀（zhuàng）尺寸

圖（tú）3 零（líng） 件

單元（yuán）尺寸為1.5 mm

通過對坯料尺寸（cùn）、拉深筋（jīn）形狀及位置、工（gōng）藝（yì）補充麵、壓料力等衝壓成形工藝條件和（hé）參數（shù）進行反複調整，經多次模擬分析，直至最佳的材料流動，以達

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到（dào）最大（dà）限度成形出合（hé）格拉（lā）深件的目的。圖5所示為板料成形後的拉深件示意圖。

修邊線拉深後坯料線材料流動（dòng）控製點坯料線\ 7

材料流動 材料流動控製點 控製點

材料流動控製點 最大減薄（báo）量66、4％

圖5成形後拉深件示意圖 圖（tú）7減薄（báo）率示意圖

4，3成形缺陷判定 進行調整改進。側圍外板屬於（yú）外觀（guān）件，成形後的（de）衝

利用CAE分析軟件的後處理功能對板料拉深 擊痕和滑（huá）移線需要判定，結果如圖8、圖9所示。山（shān）

成形效果進行評價，如圖6、圖7所示，圖6中A以處 圖8、圖9可以看出衝擊痕（hén）未出現在零件A級區域，

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

4．4結（jié）構設計改進

根據上述拉深成形模擬分（fèn）析結果，可（kě）以（yǐ）看出零件的（de）主要缺陷為減薄、開裂，解決此類缺陷的一般方法為：加大（dà）局部特征圓角，增加局部側壁斜度。以圖6中c、D兩處缺陷為例（lì），對（duì）零件局部結構製定

圖6拉深成形效果圖 改進對策，c麵加大如圖10中白線所示，側壁傾斜（xié）角度（dù）加（jiā）大，由8mm更改為R15mm D處缺隋白色

根據成形結果，由於零件結構設計不合理，多 圓角漸漸加大，由（yóu）RIOmm加大到R15mm，如圖I l

處局部發生破裂，為消除缺陷需要（yào）對零件局（jú）部特征（zhēng） 所示（shì），其餘缺陷處局部改進措施類似。

移動後圓角切線

A麵邊界

初（chū）始圓角切線

圖（tú）8

圖（tú）9

移動後圓角（jiǎo）切（qiē）線（xiàn）

圓角邊界

圓角（jiǎo）邊界

零（líng）件衝擊痕示意圖

零件滑移線示意圖（tú）

側圍外板結構經過上述改進後，衝（chōng）壓工藝缺陷消除。圖14所示為零件改進後拉深成形效果，開裂現象完全消失；圖（tú）巧所（suǒ）示為零件改進後（hòu）減薄率示意圖，零件最大減薄量僅為16·39％。衝壓SE工作為零件生產提供了一定的工藝依（yī）據，避免了後期在模具製造（zào）時，因設計改動造成零（líng）件開（kāi）發周期延長，成本增高的風險，取得了良好的效（xiào）果。

C麵加大（dà）圖10 C處缺陷改進對策示意圖

D-D

變史後

變更（gèng）前

圖11 D處缺（quē）陷改進對策示（shì）意圖

根據衝壓工藝修邊（biān）可（kě）行性準則，對零件邊（biān）界進行工藝檢查，發現兩處邊界需要調整，按灰色橢圓所示調整零（líng）件邊界，使（shǐ）零件邊界距圓（yuán）角（jiǎo）最小3mm，後門洞邊界同樣檢查調整，如圖12所示。圖13所示也按灰色橢圓（yuán）所示調（diào）整零件邊界，使零件邊界（jiè）距圓（yuán）角最小3mm

邊（biān）界調（diào）整

圖12零（líng）件邊界（jiè）1調整示意圖

3

邊界調整 衝滿0瞓協，粼（lín）到燈坳琊驍醞硐@姊（zǐ）

。西這的0密、喔》@以0韋這堡聲磊（lěi），蓀襠生尋每#船汕《

圖（tú）13零件邊界（jiè）2調（diào）整示意圖

圖14 改進後零件（jiàn）拉深成形效果圖

o，

最量

圖巧改進後零件減薄率示意圖

5結束語

衝壓成形是車身（shēn）覆蓋件製造過程（chéng）中應用最廣泛的工藝之一，如果在車身開發前期的造型（xíng）沒計階段、零件工程化階段及樣車（chē）製作階段不能充分考慮衝（chōng）壓工（gōng）藝的影響，在後期模具製造時，會（huì）導致零件製造工（gōng）藝（yì）複雜，甚至無法製造模（mó）具的問題。此時若大幅度改動或重新設計零件，將（jiāng）嚴重影（yǐng）響整車開發（fā）進度，增加開發成本。

在汽車車（chē）身（shēn）開發過程中應用（yòng）衝壓SE，有利於縮短車身開發周期，提高零件質量，降低生產成本（běn）以及實現製造的柔性化，快速（sù）響應市場變化以提高在汽車市場中的競爭力。同步工程是汽（qì）車（chē）企業在（zài）日益激（jī）烈的市場競爭中求（qiú）生存、求發展的一種有效方法，也是國（guó）內盡快吸收、消化國外先（xiān）進（jìn）技術，迅（xùn）速提高（gāo）自主設計能力，實現跨越式發展的必要手段。

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U 形支承件彎曲（qǔ）模設（shè）計

餘健1，向，心海

（1.浙江嘉興南洋職業技術學院機電工程分院，浙江嘉興314001； 2．浙江嘉興海鯤模具廠，浙江（jiāng）嘉興314001）

摘要：以U形（xíng）支（zhī）承件彎曲（qǔ）為例，分析了彎曲成形工藝，針對外觀件不能有（yǒu）明顯（xiǎn）壓痕（hén）和拉絲痕的特點，將凹模設計成圓柱滾子結構，實踐證明（míng）這種結構可以減小彎曲時的摩擦（cā）阻力，降低摩擦熱量（liàng），延（yán）長（zhǎng）模具笨件的使用壽（shòu）命，保證成形零件的質量，對類似零件的成形提供一定的參考作用。關鍵詞：U形彎曲；圓柱滾子；衝壓中圖分類號：TG386．31文獻標識石馬：B文章編號：1001一（yī）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。由於材料較厚，且對外部彎曲（qǔ）麵的質量要求

衝壓工藝設計包（bāo）括衝壓件的成形性分析和衝 較高（gāo），普通U形彎曲模雖然結構簡單，但成形的零

壓成形方案的確定，良好的衝壓工藝性和合理的工（gōng） 件（jiàn）質量難以控製，廢品率較高，決定通（tōng）過改進凹模

藝方案在延長模具零件使用壽命的同時可獲得質量穩定的零件卩]。圖1所（suǒ）示零件為U形支承件，材料 結（jié）構，重新設計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（gōng）藝分析

生（shēng）產，分別為：D落（luò）料、衝孔複合模：2普通U形（xíng）彎（wān）

從圖1可以看出，零件結構簡單，在落（luò）料（liào）衝孔後就是U形彎曲（qǔ）。由於零件為外觀（guān）件，對外側外觀要

收稿日（rì）期：20巧一12一09

作者簡介：餘（yú）健（jiàn）0982一（yī）），男（nán）（漢族），河南新縣人（rén），講師，主要從 求較高，不得有壓傷、壓痕及彎曲時所產生的拉絲

事模具設計與製造的教學和研究（jiū）工作。 痕等（děng）缺陷。零件材料厚度達到7，8 mm,如（rú）采用（yòng）普通

參考文（wén）獻：

卩]劉細芬（fēn），黃華豔℃AE技術在汽車覆蓋件模具設計中的研究與應（yīng）用湃現代製（zhì）造工程，200900）：45一4&

罔（wǎng）李貴，柳玉起，孫世岩，等，基於UV線的幾何旋轉變形回 彈補償算法湃華中科技大學學（xué）報（bào）（自（zì）然科學版（bǎn）），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，汽車車身衝壓模具（jù）開發同步工（gōng）程的關鍵技術研究[J]，模具技術，2008（l )：5一9，

[5]肖紅波，蔡浩華．汽車行李箱外板結構優化及衝壓工藝改

Key words: U-bending; cylindrical roller; stamping

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