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轉發自：工業模具

作者：王衝1，李貴2，張學文賈（jiǎ）雪1 （l.北京汽（qì）車集團有限公司，北京101300； 2·武漢科技大學機（jī）械自動化（huà）學院，湖北武漢430081）

摘要：描述了衝壓同步工程在整車開發過程中的主要（yào）目標及作用，通過對某大型（xíng）汽（qì）車企業衝壓同步工程具體應用流程的（de）詳細分析，說明（míng）衝壓（yā）同步工程在整車（chē）開發過程中各個階段的主要工作內容，以側圍外（wài）板為例闡述了衝壓同步工程在汽車車身關鍵零件（jiàn）開發過程中的實際（jì）應用（yòng）。關鍵詞：衝壓同步工程；工藝分析；側圍外板（bǎn）中圖分類號：TG386．1文獻標識碼：B文章編（biān）號：1 1一2168（2016）03一m29一06 DOI: 10· 16787/j ·cnki · 1001一2168 ·dmi·2016 ·03 · 8

Forming analysis and structure improvement for side-frame outer panel based on stamping simultaneous engineering

WANG Chongl, LI G 2，ZHANG Xue-weni, JIA Xuel

(1.Beijing Automotive Group CO” Ltd., Beijing 101300，China; 2.Sch001 Of Machinery and

Automation，Wuhan University Science and Technology, Wuhan, Hubei 430081，China) Abstract: mam target id action Of stamping simultaneous engineering in the vehicle development process was described. Through analyzing the application procedure Of starnpmg simultaneous engineering a large automobiles enterprise，the principal work content each phase Of vehicle development process was illustrated. SO，taking the side-frame outer p祀1 example，the practical application Of stamping simultaneous engineering in auto-body c c p development process was elaborated.

Key words: stamping simultaneous engineering; process analysis; side-frame outer p祀1

衝壓同步工程（簡稱衝壓SE）是伴隨零件開發過程同（tóng）步進行的（de），對關鍵零部件借助經驗數（shù）據庫及計算機（jī）輔助工程（CAE）軟件進行衝壓可行性分析，用於在模（mó）具及工裝加工數據（jù）凍（dòng）結（jié）發（fā）布前判斷（duàn）零件（jiàn）在（zài）量產中的質量風險及生產成本，對不合理的零件結構提出設計變更建議，使零件的（de）製造工藝性得到優化。

國內外汽車企業中，同步工程（SE）己成為汽車零件開發（fā）過程中必不可（kě）少的（de）重要手段（duàn），在整（zhěng）個汽車開發周期中需要考慮零件的所有因素，包括質量、成本、進（jìn）度、周期等（děng）要（yào）求。衝壓SE是指（zhǐ）由衝壓工藝專業技術人員組成（chéng）的工作組（zǔ），在整個汽車開發（fā）過程中密切配合零件設計部門，對整車（chē）零（líng）件進行衝壓成形性能評價，在滿足製造要求（qiú）和零件設計之間找到最優結合點，有效（xiào）降低設計風險及設計成本。

衝壓SE工作（zuò）貫穿（chuān）於新車開發的全過程，從了解對標車的關鍵零件製作（zuò）工藝開始，到（dào）量產車的製作完成，都需要衝壓工藝人員的參（cān）與。衝壓工藝人員主要解決車身零件的衝壓工藝問題，快速有效地解（jiě）決車身設計過程中出現的各種問題，是縮短開發周期（qī）和降低開發成本的保證。為此運用（yòng）DFM(design for manufacturability)方法，將衝壓工藝研究與計算機輔助工程（chéng）相結合（hé），提出（chū）衝壓（yā）同步工程的（de）概念。

衝壓SE要求衝壓工藝人員與零件開發人（rén）員一一起（qǐ）集成的（de）、同步參與汽車設計，從開始就考慮到從概念成形到（dào）樣車製作的所（suǒ）有因素，包括零件質量、製（zhì）造成本、使用材料、進（jìn）度計劃及（jí）用戶需求，通（tōng）過與相關部門人員的良好協作及信息的及時交流，使生（shēng）產工藝性問題在（zài）研發階段得到解決。

現通過詳細闡述衝壓SE在汽車開發過程（chéng）中各個（gè）階段的主要工作內容及任務，就衝壓SE工作如何用於指導車（chē）身關鍵零件的結構設計改進提出建議。

2衝壓（yā）的工作目（mù）標

車身開（kāi）發在（zài）整車開發中是非常關鍵的，衝（chōng）壓SE 是對車身零件開發及其相關過程進行並行、一體化設計的一種工作（zuò）模式。衝壓SE在縮（suō）短模具開發周期、降低零件生產成本、提升零件質（zhì）量、保證開發（fā）效率等（děng）方麵發揮著重要作用，圖1所示為衝壓SE的主要工（gōng）作目標。衝壓SE工作主要從（cóng）以下3個方麵來（lái）實（shí）現（xiàn）具體目標。

圖1衝壓SE主要工作（zuò）目標簡圖

（1）衝壓SE改善衝壓工藝性。零件設計人員因對（duì）衝（chōng）壓工藝知識缺乏，車身衝壓（yā）零件設計不合理，導致在後續模具開發中存在嚴重質（zhì）量缺陷，或是（shì）模具結（jié）構複雜。而衝壓SE可以提前發現零件設計的不合理性，優化零件結構設計、改善零件的工藝成形方案，可有效避免後期因零件設（shè）計改動而造成零（líng）件開發周期長，成本過高，有效提高生產效率（lǜ）。

（2）衝壓SE提高材（cái）料利用率。零件結構的合理定義可（kě）以實現零件各（gè）部位結構的（de）實用性以及較高（gāo）的材料利用率，在衝壓SE過程中，可借助c黼分（fèn）析軟件對零件定義材料（liào）性能和尺寸進行優化（huà）設計（jì）和分析，在滿足結構強度條件下（xià）以期獲得最經濟最實用的材料牌（pái）號以及（jí）最高的材料利用（yòng）率，以降低（dī）零件在量產時的生產成本。

〈3）衝壓SE實現製造工藝性驗證。工藝方案的穩定性是確定零件製造工藝驗證（zhèng）中（zhōng）的重要一環，通過衝壓SE可以從（cóng）衝壓設備、生產綱領、生產方式等多種影響因素進行（háng）綜合考慮以確定零件生（shēng）產方案，優化車身零件製造工藝，以減少模具結構設計存在缺陷的風險。

3衝壓SE具體應用流程

衝壓（yā）SE工作是針對（duì）所需製造的零件能否滿足

量產（chǎn）要求而展開的同步分（fèn）析，在整車開（kāi）發過程的工作內容主要分為4個（gè）階段，即對標（biāo）車分析階段、造型設計階段（duàn）、零件工程化階段和樣車製作階段。在整個開發周期中，衝壓SE工作對車身零件的設計優化起著關鍵作用。圖2所示為衝壓SE在整車開發過程中的應用流程圖。

新車開發前期介入衝壓SE，對零件設計初期進行成形性分析（xī）和模具工程預分析（xī），及早發現製造工（gōng）藝及（jí）成本問（wèn）題，對（duì）造型及關鍵（jiàn）特征進行合理優（yōu）化。在零（líng）件工程化階段，依據具體數據從零件品質、模具結構、可操作性、製造成本等因素出發，對關鍵零件的成形性（xìng）及工藝（yì）性進行審查，提出工程更改申請書(ECR) ,及時反饋給（gěi）零件設計部門，並跟蹤零件結（jié）構變更後的狀態進行分析。經過與零件工程師進行（háng）技（jì）術交流，使（shǐ）零件結構（gòu）達到最優。

在樣車製作階段，衝（chōng）壓SE主要是驗證零件成形性，評估量產可行性。對於存在成形缺陷的零件（jiàn）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計的建議。

在整車開（kāi）發（fā）過程中通過幾輪衝壓SE分析，車身零（líng）件的（de）工藝性會得到最大程（chéng）度的優化，使零（líng）件量（liàng）產時的調試（shì）成功率顯（xiǎn）著提高。同時（shí）經過不斷總結積累經驗，以零件為單位建（jiàn）立一個豐富智能的衝壓（yā）SE 數據庫，以供後續新車開發中零件設計及衝壓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）明如何通過衝（chōng）壓 SE實現優化零件結構的過程，並提出具體的優化方（fāng）案。

4 · 1零件介紹

圖3所示為某側圍外板零件，零件材料為 DC06，料厚為0·7mm，擬采用自動化方式進行生產。現從衝壓（yā）SE的開發思路對零件衝壓成形性、工藝方案、材料性能及利用率等方麵進行（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（de）衝壓工藝方案進行建（jiàn）模（mó），並對其（qí）衝壓成（chéng）形性（xìng）進行仿真模擬。初始（shǐ）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（cān）數設置：壓邊力為2 200 kN：壓邊圈行程設為225 mm；摩擦因（yīn）數為0 ·巧：最（zuì）小

圖4零件坯料形狀尺寸

圖3 零（líng） 件

單（dān）元尺寸為1.5 mm

通過對坯料尺（chǐ）寸、拉（lā）深筋形狀及位置、工藝（yì）補充麵、壓料力等衝壓成形工藝條件和參數進行反複調整，經多次模擬分析，直至最佳的材料流（liú）動，以達