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设计篇之----车身侧围外板冲压工艺（2）【启飞专业知识系统分享冲压05】

2017-09-14134作者：启飞汽车设计

2．零件典型部位工艺分析

下面以某车型的侧围外板为例，进行冲压工艺分析。图4 为侧围外板零件略图，侧围外板材料为料厚为 0.8 mm的超深冲用钢。大型汽车覆盖件除落料外都是生产线冲压生产，大多采用机器人自动送料、取料。侧围外板前面两道冲压工序依次为落料、拉延。落料模不上自动冲压线，需另外开卷下料。本零件冲压生产安排在四工位的机器人自动冲压线上，除落料工序外，用四道冲压工序完成，冲压工艺制定首先要考虑零件的成形工艺，保证产品的外观质量，另外要考虑材料利用、模具使用寿命、生产操作等等。不同车型的侧围外板结构相似，其冲压工艺难点及解决方法也有相似之处。下面对零件的几个典型部位进行工艺分析。

图4 侧围外板零件略图

2.1 侧围上部与顶盖搭接处

图4 中 A、B 为顶盖搭接处。此处产品形状为弧，属于外表面，形面有负角，必须利用斜楔机构侧整形才能得到产品形状。在侧整形时，负角部分与外表面太近，材料流动难以控制，会造成 “A”级面变，侧整后负角部分容易出现起皱、回弹等质量问题，影响搭接边焊接。

对大多数覆盖件来说，拉延之后的修边工序尽量采用正修，不用侧修。如采用侧修会使模具尺寸变大，钳工研配的工作量增加。另外，侧修废料一般是从下模斜楔座下面滑出去的，滑出空间限，废料滑出角度受限。图 5(a)、(b)是侧围上部与顶盖搭接处两种不同的方案。图 5(a)所示，该处采用正修边→向下翻边→侧翻边整形，正修处台阶较宽，造成拉延时产品部分材料流动不充分，易出现轻微起皱；该处修边线与翻边整形轮廓距离远，修边形状与翻边后形状相差大，翻边时表面应力大，变形急剧，翻边处容易出现起皱甚至叠料。

图5 顶盖搭接处两种不同的设计方案

图5(b)所示，此处采用的工序是侧修边→侧翻边整形，拉延形状接近产品形状，整形后产品质量能得到保证，同时控制拉延时材料从分模线处流入凸模时，不会在 “A”级面上产生滑移线，应采用此方案。

A、B 处侧整形时工作角度不一样，需分开完成。分别在第 3、4 工序进行侧整形，且两次侧整形交接处重合距离不小于 150 mm，以保证不同方向的侧翻交接处的产品质量。由于零件存在负角，该侧整形模具采用复杂的内外滑块复动结构，滑块外形尺寸大，加工精度要求高。

2.2 后轮罩区域

图 4 的 C 处为侧围轮罩上部区域，该处形面较为平坦，拉延成形时材料流动少，表面变形不足，容易产生局部凹陷，零件刚性不够。另外后轮罩翻边处呈圆弧状，在轮罩上方延长面上做拉延工艺补充，进行垂直修边后再向下翻边，会产生开裂。这是因为其翻边轮廓曲率是内凹的，向下翻边的金属材料受拉应力，周向产生伸长变形，厚度会变薄，最大周向拉应力发生在变形区的外边缘，当其拉应力达到极限时则翻边处发生破裂。该处采取的措施如图 3(a)，在翻边处过拉延 2 mm 做一个低下去的凹坑，该段修边线落在凹坑里，起“贮存材料”作用，使翻边高度减少，材料流动容易；另外在外侧增加一条吸料筋，让材料在拉延时得到充分延展，提高材料变薄率图 6(b)为该处断面图。

图6 后轮罩区域

2.3 门框下部区域

门框下部区域见图 1 中 D、E 处，门框底部与侧围下部外表面的高差较大，如 D 处深度达到 120 mm 以上，另外，这两处转角和根部圆角小，材料流动困难。零件拉延时，该处角部材料受到拉应力作用，且较小的过渡圆角形成的尖角容易出现应力集中，材料变薄最严重，局部区域变薄率达到 20%，极有可能出现破裂。处理的方法有：①调整压料面，使进料速度不要相差太大；②调整内、外压料面上的拉延筋，调整进料速度；③加大零件的圆角和工艺补充面圆角，门框部分需要后工序整形。本零件的两个门框部分形状在拉延之后要进行整形，易裂处做过拉延处理。

零件型面上过渡急剧，圆角小的部位在成形时易开裂，在工艺设计时应做过拉延处理。图1的F区域是三角窗与后门框立壁交汇处，多个曲面在此交汇，型面之间的过渡圆角小，拉延时材料流动困难，在交汇处容易产生应力集中，发生开裂。同样，图1G 处，尾灯近后保险杠侧壁处的根部圆角和拔模角度小，拉延时材料流动困难，容易出现开裂、棱线不清晰或凹陷等缺陷。图1的H 处也处在两立壁的交汇处，容易发生开裂。以上这些部位应做过拉延处理，把产品圆角适当放大，通过后工序翻边整形得到产品形状。

图7 侧围过拉延处理

—End—

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