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轉發自：模具工業

作者：王衝1，李貴2，張學文賈雪1 （l.北京汽車集團有限公司，北（běi）京101300； 2·武漢（hàn）科技大學機械自動化學院，湖北武漢430081）揚（yáng）州鍛壓\揚州衝床\揚鍛\yadon\衝床廠家（jiā）\壓力機廠家\鍛造廠家\

量產要求而展開（kāi）的同步分析，在整車開發過程的工作內容主要分為（wéi）4個階段，即（jí）對標車分析階段、造型設計階段、零件工程化階段和樣車（chē）製作階段。在（zài）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（jiàn）作用。圖2所示為衝壓SE在整車開（kāi）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（chéng）形性分析和模具工程預分析，及早發現製造工藝及成本問題（tí），對造型及關（guān）鍵特征進（jìn）行合理優化。在零件工（gōng）程化階段（duàn），依據具體數據從零件品質、模具（jù）結構、可操作性、製造成本等因素出（chū）發，對關鍵（jiàn）零件的成形性及工藝性進行審（shěn）查，提（tí）出工程更改申請書(ECR) ,及時反饋給零件設計部（bù）門，並跟蹤零件（jiàn）結構變更後的狀態進行分析。經過與零件工程師進行技術交流，使零件結構達到最優。在樣車製（zhì）作（zuò）階段，衝壓SE主（zhǔ）要是驗證零件成形性，評估量產可行性。對（duì）於存在成形缺（quē）陷的零件（jiàn）需要分（fèn）析問題產生的原因並判（pàn）斷量產時的質量風險，提（tí）出進一步優化零件設計的建議（yì）。

在（zài）整車開發過程中通（tōng）過幾輪衝壓SE分析，車身零件的工藝性會得到最大程度的優化，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累經驗，以零件為單位建立一個（gè）豐富智能的衝壓SE 數據庫，以供（gòng）後續新車開發中零件設（shè）計及衝壓（yā）SE工作作為參考。

4汽車側圍外板案例分析

以某車型的側圍外（wài）板為例說明如何通過衝壓 SE實現優化零件結（jié）構的過程，並提出具體的優化方案。

4 · 1零件介紹

圖3所示為某側圍外板零件，零件材料（liào）為 DC06，料厚為0·7mm，擬采用自動化方式進行生產（chǎn）。現從衝壓SE的開（kāi）發思路對零（líng）件衝壓（yā）成形性、工藝方案、材料性能（néng）及（jí）利用率等方麵進行優化分析。

4·2衝（chōng）壓CAE建模（mó）與（yǔ）分（fèn）析

采用衝壓CAE軟件Autoform4 ·4版（bǎn）本對零件的衝壓工藝方案進行（háng）建模（mó），並對其衝壓成形（xíng）性進行仿真模擬。初始設定的坯料形狀及（jí）尺寸如圖4所示，初始具體的成形模擬參數設（shè）置：壓（yā）邊力為2 200 kN：壓邊圈行（háng）程設（shè）為225 mm；摩擦（cā）因數為（wéi）0 ·巧：最（zuì）小

圖4零件坯料（liào）形狀尺寸

圖3 零 件

單（dān）元尺寸為1.5 mm

通過對坯料尺寸（cùn）、拉深筋形狀及位（wèi）置、工藝補充麵、壓料力等衝壓成形工藝條件和參數進行反複調整，經多次（cì）模擬分析，直至最佳的材料流動（dòng），以達

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到最大限度成形出合格拉深件的目的。圖5所示（shì）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（diǎn）坯料線\ 7

材料流動 材（cái）料流動（dòng）控（kòng）製（zhì）點 控製點

材（cái）料流動（dòng）控製點 最大減薄量66、4％

圖5成形後拉（lā）深件示意圖 圖7減薄率示意圖（tú）

4，3成形缺陷判定 進（jìn）行調整改（gǎi）進。側圍外板屬（shǔ）於外觀件，成（chéng）形後的（de）衝

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

成（chéng）形效果進行（háng）評價，如圖6、圖7所示，圖6中A以處（chù） 圖8、圖9可以（yǐ）看出衝（chōng）擊痕未出現在零件A級（jí）區域，

破裂。 滑移線寬度未超出零（líng）件圓角（jiǎo）區域，因此不會影響零件外觀效果，此（cǐ）類缺陷可以忽（hū）略。

4．4結構設計改進

根據（jù）上（shàng）述拉深（shēn）成（chéng）形模擬分析結果，可以看出零件的主要缺陷為減薄、開裂，解（jiě）決此（cǐ）類（lèi）缺陷的一般方法（fǎ）為：加（jiā）大局部特征圓角，增加局部側壁斜度。以圖6中c、D兩處缺陷為例，對零件局部結構（gòu）製定

圖6拉深成形效（xiào）果圖 改進對策，c麵加大如圖10中白線所示，側壁傾斜角度加大，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（shè）計不合理，多 圓角（jiǎo）漸漸加大（dà），由RIOmm加大到R15mm，如圖I l

處局部發生破裂，為（wéi）消除缺陷需要對（duì）零件局部特征 所示，其餘（yú）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（shǐ）圓角（jiǎo）切線

圖8

圖9

移動後圓角切線

圓角邊界

圓角邊界（jiè）

零件衝擊痕示意圖

零件滑移線示意圖

側圍外板結構經過上述改進後，衝壓工藝缺陷消除。圖14所示為零（líng）件改進後拉深成（chéng）形效果，開裂現象完全消失；圖（tú）巧所示為零件改進（jìn）後減薄率示意圖，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據，避免（miǎn）了後期在模具製造（zào）時，因設計（jì）改動造成零件（jiàn）開發（fā）周期延長，成本（běn）增高的風險，取（qǔ）得了良好的效果。

C麵加大圖（tú）10 C處缺陷改進對策示（shì）意圖

D-D

變史後

變更前

圖11 D處缺陷改進對策示意圖

根據衝壓工藝修邊可行性準則，對零件邊界進（jìn）行工藝檢查，發現兩處邊界需要（yào）調整，按灰色橢圓所示調整零件邊界，使零件（jiàn）邊界距圓角最小3mm，後門洞邊界同樣檢查調整，如（rú）圖12所示。圖13所示也按灰（huī）色橢圓所示（shì）調整零件邊界，使零件（jiàn）邊界（jiè）距圓角（jiǎo）最小3mm

邊界調整

圖12零件邊界1調整示意圖

3

邊界調整 衝滿0瞓（fěn）協，粼到燈坳琊驍醞硐@姊

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圖13零件邊界2調整（zhěng）示意圖

圖14 改進後零（líng）件拉深成形效果圖

o，

最量

圖巧（qiǎo）改進後零件減薄率示意圖（tú）

5結束語

衝壓成形（xíng）是車（chē）身覆蓋件（jiàn）製造過程中（zhōng）應用最廣泛的（de）工藝之一，如果在車身開發前（qián）期的造型沒計階段、零件（jiàn）工程化階段及樣車製作階段不能充（chōng）分考慮衝壓工藝的影響，在後（hòu）期模具製造時，會導致零件製造工藝複（fù）雜，甚至無法製造模（mó）具的問題。此時若大幅度改動或重新（xīn）設（shè）計零件，將嚴重影（yǐng）響整車開發進度，增加（jiā）開發成本。

在汽車車身開發過程中（zhōng）應用衝（chōng）壓SE，有利於縮短車身開發周（zhōu）期（qī），提高零件質量，降低生產成本以及實現製造的柔性化，快速響應市場變化（huà）以提高在汽車市（shì）場中的競爭力。同步工（gōng）程是汽車企業（yè）在日益激（jī）烈的市場競（jìng）爭中求（qiú）生存、求發展的一種有效方法，也是國內盡快吸收、消化國外先進（jìn）技術，迅速提高自（zì）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（chéng）件彎曲模設計（jì）

餘健1，向，心海

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

摘要：以U形支承件彎曲為例，分（fèn）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，將凹模（mó）設計成圓柱滾子結構，實踐證明這種結構可（kě）以減小彎曲時的摩擦阻力，降低摩擦熱量，延長模具笨件的使用壽命，保證成形零件的質量，對類似零件的成形提供一定的參考（kǎo）作用。關鍵詞：U形彎曲（qǔ）；圓柱滾子（zǐ）；衝（chōng）壓中圖分類號：TG386．31文獻標識石馬：B文章編（biān）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。由於材料較厚，且對外部彎曲麵的質量要求

衝（chōng）壓（yā）工藝設計包括衝壓件的成形性分析和（hé）衝 較高，普通U形彎曲模雖然結構簡單，但成（chéng）形的零

壓成形方（fāng）案的確定，良好（hǎo）的衝壓（yā）工藝性和合理的工 件質量（liàng）難以控製，廢品率較高，決定通過改進凹模

藝方案（àn）在延長模具零件使用（yòng）壽命的同時可獲得質量穩定的零件卩]。圖1所示零件為U形支承（chéng）件，材料 結構，重新設計U形（xíng）彎曲模。

為（wéi）45鋼，料厚（hòu）為7，8 mm,原工藝采用普通單工序模 2工藝（yì）分析

生產，分別為：D落料、衝孔複合模：2普（pǔ）通U形彎

從（cóng）圖1可以看出，零件結構簡單，在落料衝孔後就是U形彎曲。由於零件為外觀件，對外側外觀要

收稿日期：20巧一12一09

作者（zhě）簡介：餘健0982一），男（漢族），河南新縣人，講師，主要從 求較高（gāo），不得有壓傷、壓（yā）痕及彎曲時所產生的（de）拉絲

事模具設計（jì）與製造的教學和研究工作。 痕等缺陷。零（líng）件材（cái）料厚度達到7，8 mm,如（rú）采用普通

參考文獻：

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Key words: U-bending; cylindrical roller; stamping

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