前保险杠支架工艺分析

文/王同领·长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心

前保险杠支架工艺分析

文/王同领·长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心

在冲压件NC之前，我们要应用SE（同步工程）对产品进行成形性分析，将产品质量、成本等风险降到最低，同时缩短开发周期，本文主要介绍前保险杠支架产品前期交流过程中SE分析出的缺陷如何更改，及多种工艺对比对其进行优化。

冲压同步工程（Simultaneous Engineering）是指在汽车设计阶段进行工程化可行性分析，在设计阶段把后期制造过程中可能出现的问题暴露出来，通过产品设计、工艺优化等技术手段解决制造隐患，避免后期制造的风险。

工艺排布及成形性分析

前保险杠支架产品结构

本文以某汽前保险杠支架（图1）为例，对其进行工艺排布，并对产品进行SE分析，根据初步分析结果，针对缺陷，提出合理的解决方案。根据制件形状、特点，初步工艺作出如下排布：落料→拉延→修边冲孔→整形。根据制件展开形状为弧形，考虑材料利用率及成形性，开发落料模具、排样图，采用弧形料，如图2所示。

拉延工艺分析

由于此零件形状变化较大，如采用成形工艺，零件回弹较大，且容易起皱，为保证产品质量，采用拉延工艺，从图3、4中可以看出，成形性、起皱、减薄量等最终分析结果均可以通过。

修边工艺分析

图1 前保险杠支架产品示意图

根据产品结构，对第二序修边冲孔工艺作出最优化工艺数模，如图5所示，红色圈起区域仍存在修边角度缺陷，需要进一步优化产品数模，优化后产品数模如图6所示。

回弹分析

第二序修边冲孔分析结果如图7所示，因拉延后存在应力，在修边冲孔工序完成后，应力释放，造成最大回弹1.65mm，需要在R角处增加多处回弹筋，看最终分析结果后决定是否增加整形工序，保证产品质量。

经过以上分析，对前保险杠支架产品结构提出的各项设计变更均可以更改，优化后的产品示意图如图8所示。

图2 前保险杠支架排样示意图

图3 前保险杠支架成形性分析结果示意图

图4 前保险杠支架成形性分析减薄量、起皱结果示意图

图5 前保险杠支架修边冲孔工艺数模

工艺对比分析

成形工艺分析

根据图8更改后产品所示，重新分析工艺，作出三种方案，主要分歧在使用成形工艺还是拉延工艺，首先第一种方案工艺为：落料→成形→冲孔，成形工艺分析结果如图9所示。第二种方案工艺为：落料→压料成形→冲孔，压料成形分析结果如图10所示。第三种方案工艺为：落料→拉延→修边冲孔，拉延工艺成形性分析结果如图11所示。

图6 前保险杠支架修边线更改前后示意图

图7 前保险杠支架回弹分析示意图

图8 前保险杠支架更改后产品示意图

图9 成形工艺分析结果示意图

通过以上三个方案对比，方案三质量最好，但材料成本最高，材料利用率比其他方案低了23%，材料重量多出0.6kg；方案二，起皱较轻；方案一起皱严重，方案一、方案二起皱部位无任何搭接关系（图12），且为不可见区域。从质量和成本综合考虑，选择方案二。

图10 压料成形工艺分析结果示意图

图11 拉延工艺分析结果示意图

图12 前保险杠支架总成搭接示意图

结束语

冲压件产品在NC之前我们一定要作出充分的分析，在保证产品质量的前提下，优化工艺工序，降低整车开发成本。