车身翼子板叠料的解决方案及设计
2016-08-20朱登海宋瑞华叶永亮金爱君
朱登海 宋瑞华 叶永亮 金爱君
（浙江吉利汽车研究院有限公司）
汽车翼子板的设计往往是比较困难的，因为它涉及到的零部件匹配关系太多，在设计和生产制造中会出现许多控制难点。文章就如何设计翼子板，解决翼子板的控制难点，并采用合理的工艺来解决翼子板的冲压叠料问题进行了简单的阐述。
1 翼子板控制难点
1.1 翼子板单件控制难点
翼子板在模具设计和生产中，常常会因产品设计、模具制造工艺、生产设备及人工操作等因素的影响，产生如下缺陷：1）翼子板前保险杠安装支架处起皱叠料[1]；2）翼子板与前大灯匹配处修边线不均；3）翼子板与发动机盖、前大灯交汇处R角不顺；4）翼子板与发动机盖匹配处翻边过高、回弹大[1]；5）翼子板靠近前风挡的安装面处起皱[1]；6）翼子板与侧围A柱处翻边棱线不顺，R角变形；7）翼子板转向灯处表面变形；8）翼子板与前门处翻边回弹[1]。
针对以上的描述，按照现产品设计，1），4），8）描述的缺陷用现有的冲压模具很难解决；通过调试模具能较好的解决 2），3），5），6）和 7）例举的问题。
1.2 翼子板匹配控制难点
1）前保险杠与前翼子板间隙大于1.5 mm（此处DTS定义多数为0.5 mm），翼子板与前保险杠的面差，翼子板高出1.5 mm（此处DTS定义为翼子板高出前保险杠0.5 mm）；
2）翼子板与前大灯干涉，修边线不齐；
3）前大灯与翼子板配合不良，前大灯Y向特征线与翼子板Y向特征线不对齐；
4）翼子板与发动机盖间隙不均，左右不对称；
5）翼子板A柱处翻边与侧围外板干涉，间隙平度差；
6）转向灯与翼子板本体配合不良，转向灯晃动；
7）翼子板与前门间隙大，且不均匀、平度差；
8）翼子板与侧裙干涉，间隙小。
针对以上匹配问题，按照产品设计数据，1），4），7）和8）描述的问题很难解决；经过综合匹配分析及车身状态确认后，2），3），5）和 6）例举的问题均能较好的解决。
2 翼子板叠料问题
2.1 造成翼子板叠料的原因
1）由于翼子板与前保险杠匹配处的翻边，通常在拉延工序采用过拉延，在后工序再整形，此处拉延模工艺补充需要沿扇形区域打开，会预留材料，防止后序整形缺料，与此同时，在后序整形时，此处的材料由于翻边线为折线，在合模时，折线处的材料，无法流动，造成起皱或叠料[1-3]，如图1所示。
图1 翼子板叠料的分缝线趋势图
2）翼子板外表面同时也有折线，此处整形刀块不能同时接触，导致折线处材料流动不均匀，也可能产生叠料[1-3]，如图2所示。
图2 翼子板叠料的外观造型趋势图
3）整形高度太深，使用常规工艺，在拉延到极限的情况下（拉延不开裂），翻边整形工序仍然会有叠料的风险[1-3]，如图3所示。
图3 翼子板整形高度
2.2 翼子板叠料整改方案及效果
整改方案1：对该处拉延工艺进行补充调整，加深了平面A处的成型深度，使其距产品仅有4 mm的整形量，B处侧壁与拉延方向夹角改为15°，以减少侧壁整形量，如图4a所示，经试模验证，还是出现叠料，如图4b所示。
图4 增加工艺补充示意图
整改方案2：在整改方案1的基础上增加凹筋[3]，为了将侧壁叠料散开，修改翻边整形镶块形状，使尖部先翻边，将多余的料向尖部侧散开，避免叠料，如图5 a所示，经试模验证，还是出现叠料，如图5 b所示。
图5 增加凹筋工艺示意图
整改方案3：在原有产品上增加2处斜筋[3]，用于吸收翻边多余材料，如图6a所示，经试模验证，还是出现叠料，如图6b所示。
图6 增加斜筋工艺示意图
整改方案4：在原有产品上增加3处凹筋[3]，用于吸收翻边多余材料，如图7a所示，经试模验证，还是出现叠料，如图7b所示。
图7 增加凹筋工艺示意图
整改方案5：减少后工序整形量，更改拉延模型面，直到后工序整形不叠料，避免拉延开裂，增加一个刺破刀，如图8a所示，经试模验证，叠料基本消除，如图8b所示。
图8 增加刺破刀工艺示意图
2.3 消除翼子板叠料的方法及设计建议
1）翼子板前保险杠处叠料问题，通过5种方案验证，得出方案5在拉延模工艺设计时，尽可能地多拉延，减少后工序整形模具的整形量，直到整形不叠料时，在拉延模增加一个刺破刀，避免了拉延模开裂，最后达到解决翼子板冲压叠料问题的目的。
2）翼子板前保险杠安装点设计，建议在设计翼子板与前保险杠的分缝线时，按照图9所示，沿直线分缝，模具在翻边整形工序时，有利于冲压整形走料，防止叠料、起皱。
图9 分缝线示意图
3）翼子板标识处翻边高度尽量统一，且高度尽量控制在30 mm以内，如图10所示。
图10 翻边高度示意图
3 结论
综上所述，车身翼子板单件缺陷、匹配及叠料等问题，在设计和生产制造中比较难以控制，通过调整模具和匹配分析可解决匹配控制难点。采用刺破刀工艺解决了翼子板叠料问题，缩短了模具的调试周期，节省了人力、物力和财力。
