某车型纵梁的成型工艺特点及分析

赵云杰　刘丹

摘 要：节能、安全、环保是当今世界汽车发展的主题。汽车追求轻量化、低油耗成为主要的开发方向。目前，在不提高料厚的前提下，来提高冲压件使用钢板的强度成为车身制造轻量化的主要途径。故导致车身冲压件高强度钢板的采用在汽车车身零件中的应用越来越多。我公司在某车型开发中，共有95种冲压件采用了不同级别的高强度钢板，是公司有史以来应用高钢板较多的车型之一。在实际生产中，通过对下车身四种纵梁类件的冲压工艺的了解，来概述其成形特点。

关键词：高强度钢板；成形工艺；纵梁

1 概述

由于高强度钢板抗拉强度比普通钢板高得多，导致成形难度大，制件质量不易得到保障。在现生产中易出现拉伤、开裂、侧壁有弧度、及制件回弹大等质量缺陷。在现生产中，通过几种梁类件的冲压工艺的综合对比，来简析其解决质量缺陷所确认的可靠方案。

2 制件分析

2.1 中纵梁

2.1.1 制件简介：图1所示为某车型的中纵梁冲压件，该制件材料为SPH780，料厚2.6mm。从材料上分析，为典型的高强度厚钢板。

从形状上分析，该制件周边与下车身零件搭接配合面很多，制件试压后，发现回弹量较大，直接影响整个下车身分总成的焊接质量。现场分析：制件“S”形成型，压料面起伏较大，板料流动性不易控制。加之典型的“U”字型结构，回弹难以控制。通过AUTOFORM分析，发现制件侧壁回弹量最大达到5mm之多，拉延件开口间隙不均且扭曲。

2.1.2 冲压件工艺确定

中纵梁制件制造需要四道工序加工完成。

一序：落料；二序：一次成形；三序：二次成形；四序：侧冲孔、冲孔。

2.1.3 整改方案的确定

针对拉延侧壁太陡峭，易拉出弧面，且拉伸后回弹不好控制，可能制件会卡凹模。成形方案：对于回弹的控制，通过调整翻边镶块角度解决。因板料强度高且为厚板料（大于等于1.2mm的板料），整个型面都需要高硬度镶块拼合。采取成型，工序较短，但“S”型状，制件皱趋势大，可靠性不高。首次提樣匹配后，制件整体间隙不良。

修整：

措施一：分两步

第一步：将预成型角度加大

第二步：变更折边线，采用变R连接。

措施二：针对前端部侧壁的弧度，二序上模底部R端处较一序过拉延10mm；

措施三：通过AUTOFORM对成形进行再分析，成形极限图显示：冲压件在成形过程中，侧壁多余的材料没有限制住，导致制件局部立壁面有叠料和起皱趋势。为此，局部形面增加凸起筋。

通过调整，除落料模外，最终三序（一序：一次成型、二序：二次成型、三序：冲孔侧冲孔）使得制件的扭曲问题得到了改善，原工艺设定的整型模具取消。模具出厂时，制件合格率达到80%，现场匹配后也满足装车要求。

2.2 前纵梁

2.3 后纵梁

2.3.1 制件分析

高强板料拉延，且厚板料，侧立壁回弹仍然存在。在成型时，供应商通过调整翻边镶块角度解决制件回弹问题，故增加侧整形工序。

2.3.2 冲压工艺：四序

一序：落料冲孔；二序：压形；三序：侧整型；四序：冲孔、侧冲孔。

通过侧整型方案的实施，使得制件回弹问题得到了解决。值得借鉴的是，侧整型，采用斜器进行负角整型，即避免了制件拉伤，又通过抓取负角值，控制了回弹，同时也节省了TD处理的成本。是整型工艺的新方法。

3 结束语

通过上述三种高强板梁类冲压件成形工艺的对比与分析，得知：（1）高强板件的侧立壁回弹，可以通过R角进行补偿或是采用斜器进行负角整型来解决此质量缺陷；（2）“U”字形梁类件也可通过侧立壁增加形面筋，即吸皱又可增加制件强度，同时对控制制件立壁回弹也起到一定的作用；（3）高强度钢板冲压件成形时，需采用大吨位的压力机生产。同时成形时制件发热而导致的立壁易出现拉伤情况，为保证模具型面镶块的硬度和表面光洁度，建议采取TD处理。解决高强板生产的冲压件在现生产出现的质量缺陷，是现场技术人员不断探索的新课题，需要我们不断地分析并进行技术总结。