基于AutoForm的顶盖加强板同步工程剖析

2022-04-21龚玉禄胥媛媛长城汽车股份有限公司河北省汽车工程技术研究中心

锻造与冲压 2022年8期

我国汽车行业发展迅猛，竞争日趋激烈。汽车车身各类覆盖件一般具有形状复杂、结构尺寸较大以及成形质量高等特点。冲压阶段前期SE研讨在缩短汽车开发周期、减少模具制造周期、降低模具开发成本、提高模具设计质量等方面具有重要的意义。顶盖加强板属于形状复杂、材料厚、精度要求高的汽车内板覆盖件，在成形性方面，容易形成开裂、隐裂等成形缺陷；工艺性方面，容易出现毛刺、塌边、回弹、变形等表面品质缺陷，本文利用AutoForm、UG软件对顶盖加强板进行同步工程、冲压仿真模拟，预测冲压过程中的质量缺陷，并考虑从低成本角度实现该制件的生产。其最终分析结果及改进措施用于指导产品设计，促进设计效率的提升。

产品概述

某车型顶盖加强板零件，如图1所示。材质为210P1FB，料厚为1.2mm，零件的外形尺寸为1631mm×1126mm×80mm。

上述为顶盖加强板初期数据，通过观察，发现该顶盖加强板天窗口尺寸较大，内部包含翻边造型，前后2侧存在7处涂胶槽。共包含15处天窗沉台，43个孔，2侧法兰边为白车身焊接搭接面。为达到制件最佳成形性能，保证白车身焊接过程中制件焊接状态。经综合分析，采用拉延、修边冲孔、二次修边冲孔、翻边整形四工序成形工艺。

成形性分析

拉延工序设计中，第一步：确定制件成形冲压方向，冲压方向的制定应保证成形阶段凸模完全进入凹模，无凸模接触不到的区域，且凸模初始接触为较大的面接触，并确保拉深深度差最小。通过在AutoForm中观察该制件，以车身方向微调(图2)制定冲压方向可保证制件成形的最佳状态。

考虑到资金、物流、服务支持能力及顾客需求等诸多因素，大部分家电企业的产品并不会直接售卖给终端消费者，而是通过经销商中转到消费者手中。因此，对于以经销商作为开拓、维护市场主力的家电企业来说，经销商管理无疑就成为公司管理中极为重要的一部分。本文以B公司为例，来谈谈家电企业的经销商管理问题及优化方案，希望给读者带来启示。

第三步：拉延筋的选取。在拉延分析过程中，拉延筋的选取是至关重要的。拉延筋可以调整进料阻力，减小成形过程中对压边力、压料面的要求，进而可以降低设备能耗，开源节流，降低成本。通过调整拉延筋还可以改变制件成形质量。由于顶盖加强板板料为高强板，且料厚较厚，为实现最佳成形状态，故选取圆形筋。筋参数尺寸如图4所示，其中H、r值可根据制件成形状态调整，选择合理值。

第二步：压料面设计。压料面以水平形式设计为最好，因为其阻力变化容易控制。此顶盖加强板采用随形方式设计压料面，同时提升制件材料利用率、降低生产成本，分模线位置选择产品法兰边根部R角。压料面形式、工艺补充形式如图3所示。

当今汽车市场，车型种类繁多，竞争日益增大，各车企均在寻求降成本途径。为增加整车利润，提升整车竞争优势，在前期SE阶段探索，确定降成本方式已成为必然途径。

根据《中国成人血脂异常防治指南（2016年修订版）》[9]的标准，TG水平以空腹（禁食12 h以上）＜1.7 mmol/L为合适水平，TG≥2.3 mmol/L为升高。根据空腹TG水平的不同，对高甘油三酯血症的严重程度进行分层（表1）。血清TG＞2.3 mmol/L的患者ASCVD风险增加。

第四步：板料的设计。板料的形状及尺寸设计直接影响制件材料利用率，由于此顶盖加强板内部天窗口较大，若直接采用矩形板，则天窗口处材料被浪费(受生产设备及环境限制，天窗口内材料无法回收)，造成材料利用率极低。为提升材料利用率，故采用回形板料(图5)。此时需要增加一套落料模具开发(下文将对是否增加落料模进行研讨)。

制件工艺性主要体现为制件的表面状态，工艺性分析目的在于前期发现并规避制件表面问题点，如毛刺、变形、回弹等。通过在UG软件中对制件模拟仿真分析，得出制件主要工艺性问题点如表1所示。

制件按照建议点更改后，成形性满足需求，改后分析结果如图7所示。

见面第一句话，他就对睁着一双疑虑大眼睛的女主人说，我有一个朋友叫老林，今晚我和他在一起。你放心吧，不会有事。我们说好的，互相帮忙。

工艺性分析

以上内容选取完成后，在AutoForm上按照以上参数设置，得出初期分析结果如图6所示，从图示结果中不难看出，制件多处部位已超出此板料成形极限值，问题点部位已无法通过工艺角度优化提升，产品需进行更改。

低成本实现角度分析

商务英语属于特殊用途英语，其教学过程体现了把英语作为工具进行内容教学，以学促用，学用一体的理念（戚扬，2017）。在商务英语课上，为培养学生自主学习的能力，可以运用成长记录袋，给学生提供展示自己和记录自己成长的平台，推动学生进行学习反思，从而促进学生元认知能力的提高，在对学生自主学习能力、心理和行为三个方面皆有很大的推动作用。而商务英语课上的学生成长记录袋主要包含以下三方面内容。

通过分析，确定此顶盖加强板可通过以下两种方式降成本：⑴通过观察此顶盖加强板各处造型，不难发现天窗安装凸台造型处六角孔拐角R值仅为0.5mm，从加工角度而言，R角尺寸小，加工要求高，所需设备精度及刀具要求更高，无形中增加成本。故可以通过将其半径更改为1mm，进而降低成本。⑵板料选取回形料，增加落料模固然可以通过收集天窗口内部材料提升材料利用率，降低成本投入，但会增加单套落料模具开发成本，且材料收集方案会造成落料线生产效率低，收集后材料打包、转运亦会增加人工成本。为使成本降低最大化，规划顶盖加强板板料采用回字形拼焊板料(在使用拼焊板之前需确认车型年产量，只有年产量达到一定程度后，拼焊板才会达到预期降成本效果)，板料厂家直接提供拼焊完成后板料。经AutoForm分析，板料更换为拼焊板后对制件成形性无影响，具体如图8所示。

因此，就业角度的人工智能乐观派，恐怕很难成立。这意味着，人工智能将粉碎人类有史以来的重复性劳动和生活样态。