德系侧围外板轮眉契合匹配问题优化

戴长征，孟荣贵，范有才

（一汽-大众规划模具制造科佛山基地，广东佛山 528000）

1 引言

侧围外板作为轿车车身非常重要而又关键的冲压外表面覆盖件，它具有形状复杂难成形，匹配精度高，外表面质量要求高的特点。由于侧围外板多处与外购件匹配，项目期间实际整车试装时，会存在部分装配干涉，相比更换大量外购件而言，更改冲压件的匹配造型，更为节约成本且效率更高。其表面质量的好坏以及匹配精度的稳定性，直接影响着轿车整车的质量及美观，也代表着冲压模具制造商乃至汽车整车厂的制造水平。

2 问题描述

如图1所示，某德系车型侧围外板模具在整车试验过程中，后轮眉护板外购件与侧围外板冲压件的匹配固定面为弧形，容易出现契合匹配问题，从而导致后轮眉护板存在开胶问题，该缺陷为Audit B 类项问题，为满足后续装配需求，故需要针对该车型侧围外板轮眉处进行AEKO技术更改，将轮眉护板及侧围冲压单件匹配固定区域改成平面。

3 蓝光扫描（GOM）

为消除后轮眉护板与侧围轮眉区域匹配干涉开胶问题，涉及到降低侧围外板件匹配固定面工艺凸包高度（见图2）。由于侧围外板C柱轮眉区域成形坡度较陡，且形状复杂，存在拉伸、弯曲的复合成形，其本身就容易出件褶皱与聚料风险，在设计模具时增加此工艺凸包用于撑开该区域成形时多于的板料，防止出现板料流动失衡。

现需要将此工艺包高度降低来满足与外购件的匹配需求，则必须考虑设计变更后该区尺寸匹配和面品质量稳定性，如图3所示。借助蓝光扫描进行OP20凸模和数模拟合对比分析，计算出准确加工整改数据（见图4），工艺包最高点预计可向下铣削加工2mm，即能满足后轮眉护板装配需求，又能满足该区域在拉伸成形时不会产生大面积褶皱和聚料缺陷。

4 成形工艺及模具结构分析

结合该车型侧围整改区域的冲压成形工艺及模具结构，制作每道工序的加工数模，并对其进行模拟数据分析及调试实验预测分析整改后该区的成形状态。

该侧围设计变更全工序分析结果如图5所示，通过CAD 进行模具结构分析判断，此整改工艺方案合理可靠，制件成形良好，无开裂等风险，可以进行改进验证。

确定整改方案为OP20 上型补焊机加，下型按数模机加到位；OP30该区域有预整形功能，需要保证强压成形，故上型补焊机加，下型机加去量；OP40 轮眉位置存在修边，需做修边随型，故压料板补焊机加，下型机加做基准；OP50轮罩处最终成形，且存在翻边工作，也需要保证整改区域翻边随型，故压料板补焊机加，下型机加做基准；OP60整改区域研修干涉。

5 焊接方案

结合图5 分析成形工艺及模具结构可知，工艺凸包位置存在拉伸成形和整形功能，则需要保证设计变更焊接区域的焊接质量。拉伸凹模（见图6）和整形镶块（见图7）主要采用T2000焊丝交叉错位焊接的方式进行焊接，此焊丝特性为抗裂性好，焊后硬度可达45～52HRC，并可表面镀铬，后期处理方便。

焊接时需要特别注意，焊接电流选择115 到120A，烧焊时采用分段焊接，降低烧焊速度，短焊道，控制温度在230℃以下，防止局部过热产生淬硬组织开裂，并且不断的锤击消除内应力，保证焊接无咬边、砂眼等缺陷，此方式更好提升焊材与母材熔合性且表面具备硬度和耐磨性，使得加工修复后的表面硬度更接近工作表面本身硬度。

6 成形缺陷优化

数控机加后返厂，在调试压机研合压件过程中发现技术更改区域出现轻微褶皱缺陷（见图8），此处为外漏面，严重影响表面质量。原因分析为整改区域左侧成形落差较大，产品造型复杂，拉伸成形困难，再加上工艺凸包高度降低，板料成形时流动速度速度过快，量流入过多并在三角区产生褶皱。

通过问题点排查分析，此问题由侧围外板OP20工序整形产生，但是为了拉伸模走料成形的长期稳定性，则选择在OP50 工序进行强压补偿。通过减小缺陷区的整形凸凹模的间隙，提升成形着色率的（见图9），此处做强压处理，整形间隙小于1 个料厚，通过在凹模上做的补偿减小间隙来控制板料的流动，此区板料达到综合应变要求，防止板料成形时在厚度方向自由起伏，保证强压面的面品质量，从而消除褶皱缺陷。

7 整改前后数据对比

此次技术更改的成功，防止了该区域附带缺陷产生，并且在原有模具状态上再一次提高侧围外板模具C柱轮眉区的成形裕度，更改调试后上线以13次/min冲程连续生产600件，质保首尾件检查无表面质量缺陷，设计变更位置在生产过程中质量状态稳定，测量数据与理论数据相差0.04mm 在公差范围内（见图10），如图11所示试装后反馈满足后续匹配需求，消除后轮眉护板出现开胶问题，解决Audit B类项，保证该项目车型按时间节点完成任务。

8 结束语

对于模具结构复杂的外表面件，结合以往产品造型问题进行总结梳理，分析问题产生原因，及时反馈至项目模具设计前期，通过模拟数据对比验证，在模具设计时就避开潜在的问题风险，对于工艺补充区域，优化整形工序成形顺序，尽可能在CAE 分析就达到要求，在制件数据阶段优化造型，使制件造型简单化，减小三角区成形高度差和成形台阶数量，保证制件成形稳定性及装配的简便性。