前保險杠支架工藝分析

文/王同領·長城汽車股份有限公司技術中心，河北省汽車工程技術研究中心

前保險杠支架工藝分析

文/王同領·長城汽車股份有限公司技術中心，河北省汽車工程技術研究中心

在沖壓件NC之前，我們要應用SE（同步工程）對產品進行成形性分析，將產品質量、成本等風險降到最低，同時縮短開發周期，本文主要介紹前保險杠支架產品前期交流過程中SE分析出的缺陷如何更改，及多種工藝對比對其進行優化。

沖壓同步工程（Simultaneous Engineering）是指在汽車設計階段進行工程化可行性分析，在設計階段把后期制造過程中可能出現的問題暴露出來，通過產品設計、工藝優化等技術手段解決制造隱患，避免后期制造的風險。

工藝排布及成形性分析

前保險杠支架產品結構

本文以某汽前保險杠支架（圖1）為例，對其進行工藝排布，并對產品進行SE分析，根據初步分析結果，針對缺陷，提出合理的解決方案。根據制件形狀、特點，初步工藝作出如下排布：落料→拉延→修邊沖孔→整形。根據制件展開形狀為弧形，考慮材料利用率及成形性，開發落料模具、排樣圖，采用弧形料，如圖2所示。

拉延工藝分析

由于此零件形狀變化較大，如采用成形工藝，零件回彈較大，且容易起皺，為保證產品質量，采用拉延工藝，從圖3、4中可以看出，成形性、起皺、減薄量等最終分析結果均可以通過。

修邊工藝分析

圖1 前保險杠支架產品示意圖

根據產品結構，對第二序修邊沖孔工藝作出最優化工藝數模，如圖5所示，紅色圈起區域仍存在修邊角度缺陷，需要進一步優化產品數模，優化后產品數模如圖6所示。

回彈分析

第二序修邊沖孔分析結果如圖7所示，因拉延后存在應力，在修邊沖孔工序完成后，應力釋放，造成最大回彈1.65mm，需要在R角處增加多處回彈筋，看最終分析結果后決定是否增加整形工序，保證產品質量。

經過以上分析，對前保險杠支架產品結構提出的各項設計變更均可以更改，優化后的產品示意圖如圖8所示。

圖2 前保險杠支架排樣示意圖

圖3 前保險杠支架成形性分析結果示意圖

圖4 前保險杠支架成形性分析減薄量、起皺結果示意圖

圖5 前保險杠支架修邊沖孔工藝數模

工藝對比分析

成形工藝分析

根據圖8更改后產品所示，重新分析工藝，作出三種方案，主要分歧在使用成形工藝還是拉延工藝，首先第一種方案工藝為：落料→成形→沖孔，成形工藝分析結果如圖9所示。第二種方案工藝為：落料→壓料成形→沖孔，壓料成形分析結果如圖10所示。第三種方案工藝為：落料→拉延→修邊沖孔，拉延工藝成形性分析結果如圖11所示。

圖6 前保險杠支架修邊線更改前后示意圖

圖7 前保險杠支架回彈分析示意圖

圖8 前保險杠支架更改后產品示意圖

圖9 成形工藝分析結果示意圖

通過以上三個方案對比，方案三質量最好，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，起皺較輕；方案一起皺嚴重，方案一、方案二起皺部位無任何搭接關系（圖12），且為不可見區域。從質量和成本綜合考慮，選擇方案二。

圖10 壓料成形工藝分析結果示意圖

圖11 拉延工藝分析結果示意圖

圖12 前保險杠支架總成搭接示意圖

結束語

沖壓件產品在NC之前我們一定要作出充分的分析，在保證產品質量的前提下，優化工藝工序，降低整車開發成本。