車身翼子板疊料的解決方案及設計

朱登海 宋瑞華 葉永亮 金愛君

（浙江吉利汽車研究院有限公司）

汽車翼子板的設計往往是比較困難的，因為它涉及到的零部件匹配關系太多，在設計和生產制造中會出現許多控制難點。文章就如何設計翼子板，解決翼子板的控制難點，并采用合理的工藝來解決翼子板的沖壓疊料問題進行了簡單的闡述。

1 翼子板控制難點

1.1 翼子板單件控制難點

翼子板在模具設計和生產中，常常會因產品設計、模具制造工藝、生產設備及人工操作等因素的影響，產生如下缺陷：1）翼子板前保險杠安裝支架處起皺疊料[1]；2）翼子板與前大燈匹配處修邊線不均；3）翼子板與發動機蓋、前大燈交匯處R角不順；4）翼子板與發動機蓋匹配處翻邊過高、回彈大[1]；5）翼子板靠近前風擋的安裝面處起皺[1]；6）翼子板與側圍A柱處翻邊棱線不順，R角變形；7）翼子板轉向燈處表面變形；8）翼子板與前門處翻邊回彈[1]。

針對以上的描述，按照現產品設計，1），4），8）描述的缺陷用現有的沖壓模具很難解決；通過調試模具能較好的解決 2），3），5），6）和 7）例舉的問題。

1.2 翼子板匹配控制難點

1）前保險杠與前翼子板間隙大于1.5 mm（此處DTS定義多數為0.5 mm），翼子板與前保險杠的面差，翼子板高出1.5 mm（此處DTS定義為翼子板高出前保險杠0.5 mm）；

2）翼子板與前大燈干涉，修邊線不齊；

3）前大燈與翼子板配合不良，前大燈Y向特征線與翼子板Y向特征線不對齊；

4）翼子板與發動機蓋間隙不均，左右不對稱；

5）翼子板A柱處翻邊與側圍外板干涉，間隙平度差；

6）轉向燈與翼子板本體配合不良，轉向燈晃動；

7）翼子板與前門間隙大，且不均勻、平度差；

8）翼子板與側裙干涉，間隙小。

針對以上匹配問題，按照產品設計數據，1），4），7）和8）描述的問題很難解決；經過綜合匹配分析及車身狀態確認后，2），3），5）和 6）例舉的問題均能較好的解決。

2 翼子板疊料問題

2.1 造成翼子板疊料的原因

1）由于翼子板與前保險杠匹配處的翻邊，通常在拉延工序采用過拉延，在后工序再整形，此處拉延模工藝補充需要沿扇形區域打開，會預留材料，防止后序整形缺料，與此同時，在后序整形時，此處的材料由于翻邊線為折線，在合模時，折線處的材料，無法流動，造成起皺或疊料[1-3]，如圖1所示。

圖1 翼子板疊料的分縫線趨勢圖

2）翼子板外表面同時也有折線，此處整形刀塊不能同時接觸，導致折線處材料流動不均勻，也可能產生疊料[1-3]，如圖2所示。

圖2 翼子板疊料的外觀造型趨勢圖

3）整形高度太深，使用常規工藝，在拉延到極限的情況下（拉延不開裂），翻邊整形工序仍然會有疊料的風險[1-3]，如圖3所示。

圖3 翼子板整形高度

2.2 翼子板疊料整改方案及效果

整改方案1：對該處拉延工藝進行補充調整，加深了平面A處的成型深度，使其距產品僅有4 mm的整形量，B處側壁與拉延方向夾角改為15°，以減少側壁整形量，如圖4a所示，經試模驗證，還是出現疊料，如圖4b所示。

圖4 增加工藝補充示意圖

整改方案2：在整改方案1的基礎上增加凹筋[3]，為了將側壁疊料散開，修改翻邊整形鑲塊形狀，使尖部先翻邊，將多余的料向尖部側散開，避免疊料，如圖5 a所示，經試模驗證，還是出現疊料，如圖5 b所示。

圖5 增加凹筋工藝示意圖

整改方案3：在原有產品上增加2處斜筋[3]，用于吸收翻邊多余材料，如圖6a所示，經試模驗證，還是出現疊料，如圖6b所示。

圖6 增加斜筋工藝示意圖

整改方案4：在原有產品上增加3處凹筋[3]，用于吸收翻邊多余材料，如圖7a所示，經試模驗證，還是出現疊料，如圖7b所示。

圖7 增加凹筋工藝示意圖

整改方案5：減少后工序整形量，更改拉延模型面，直到后工序整形不疊料，避免拉延開裂，增加一個刺破刀，如圖8a所示，經試模驗證，疊料基本消除，如圖8b所示。

圖8 增加刺破刀工藝示意圖

2.3 消除翼子板疊料的方法及設計建議

1）翼子板前保險杠處疊料問題，通過5種方案驗證，得出方案5在拉延模工藝設計時，盡可能地多拉延，減少后工序整形模具的整形量，直到整形不疊料時，在拉延模增加一個刺破刀，避免了拉延模開裂，最后達到解決翼子板沖壓疊料問題的目的。

2）翼子板前保險杠安裝點設計，建議在設計翼子板與前保險杠的分縫線時，按照圖9所示，沿直線分縫，模具在翻邊整形工序時，有利于沖壓整形走料，防止疊料、起皺。

圖9 分縫線示意圖

3）翼子板標識處翻邊高度盡量統一，且高度盡量控制在30 mm以內，如圖10所示。

圖10 翻邊高度示意圖

3 結論

綜上所述，車身翼子板單件缺陷、匹配及疊料等問題，在設計和生產制造中比較難以控制，通過調整模具和匹配分析可解決匹配控制難點。采用刺破刀工藝解決了翼子板疊料問題，縮短了模具的調試周期，節省了人力、物力和財力。