一種前后地板連接板翻邊開裂的解決方法

文/程和平，鄧勤英，馬杰·江鈴汽車股份有限公司

本文重點對沖壓件(前后地板連接板)翻邊模具生產過程中出現的翻邊開裂問題進行分析。通過對模具翻邊工序的CAE 分析和模具改善，針對缺陷位置的翻邊尺寸進行優化，從而解決該沖壓件翻邊開裂的問題，使沖壓零件符合質量要求。

前后地板連接板翻邊開裂問題

在前后地板連接板調試期間，現場對該產品進行質量檢測，翻邊的邊緣折彎部位出現開裂(圖1)，影響產品的質量。

圖1 前后地板連接板翻邊開裂

前后地板連接板翻邊開裂原因

首先，對沖壓過程拉延工序進行分析，對拉延件進行FLD 檢測(圖2)，進行成形穩定性分析確認產品是否滿足FLD 要求，如圖3 所示。經檢測，前后地板連接板沖壓件的安全裕度為20.9%，成形裕度不小于10%，最大減薄率為19.2%，結果滿足要求(圖4)，拉延成形穩定性沒有問題。

圖2 沖壓件檢測

圖3 前后地板連接板FLD 應變圖

圖4 拉延序檢測結果

然后對此沖壓件的翻邊工序進行CAE 分析(圖5)，根據CAE 報告得出以下數據：翻邊過程的分析得出成形性存在開裂風險；最大失效值為0.93，在臨界值存在開裂風險；減薄率為22%，存在開裂風險；結合該件此位置翻邊開裂的圖片，CAE 分析結果與實際生產缺陷位置一致。

圖5 翻邊工序分析結果

此處修邊部位在后續翻邊過程屬于伸長類翻邊，且此類翻邊屬于類似扇形弧度角導致的弧長變化過多，而導致此處翻邊開裂。

前后地板連接板翻邊改善整改方案

經過原因分析，明確該沖壓件開裂的缺陷出在了翻邊工序，需要對翻邊工序的料邊進行優化。并制定整改方案：首先通過修改此處的修邊線高度，實現后續的翻邊模具對產品翻邊后，開裂區域的翻邊高度相比原有翻邊高度需降低5 ～6mm。即將紅色區域及其粉紅色過渡區域一并降低，減少板料拉長，降低開裂風險(即將原有區域的料邊高度降低至綠色區域，如圖6 所示)。

圖6 整改數據的CAE 分析

結合此方案，我們對整改數據進行CAE 分析，驗證通過修邊線修改優化翻邊高度的結果，結合前后地板連接板CAE 的分析得出：在改善翻邊高度后，該地板連接板翻邊工藝成形性，基本滿足要求；最大失效值為0.85，明顯降低，滿足要求；減薄率為19%，滿足要求；明顯優于原產品結構，破裂情況得到有效的控制。綜上所述，該翻邊高度的方案優化，此處翻邊開裂問題得到極大改善。同時對整車數據進行檢查，同時經確認，整車上此前后地板此位置與其他地板間無搭接關系也無焊點，料邊線改動對整車無影響，可以通過此方案進行優化翻邊破裂問題。

對修邊模具此部位的修邊線對應的修邊刀塊進行對應的補焊加工。圖7 和圖8 為修邊模具的下模和上模刀塊對應加工部位。

圖7 修邊模具下模刀塊

圖8 修邊模具的上模刀塊

經過整改后，跟蹤前后地板連接板生產狀態，現場根據實際破裂區域調整局部產品的翻邊高度，減少翻邊較多的料邊，避免過多的料邊在翻邊后扇形區域受力導致的開裂。隨著問題被解決，該沖壓件生產調試過程中翻邊的狀態穩定，無翻邊破裂問題，如圖9所示。

圖9 沖壓件翻邊改善后狀態

結束語

針對前后地板連接板翻邊破裂問題，通過產品、工藝、模具和調試多環節優化和驗證，目前前后地板連接板產品狀態基本達到CAE 分析狀態，其翻邊的開裂問題被解決。本次結合產品優化修邊尺寸和翻邊高度，并調試驗證，為類似產品翻邊開裂問題的解決提供了調試經驗，縮短了開發周期，提高了前后地板連接板的沖壓產品質量。