[发明专利]一种汽车侧围外板与顶盖搭接处的冲压处理方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车白车身钣金件制造领域，特别是涉及汽车白车身钣金件的冲压制造和钣金成型分析。

背景技术

目前，随着汽车行业的不断进步，对汽车外覆盖件的外观质量、材料利用率等要求越来越高，这就要求设计人员不断地提高设计和制造工艺水平。在汽车白车身钣金件领域，侧围外板是白车身零件制造中的核心，它具有形状复杂、结构尺寸大、难成型，外表面质量要求高的特点。为达到最好外表质量，最高钢材料利用率的目标，对零件重要部位(具体部位见图1虚线区域)的工艺设计进行研究和改进。根据图1所示，侧围外板与顶盖搭接处侧围外板形状为弧形，且翻边处为负角，根据材料成型原理，侧整形时，由于材料的各项异性，容易引起侧围外板A面(即外观面)的变形，并且侧整形后的焊接面容易起皱、叠料和回弹。根据白车身功能要求，以上质量问题是工艺设计中急待解决的难题。通过调查和对比，发现在现有工艺中，此部分通常采用的工艺设计方法是先正修边，后侧整形，零件实际生产过程中经常出现变形、起皱等质量缺陷。下面以几种侧围外板为例，进行简单描述。

1.以B14侧围外板为例，对应位置模面设计的截面线如图2所示。零件在工艺安排上采取先正修，后翻边，最后侧整形。这种工艺方案产品A面拉延不充分，且修边距离离翻边位置远，修边后产生的应力大，以致翻边后导致产品A面变形明显，焊接面出现起皱叠料现象，因此较难保证翻边的质量。

2.以生产量最大S11侧围外板为例，对应位置模面设计的截面线如图3所示。零件在工艺安排上采取先正修，后翻边，最后侧整形。这种工艺方案省料但产品A面易产生冲击线，且修边距离翻边位置远，修边后产生的应力大，以致翻边后导致产品A面变形明显，出现起皱叠料现象。

3.再以S16侧围外板为例，对应位置模面设计的截面线如图4所示。产品在工艺安排上采取先侧修，后侧整形。这种工艺设计在初期生产阶段没有大的问题，但是当量产时，凹模圆角磨损比较严重，材料流动时阻力减少，材料流入量比较多，这就造成产品A面拉延不充分，翻边后焊接面的质量也很难保证，易出现起皱叠料等缺陷。

通过上述分析，可知有如下问题需要解决：

(1)防止侧围外板顶盖搭接处A面变形，保证产品质量；

(2)消除一次冲击线和二次冲击线对A面的影响；

(3)尽量减少应力，保证侧整形后产品的质量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种汽车侧围外板与顶盖搭接处的冲压处理方法，包括侧围外板拉延时模面的制作、对模面进行侧修边和对模面进行侧整形，其特征在于：制作拉延模面时，首先在模面修边线外的工艺补充面上，形成一个台阶。台阶的形成为：首先将侧围外板A面边界沿与A面相切方向往外延伸，长度在10mm内，优选5mm；然后在与冲压方向成3～20°夹角方向上，优选10°夹角，制作工艺补充面；在工艺补充面上距离修边线以外3～20mm处，优选10mm，开始形成台阶。其中侧围外板A面边界是指侧围外板A面和侧围外板翻边处相交部分。A面是指外表面件的外观面。

台阶向下倾斜，与水平方向成3～20°夹角，优选成10°夹角；台阶的宽度控制在10mm以内，优选5mm。

进一步，根据具体修边角度，采用标准斜楔机构进行侧修边；侧围外板翻边处的侧整形采用整体斜楔一次侧整形。

采用本发明所提出的方法，不仅可以解决以上所述的缺陷，而且在保证产品质量的前提下，能达到最合理的材料利用率。

附图说明

图1：侧围外板示意图；

图2：现有侧围外板正修、翻边、侧整形示意图一；

图3：现有侧围外板正修、翻边、侧整形示意图二；

图4：现有侧围外板侧修、侧整形示意图；

图5：板料延伸率示意图；

图6：本发明补充台阶宽度对零件表面影响示意图；

图7：本发明第一次冲击线理论分析示意图；

图8：本发明第二次冲击线理论分析示意图；

图9：本发明侧围外板与顶盖搭接处的补充面截面线有效参数图；

图10：本发明侧围外板与顶盖搭接处的补充面截面线推荐参数图。

具体实施方式

下面对本发明的理论研究进行论述。

1、零件对应部位侧整形前后板料压缩量研究(结合图5)