汽車翼子板全工序回彈精算分析及補償應(yīng)用

目前的汽車外觀越來越好看，光影也越來越炫酷，在未來的幾年內(nèi)高顏值仍然是汽車行業(yè)內(nèi)的設(shè)計趨勢，顏值越高，市場的反響也會越好。汽車翼子板屬于外覆蓋件之一，與前保、機蓋、側(cè)圍、前門等緊密相連，因此在最終整車匹配時存在較多匹配關(guān)系。翼子板的單件精度和品質(zhì)的好壞直接對整車的外觀質(zhì)量造成影響，其外觀設(shè)計效果能否在實際生產(chǎn)中制造出來，取決于外覆蓋件的制造質(zhì)量和精度是否滿足制造要求。為了更好地滿足制造精度要求，就需要汽車翼子板準確性高的回彈CAE分析結(jié)果，應(yīng)用于生產(chǎn)制造。本文利用AutoForm R7對汽車翼子板進行回彈精算仿真分析，經(jīng)過多輪優(yōu)化分析確定最優(yōu)夾持方案和補償策略，將迭代補償后的分析結(jié)果應(yīng)用于實際生產(chǎn)制造調(diào)試，最終獲得A面光影連續(xù)性和一致性較好、產(chǎn)品精度合格的產(chǎn)品，同時也大大降低了調(diào)試成本和周期。

產(chǎn)品工藝性分析

圖1是某車型汽車翼子板零件結(jié)構(gòu)圖，產(chǎn)品大小為906mm×761mm×191mm，產(chǎn)品主棱線造型比較犀利，圓角大小R3mm，易產(chǎn)生滑移面品缺陷，為減弱滑移對產(chǎn)品外觀A面造成的影響，沖壓方向初步確定為車身Y向25度。優(yōu)點：棱線兩側(cè)角度比較均勻，A面滑移線缺陷風險??；缺點：沖壓方向旋轉(zhuǎn)角度較大，模具結(jié)構(gòu)側(cè)向力大。為保證翼子板A面成形質(zhì)量，考慮到機械手抓取旋轉(zhuǎn)角度等因素，最終認為車身Y向25度定義為拉延序沖壓方向比較合理，如圖2所示。結(jié)合產(chǎn)線需求工藝規(guī)劃為4序：拉延→修邊/側(cè)修邊/沖孔→修邊/翻邊/側(cè)翻邊→沖孔/側(cè)沖孔/側(cè)翻邊。

翼子板回彈精算分析

CAE分析前處理

該翼子板材質(zhì)被定義為皮膜材DC53D+ZF-SL，料厚為0.65mm，其力學(xué)性能參數(shù)如表1所示。

將CAD設(shè)計軟件中設(shè)計完成的每一工序工具體分別導(dǎo)入AutoForm R7中，進行全工序CAE回彈精算分析參數(shù)設(shè)置。壓邊力設(shè)置為130t，壓邊圈行程為85mm，摩擦系數(shù)設(shè)置為0.12，其他參數(shù)設(shè)置參照表2定義。

分別在4道工序的每一序后面增加回彈工步設(shè)置，其中M15、M25、M35、M100均設(shè)置為自由回彈類型，如圖3所示。為減少翼子板成形后的收縮在后工序合模時所產(chǎn)生的二次變形對回彈計算結(jié)果準確性造成的影響，D10工序的工具體應(yīng)打開縮放命令，并根據(jù)材料屬性合理設(shè)置收縮比，如圖4所示。

回彈分析結(jié)果

根據(jù)以上最優(yōu)回彈分析結(jié)果對翼子板型面進行回彈補償：通過多種補償方式的對比分析，最終確定將回彈結(jié)果反向補償?shù)絆P10到OP40各工序工具體型面的方案為最優(yōu)回彈補償策略，如圖8所示。

參照文獻[28]，將烷基化后的樣品用胰蛋白酶進行酶解，對酶解后的肽段根據(jù)儀器要求進行iTRAQ標記，進行反向色譜分離(色譜-C18柱Durashell-C18.4.6 mm×250 mm,5 μm)，然后QE-HF型質(zhì)譜分析，產(chǎn)生的質(zhì)譜原始文件采用Thermo公司的配套商用軟件Proteome Discoverer 1.4處理。使用Uniprot蛋白序列庫數(shù)據(jù)庫進行搜庫。

（1）初配母豬情期受胎率：采用人工授精為83%，采用自然交配為78.42%，差異顯著（P<0.05）。

根據(jù)全工序的自由回彈結(jié)果和GDT圖紙的基準點及定位孔位置綜合考慮，確定C/H孔位置、夾持點位置和數(shù)量進行翼子板的約束回彈分析。通過不斷優(yōu)化夾持點位置和數(shù)量，并進行Sigma穩(wěn)健性分析，最終得到合理的回彈結(jié)果：Sigma回彈分析CP值OK，說明回彈結(jié)果是穩(wěn)定的、可信的；回彈值較小(最大1.6mm)且回彈趨勢易于A面補償，CH孔及夾持點受力均較小，因此認為是最優(yōu)回彈分析結(jié)果，如圖7所示。

翼子板回彈補償分析

從翼子板成形極限圖來看，其成形性滿足生產(chǎn)制造要求，如圖5所示。對比各工序自由回彈分析結(jié)果，從圖6可以看到：拉延序?qū)貜椊Y(jié)果影響較大，修邊后零件也會產(chǎn)生少量的回彈，翻邊整形工序也會對翼子板A面的回彈造成一定的影響，全工序最大回彈達到2mm。

個體特征包括沖動性特質(zhì)、自我控制、購物享樂、流行涉入度。消費者的沖動性特質(zhì)越強烈，傾向于不假思索的做出感性的決策，越容易受到外部刺激的影響。而個人的自我控制能力越強，越能抑制沖動性購買行為，自我控制弱的個體情感認知超過理性認知，誘使消費者做出沖動性購買行為。購物享樂是只把購物當作是一件快樂的事情，能夠從中獲得愉悅感，這種情感特征對沖動性購買意愿有正向影響的作用，從而能夠促使消費者進行沖動性購買。流行涉入度，又稱為流行卷入度，當人們的從眾心理越強，越容易受流行度的影響，進而越容易產(chǎn)生沖動性購買行為。

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對各工序工具體型面進行反向補償，拉延序和后工序A面區(qū)域使用直接補償形式：補償系數(shù)為1，光順系數(shù)為0.7；翻邊區(qū)域使用Fix draft形式：補償系數(shù)為1，光順系數(shù)為0.7；其中拉延序的壓料面使用fixed形式，保持壓料面固定不動，翼子板型面補償后最大補償量1.7mm，如圖9所示。

經(jīng)過2次迭代補償分析，得到最終回彈補償分析結(jié)果，如圖10所示，最大回彈值不超過0.5mm，滿足尺寸精度要求，說明以上回彈補償方案是合理的。利用CAD設(shè)計軟件參考AutoForm回彈分析補償量進行翼子板A面重構(gòu)，得到與產(chǎn)品光影和衍射曲率一致的回彈補償后型面，用于指導(dǎo)實際生產(chǎn)制造?；貜椦a償前后翼子板A面光影如圖11所示。

生產(chǎn)驗證

利用回彈補償后的翼子板型面數(shù)據(jù)對模具進行數(shù)控編程加工，加工后的模具經(jīng)過上機調(diào)試、型面研配，最終調(diào)試出產(chǎn)品精度和A面光影連續(xù)性、一致性較好的合格產(chǎn)品，如圖12所示，降低了調(diào)試難度，節(jié)約了現(xiàn)場調(diào)試成本和周期。

結(jié)束語

⑴汽車翼子板全工序回彈精算分析時，合理的CAE分析參數(shù)設(shè)置和夾持方案是能準確仿真模擬出回彈結(jié)果的前提條件。

⑵最優(yōu)的夾持方案和回彈補償策略是回彈補償分析結(jié)果準確性的關(guān)鍵因素，使用最優(yōu)的回彈補償方案才能使翼子板回彈補償分析結(jié)果在迭代2～3次后發(fā)生收斂，并應(yīng)用于指導(dǎo)實際生產(chǎn)制造。

⑶汽車翼子板回彈補償?shù)膽?yīng)用很大程度上提高了產(chǎn)品精度、A面光影連續(xù)性和一致性，節(jié)省了調(diào)試成本和時間。