汽車覆蓋件翼子板銳棱模具應用研究

銳棱技術是為了保證汽車外觀特征棱線的圓角清晰美觀，在模具加工時將模具型面的特征線圓角銳化處理或做成鋒利圓角(極致可做到R0)的一種技術方法。本文通過對汽車覆蓋件翼子板銳棱模具的研究，利用CAE 軟件進行沖壓模擬仿真分析，得到一個相對優(yōu)良的工藝方案，指導現(xiàn)場模具制造，探索研究翼子板小R 角成形，以及加工制造和模具研配等內(nèi)容。

某車型翼子板介紹

汽車沖壓覆蓋件主要有側圍、翼子板、前后蓋、門板等，這些零件尺寸較大，對品質要求較高，往往由主機廠自建車間生產(chǎn)。本文介紹的翼子板零件是汽車外表的覆蓋件，這些零件既要保證強度，又要保證外表美觀、內(nèi)部功能完好，而且整體造型復雜搭配關系多，是白車身精度提升的關鍵零件。某車型翼子板(圖1)尺寸為908mm×658mm×229mm，屬于大型汽車覆蓋件，其主棱線為小圓角，約R1.5mm，需對棱線進行銳化處理。

翼子板使用的材料為 HC180LB，厚度為0.65mm，力學性能如表1 所示。

為實施某款智能手機的外觀設計(Smartphone Appearance Design, SAD)項目，某手機開發(fā)企業(yè)組建了一個由35名協(xié)同成員組成的協(xié)同產(chǎn)品創(chuàng)新知識網(wǎng)絡。以協(xié)同成員為網(wǎng)絡節(jié)點，協(xié)同成員間的關聯(lián)關系為網(wǎng)絡邊，得到35名協(xié)同成員組成的P-P子網(wǎng)絡如圖1所示。

據(jù)證監(jiān)會〔2018〕13號市場禁入決定書披露，在天成控股公布2016年度業(yè)績虧損前，公司實控人的弟弟潘某利用內(nèi)幕消息，“成功”避損。

銳棱成形圓角較小，違背常規(guī)的沖壓原理，不利于板料的拉深成形。銳棱零件容易出現(xiàn)縮頸、拉裂、滑移線等不良缺陷，若要實現(xiàn)模具小R 角成形板材，必須要從模具設計及制造等方面著手，這對模具制造而言是巨大的挑戰(zhàn)。

對于小圓角成形模具，銳棱模具加工是重點課題。原因是機加工常用清根刀具都是直徑為3mm的球刀，若棱線部位清根不到位就很容易壓塌棱線，所以在模具加工棱線部位清根時需要使用棱線刀具(圖4)，加工注意事項如下：

⑴使用

3mm 球頭刀進行清根，走刀方向為垂直于棱線且取二分之一夾角(圖5)；

模具設計制造要點

零件減薄率分析確認

從2013年開始萌芽，到“互聯(lián)網(wǎng)+物流”探索愈發(fā)成熟，物流從成熟進入高速的增長期，2017年物流企業(yè)加快進入資本市場，年內(nèi)有8家企業(yè)躋身國內(nèi)主板，5家在境外證券交易所上市，45家登陸國內(nèi)“新三板”。上市、融資、兼并、重組、跨界整合，物流企業(yè)科技創(chuàng)新能力顯著提高，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能有效應用，現(xiàn)在的無車承運、掛車承運告示新模式打開了新局面。

銳棱模具加工要點

基于設備生產(chǎn)特性和模具制造成本的客觀因素，四工序成形方案為本次翼子板最終工藝方案：拉延→全周側修邊沖孔→翻邊→翻邊整形沖壓。

沖壓方向設計是在綜合考慮產(chǎn)品信息、材料、工藝等因素及實際生產(chǎn)中的各種“非線性”問題的基礎上完成設計的，對產(chǎn)品的成形性和后工序的工藝方案設定影響很大。結合外覆蓋件翼子板的棱線圓角銳棱化需求，綜合考慮沖壓方向：成形角取所有棱線高度的平均值，兩側沖壓度盡量一致，保持兩側材料流入均衡，避免棱線滑移線出現(xiàn)(若出現(xiàn)棱線滑移線，一般無法消除)。同時，根據(jù)過往制造經(jīng)驗，為了在產(chǎn)品內(nèi)部達成充分塑性變形，讓材料得到?jīng)_壓延展，產(chǎn)品周邊設定工藝補充面是必要工作。銳棱的零件容易從棱線開始撕裂，所以設計工藝補充要高于棱線的兩側端頭。同時多余工藝補充內(nèi)容會利用后工序將多余的廢料切除，最終得到一個合格零件。

棱線開裂對于銳棱零件調試制作是重點課題。由于產(chǎn)品棱線R 角小，棱線很容易從棱線端頭產(chǎn)生撕裂。所以要對覆蓋件翼子板冷沖壓模具進行研究，利用CAE 軟件Autoform 進行沖壓模擬仿真分析，經(jīng)過多次調整零件工藝造型，得到了一個相對優(yōu)良的結果，保證棱線端頭減薄率控制在22%以下(圖2)，失效系數(shù)控制在0.8 以下(圖3)，最大限度減輕現(xiàn)場模具制造難度。

在銳棱模具制造過程中，模具型面研配是一道關鍵工序，研配好的模具見圖7。銳棱模具制造研配過程應注意如下幾點：

展現(xiàn)分享：鼓勵學生主動介紹課前預習的相關成果，進行課題演示、分享個人觀點，激發(fā)學生的學習熱情，變被動學習為主動學習。教師在這個過程中重點聽取和記錄學生在預習中理解不透的知識點和疑問。

由于零件此處的棱線圓角過小，所以要采取兩側走刀方式對棱線進行有效加工。棱線加工步驟需遵循：首先，使用整體型面粗加工(留0.8mm 余量)；其次，使用模面進行半精加工，剩余0.2mm；然后，對棱線進行整體淬火；淬火完成后，再用模面進行最后精加工，加工刀具及機加工參數(shù)建議參照表2。

其他注意的事項：為減少拉延特征棱線R 角熱處理過程中的磨損和變形，在半精加工和精加工之間做凸R 角的熱處理，最好使用激光淬火，保證棱線處理的一致性。

在汪宗星的心里一直認為，民營企業(yè)不僅僅是一個經(jīng)濟實體，更是一個社會肌體，履行社會責任不是“補償”，也不僅僅是回報，而是企業(yè)立足社會的根本需要，是企業(yè)發(fā)展的動力。同樣，回報社會、奉獻社會更是企業(yè)的神圣使命，也是企業(yè)家自身價值的根本所在。

加工走刀要求：按棱線的法向方向(垂直于棱線)定義走刀方向，分區(qū)加工和棱線兩側單側走刀，如圖6 所示。

研配要求

⑵使用菱形刻槽刀線驅動進行挖槽加工，一般分4 次加工，每次機加進給深度0.1mm。

⑴特征棱線在機加工和激光淬火之后，用膠布纏上蓋好，保證不受損；

⑵棱線兩側10mm 型面保持輕微刀紋，作為研配參考；

傳統(tǒng)的基礎護理學實訓教學采用分章節(jié)、分項目教學形式，學生練習時多是各自為政，只要自己動手會做就可以了。而學生今后走上臨床工作崗位，搶救、治療病人等工作多以團隊形式開展，這種傳統(tǒng)的基礎護理學實訓教學模式培養(yǎng)出來的學生，團隊協(xié)作能力尤顯不足。

⑶用硬油石相對于造型線斜45°推光，一般銳棱的地方不能推掉很多量，用油石交叉推三至四次，銳棱應該很光滑，否則檢討是否機加工到位；

⑷型面研合時需要帶零件研合，根據(jù)零件強壓著色指示書，進行規(guī)范作業(yè)，凸凹模研配藍油接觸面必須均勻著色。

現(xiàn)場實際零件確認

模具制造水平的提高需要結合現(xiàn)場實物(圖8)不斷分析、總結。在零件首次成形后，利用高精度藍色掃描設備進行掃描確認，零件的三維掃描結果如圖9 所示。通過零件數(shù)模與掃描結果對比，零件狀態(tài)良好，說明整體銳棱加工設計是正確的，順利達成零件小R 角成形目的，外觀R 角最小達到R1.3mm，大大突破零件以往水平。

結束語

通過對某車型覆蓋件翼子板銳棱分析研究，總結模具制造加工的要點，從而達成產(chǎn)品品質提升目的，為整車高顏值賦能。其中也有預估不足之處，只能通過理論與實際不斷探索，提高零件制造水平，達到國際模具先進水平。目前，隨著我國模具行業(yè)不斷發(fā)展，后續(xù)大量利用銳棱模具的應用實例和經(jīng)驗總結會對沖壓模具制造生產(chǎn)起指導作用，有助于國內(nèi)模具行業(yè)良好發(fā)展。