汽車側(cè)圍外板A柱成形起皺改善方法研究

0 引 言

側(cè)圍外板是汽車外覆蓋件中重要的零件之一，具有形狀復(fù)雜、材料薄、外形尺寸大、表面質(zhì)量要求高、成形難度大等特點(diǎn)。側(cè)圍外板A 柱前端成形時(shí)起皺是普遍存在的現(xiàn)象，起皺缺陷會(huì)導(dǎo)致A 柱前端焊點(diǎn)不牢固，出現(xiàn)虛焊，影響車身整體焊接質(zhì)量。

Research on double-decked slope stability based on MIDAS/NX WANG Xin XU Wan-zhong LUO Dan(87)

1 零件結(jié)構(gòu)與沖壓缺陷

圖1 所示橢圓處為側(cè)圍外板A 柱前端區(qū)域，各車型側(cè)圍外板A 柱前端結(jié)構(gòu)會(huì)不同，一般分為2 種：開(kāi)口結(jié)構(gòu)與封閉結(jié)構(gòu)。

至于兩藥的安全性，有報(bào)道稱奧沙利鉑常見(jiàn)神經(jīng)毒性反應(yīng)，其中急性神經(jīng)毒性反應(yīng)的發(fā)生率可達(dá)到85%～95%[19]。本研究中神經(jīng)毒性反應(yīng)較少，而胃腸道反應(yīng)較多，但有研究表示，奧沙利鉑的胃腸道反應(yīng)發(fā)生率較低。另有研究中也見(jiàn)肝功能損害，照理講二藥均無(wú)需經(jīng)肝轉(zhuǎn)化與膽汁排泄，所以一般情況下肝功能不受影響[20]。而吉西他濱可能引起白細(xì)胞、血小板減少而致骨髓毒性癥狀。TACE具有不良反應(yīng)少的優(yōu)點(diǎn)，從本研究結(jié)果看，二藥聯(lián)合并未明顯增加不良反應(yīng)。

圖1所示橢圓處成形工藝方案為拉深、側(cè)切邊、側(cè)整形，該處結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了側(cè)整形時(shí)不可避免出現(xiàn)多料、起皺等現(xiàn)象，只能通過(guò)優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)來(lái)改善。圖2 所示為該處拉深造型，由于A 柱區(qū)域沖壓成形深度深，A柱前端采用封閉臺(tái)階設(shè)計(jì)，導(dǎo)致零件拉深成形時(shí)多余材料無(wú)法釋放，產(chǎn)生沖壓疊料缺陷，此缺陷無(wú)法完全消除。圖3 所示白色虛線為拉深時(shí)該處板料長(zhǎng)度，深色虛線為零件長(zhǎng)度，從圖3中可以看出拉深時(shí)會(huì)出現(xiàn)多料現(xiàn)象。圖4所示為側(cè)整形到底前1 mm 仿真分析結(jié)果，零件起皺明顯，局部出現(xiàn)疊料情況。

綜合分析比較以上優(yōu)化方案，得出方案3 效果最好，能有效避免起皺問(wèn)題，雖然從成形工藝方面考慮，這種結(jié)構(gòu)較好，但成形時(shí)回彈變大。從零件功能上綜合考慮，設(shè)計(jì)者會(huì)選擇封閉結(jié)構(gòu)而不愿采用方案3開(kāi)口結(jié)構(gòu)，由于封閉結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，導(dǎo)致起皺無(wú)法完全消除，結(jié)合上述分析與工藝設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，得出圖11 所示中成形深度H 越小、W 越長(zhǎng)，成形狀態(tài)越好，建議該零件此處成形深度H＜25 mm，長(zhǎng)度W＞120 mm，同時(shí)右端臺(tái)階型面要過(guò)渡平緩，側(cè)壁設(shè)計(jì)成直壁形式，這樣有利于改善起皺情況，該處在設(shè)計(jì)拉深造型時(shí)要盡可能減少整形量，并使型面過(guò)渡均勻。

2 零件結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案

除了上述提到的影響因素外，圖12所示的零件臺(tái)階高度h 也會(huì)影響零件成形狀態(tài)，在滿足零件功能情況下，盡可能將h高度設(shè)計(jì)成最小，臺(tái)階落差越小越好。此外在圖13所示方框區(qū)域增加反坎，也可以改善側(cè)壁的起皺狀態(tài)，并能夠改善尖點(diǎn)破裂情況，所以盡可能增加反坎。

（1）優(yōu)化方案1 如圖5 所示，將零件局部棱線設(shè)計(jì)成直線，如白色虛線處，以減少零件棱線長(zhǎng)度。從圖6仿真分析可以看出，整體起皺情況有好轉(zhuǎn)，尤其右側(cè)端頭，疊料情況改善較為明顯，但左側(cè)圓圈區(qū)域起皺情況更嚴(yán)重。

（3）優(yōu)化方案3 如圖9 所示，將右側(cè)改成局部開(kāi)口結(jié)構(gòu)，圖10 所示為仿真分析結(jié)果，表明零件局部使用開(kāi)口結(jié)構(gòu)后，拉深時(shí)此區(qū)域材料與側(cè)整形后材料相比增加量不大，且因端頭是開(kāi)口狀態(tài)，側(cè)整形時(shí)不存在明顯疊料情況，因此可有效避免側(cè)圍外板A柱區(qū)域沖壓疊料缺陷。

（2）優(yōu)化方案2 如圖7 所示，將W 尺寸增長(zhǎng)，長(zhǎng)度由90 mm增長(zhǎng)到130 mm，并借鑒方案1，右側(cè)端頭棱線設(shè)計(jì)成直線，從圖8仿真分析結(jié)果可以看出，起皺有改善，無(wú)明顯疊料。

中國(guó)傳統(tǒng)花鳥(niǎo)畫中的色彩都是盡量達(dá)到畫面平面性的效果。尤其是傳統(tǒng)工筆畫，在線描定稿后一般要進(jìn)行分染罩染，以確定具體物體的陰陽(yáng)向背的關(guān)系，但是和素描的觀點(diǎn)不同，中國(guó)畫畫面中的色彩是平面型的，提煉概括后是沒(méi)有高光和投影的，這種提煉后的平面性色彩更具有獨(dú)特韻味，其表現(xiàn)力和感染力能使觀者達(dá)到一種很高的理想境界的感受。

零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定成形起皺必然存在，成形工藝無(wú)法消除缺陷，只能在滿足其功能的情況下不斷優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)來(lái)改善起皺現(xiàn)象，現(xiàn)通過(guò)多種優(yōu)化方案，找到影響起皺的關(guān)鍵因素以及改善方法。

3 工藝排布優(yōu)化方案

車身零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)因分縫等原因，對(duì)于A 柱區(qū)域只能使用封閉結(jié)構(gòu)，如圖14 所示，可通過(guò)更改成形工藝方案優(yōu)化起皺情況，即先粗切邊，然后側(cè)壓料整形，再進(jìn)行精切邊。

在“新月沃土”中心地帶的迦南地區(qū)，由猶太人國(guó)家以色列控制，如果遜尼派能夠壓制住以色列，可占據(jù)“新月沃土”中心地帶，打擊具有核心戰(zhàn)略地位的敘利亞，從而徹底隔斷“什葉派之弧”的形成。對(duì)于什葉派陣營(yíng)來(lái)說(shuō)，若想將“什葉派之弧”坐實(shí)，也必須消除以色列這一威脅。以色列為了生存，會(huì)不惜一切代價(jià)阻止這類事情發(fā)生。

CAE 分析結(jié)果如圖15 所示，從圖15 可以看出，A柱區(qū)域通過(guò)側(cè)壓料整形時(shí)型面在成形到底前無(wú)明顯起皺情況。圖16 所示為零件現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀態(tài)，與CAE 分析結(jié)果一致，成形零件無(wú)明顯起皺情況，滿足質(zhì)量要求，并通過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證，此方案穩(wěn)定可靠，滿足大批量生產(chǎn)要求。期。針對(duì)A 柱區(qū)域?yàn)榉忾]結(jié)構(gòu)的側(cè)圍外板，可通過(guò)優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)方案的方法來(lái)滿足零件成形質(zhì)量要求，經(jīng)大批量生產(chǎn)驗(yàn)證上述方案穩(wěn)定可靠，滿足生產(chǎn)需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

側(cè)圍外板A 柱區(qū)域若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，不僅影響側(cè)圍外板沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和成形零件質(zhì)量，還會(huì)影響白車身的焊接質(zhì)量，導(dǎo)致車身密封性差。零件設(shè)計(jì)中盡可能優(yōu)化其結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善起皺現(xiàn)象，降低沖壓工藝難度，縮短模具及整車開(kāi)發(fā)周

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