俞亞昕，和丹萌，袁曉瑛

（陜西重型汽車有限公司車身廠，陜西 西安 710200）

在產(chǎn)品的全生命中期中，從設(shè)計階段到批量生產(chǎn)階段，往往需要漫長的時間。而即便設(shè)計之初考慮的非常周到，在產(chǎn)品進入實際的批量生產(chǎn)階段后，也常常會遇到一些在設(shè)計之初無法預(yù)見的問題。在新產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計階段，將現(xiàn)有產(chǎn)品生產(chǎn)中的問題納入考慮，并將解決方案應(yīng)用在新產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，是研發(fā)設(shè)計人員的必備功課。

1 老車型發(fā)現(xiàn)的問題

在某車型的設(shè)計中，車門內(nèi)板作為車門總成的整體結(jié)構(gòu)加強件，是該總成最重要的組成部分。

在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計階段，該制件被設(shè)計成左右對稱。在工藝設(shè)計階段，為車門內(nèi)板的左右件都設(shè)計了單獨的工序，以保證其正常生產(chǎn)。車門內(nèi)板的生產(chǎn)工序如下（左右對稱）：

在模具設(shè)計階段，模具的制作成本也需要納入考量。由于制件完全對稱，因此從成本上考慮，OP10序的落料模具設(shè)計為左右共用以節(jié)約成本，而且左右對稱制件的落料模具共用，在模具設(shè)計中也是非常常見的降低成本的方案。

圖1 車門內(nèi)板示意圖

但是當該車型進入批量生產(chǎn)階段后，這種設(shè)計卻暴露出一個很大的缺點。

由于該車型上市后口碑好銷量高，公司內(nèi)部對于該車型的生產(chǎn)能力的要求不斷提高。但是具體到該車門內(nèi)板時，其左件單個班次的產(chǎn)量一直比右件高出15%，這個產(chǎn)量差對生產(chǎn)節(jié)拍的影響較大，需要重點關(guān)注優(yōu)先解決。

圖2 車門內(nèi)板加工工序

經(jīng)過生產(chǎn)現(xiàn)場觀察對比后發(fā)現(xiàn)，由于車門內(nèi)板落料工序模具共用，OP10序落料加工完成后，所有的制件方向都是統(tǒng)一的，且該方向與車門內(nèi)板左件模具的方向一致，與車門內(nèi)板右件模具的方向相反。這就導(dǎo)致對左件的生產(chǎn)毫無影響，但是在生產(chǎn)右件時需要先將所有板料翻轉(zhuǎn)至與右件模具方向相同，這是一項費時費力的工作，因此降低了生產(chǎn)效率。

圖3 左右件送料方向

在無法制作新的落料模具的前提下，最終的解決方案定為，在生產(chǎn)閑暇時單獨安排落料工序的生產(chǎn)，然后按生產(chǎn)計劃單獨翻轉(zhuǎn)其中用于右件的制件，使得這個問題得以部分解決。但是該問題退與對之后新產(chǎn)品的研發(fā)產(chǎn)生了積極的推動作用。

2 對新車型設(shè)計的影響

在之后的某新車型的設(shè)計中，其車門內(nèi)板在加工工序上采用了相同的設(shè)計，這導(dǎo)致OP10序落料與OP20序拉延之間的板料翻轉(zhuǎn)問題再次成為影響生產(chǎn)效率的重點。由于模具制造成本較高，為了左右完全對稱的制件單獨制作一套落料模具并不劃算，但如果不作任何處理依舊按照之前的方式生產(chǎn)，勢必會對生產(chǎn)效率造成影響。

因此，吸取了之前教訓(xùn)的研發(fā)人員，將OP10序落料工序中的對稱因素取消，將之改變?yōu)橥耆嗤慕Y(jié)構(gòu)，將該工序的生產(chǎn)內(nèi)容改為如圖所示：

圖4 新車型的改進

這個改動一勞永逸地解決了翻轉(zhuǎn)板料費時費力的問題。但是由于冷沖壓的生產(chǎn)特點，落料工序的修改會對之后的拉延工序產(chǎn)生影響，若只是取消對稱因素而不做其他的改動，則會導(dǎo)致制件在經(jīng)過拉延工序的加工后出現(xiàn)局部開裂起皺的問題，以及部分位置會出現(xiàn)缺料或擠料現(xiàn)象，無法滿足使用要求。

針對這一問題，我們使用Autoform軟件對制件進行CAE分析。該軟件擁有豐富的參數(shù)設(shè)置和強大的計算能力，是沖壓生產(chǎn)中必不可少的CAE分析手段。

在使用Autoform軟件進行仿真模擬之后，可看到制件局部的開裂起皺問題：

圖5 局部起皺

圖6 局部開裂

針對這些問題，通過Autoform軟件對加工內(nèi)容進行細微調(diào)整，將起皺部分的局部圓角稍作放大，同時將開裂部位的立面角度增大，制件的開裂起皺問題得以消除。

圖7 增大圓角消除起皺

圖8 增大立面角度消除開裂

圖9 調(diào)整完畢后的分析結(jié)果

3 結(jié)語

在制造業(yè)，由工藝指導(dǎo)生產(chǎn)，而生產(chǎn)也常常反過來對工藝有所啟發(fā)。作為技術(shù)人員，不僅在產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計階段就要考慮到可能對生產(chǎn)造成的影響，還應(yīng)該多關(guān)注在制品已存在的缺陷，并在之后的設(shè)計中針對相關(guān)問題引入解決方案，通過軟件仿真，結(jié)合CAE分析，將問題消除在研發(fā)階段，這不僅是對產(chǎn)品的負責(zé)，同時也是對客戶的負責(zé)，這樣才能實現(xiàn)最終的雙贏。