王新瀟 徐明明 劉艷茹

【摘 要】對某車門內(nèi)板沖壓工藝主要內(nèi)容進(jìn)行了闡述，并對其工藝方法存在的不足進(jìn)行了分析，后以其車門內(nèi)板沖壓工藝為例，對其工藝設(shè)計進(jìn)行了優(yōu)化研究，從而來對其設(shè)計問題進(jìn)行解決，提高車門內(nèi)板沖壓的水平。

【關(guān)鍵詞】車門內(nèi)板;沖壓工藝;工藝設(shè)計;設(shè)計優(yōu)化

車門的內(nèi)板是車身重要覆蓋件部分，車門的內(nèi)板和加強(qiáng)板以及窗框的焊接共同構(gòu)成車門的內(nèi)板結(jié)構(gòu)，再和車門的外板包邊構(gòu)成車門的包邊結(jié)構(gòu)。車門的內(nèi)板中，法蘭面的精度對其包邊的精度具有直接的影響，往往導(dǎo)致車門包邊和翼子板以及側(cè)圍在匹配中存在間隙或者面差的質(zhì)量問題。為了更好進(jìn)行車門內(nèi)板制作，沖壓工藝設(shè)計至關(guān)重要，對車門內(nèi)板沖壓工藝設(shè)計優(yōu)化，不僅能夠?qū)囬T內(nèi)板質(zhì)量問題進(jìn)行解決，還能夠?qū)ζ渌ば虻哪＞咴O(shè)計提供幫助。

一、某車門內(nèi)板沖壓工藝設(shè)計

在車門內(nèi)板的沖壓工藝中，主要是對產(chǎn)品件初步工序進(jìn)行排布以及對結(jié)構(gòu)進(jìn)行布局，且坯料和模具的尺寸以及機(jī)床的噸位核算等，都要在工藝的規(guī)劃書內(nèi)體現(xiàn)。在其工藝的設(shè)計中，先要對沖壓的方向進(jìn)行確定，其中拉延模的沖壓方向確定最為重要，其和拉延的模面補(bǔ)充以及零件面品的質(zhì)量有著直接的關(guān)系。因?yàn)檐囬T內(nèi)板的零件形狀具有一定的規(guī)則，且各處拉延的深度也是基本保持一致，所以沖壓的方向就是車身其坐標(biāo)系Y軸方向。本文案例中的車門是分體式的類型，可通過左右合模進(jìn)行拉延，因?yàn)檐囬T的拉深深度比較深，則其側(cè)壁和凸模的圓角很容易就會出現(xiàn)開裂和暗傷等情況，為了方便對法蘭面的精度進(jìn)行調(diào)試，完成拉延與修邊的工序后，對全周的法蘭面進(jìn)行整形。此車門內(nèi)板沖壓工序的排布內(nèi)容主要是OP10的拉延、OP20的切邊和沖孔、OP30的整形、OP40的沖孔或側(cè)沖孔或分切等。

在實(shí)際的生產(chǎn)中，此工藝方法得到了廣泛的運(yùn)用，但其也存在一定的缺點(diǎn)。首先，這種工藝通過一次拉延就能夠?qū)α慵啃螤钐卣鬟M(jìn)行獲取，之后再進(jìn)行修邊和沖孔以及翻邊等工序，而對局部區(qū)域內(nèi)小面積型面很難實(shí)現(xiàn)一次成形，這種工藝較為死板，且靈活空間也存在不足，對工藝設(shè)計的多樣性產(chǎn)生了限制。同時，通過一次拉延就獲取零件基本的形狀，拉延的深度具有固定性，零件的造型直接決定了拉延的深度，對那些較大拉延深度的零件就會存在拉延狀態(tài)的不穩(wěn)定或者拉延的開裂等情況。另外，對那些較大拉延深度的零件，在拉延中還會有拉毛的風(fēng)險，想要避免拉毛出現(xiàn)，對拉延模的質(zhì)量就提出了較高要求，如硬度和光潔度的等級等，這也增加了模具日常的保養(yǎng)和維護(hù)工作，提升制造的成本[1]。

二、某車門內(nèi)板沖壓工藝設(shè)計優(yōu)化

在本文中，就根據(jù)某款車型的車門內(nèi)板實(shí)際結(jié)構(gòu)情況，對側(cè)圍外板的工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行分析，進(jìn)而通過帶料整形的工藝進(jìn)行設(shè)計的優(yōu)化。此工藝的方法主要通過拉延或帶料的整形、修邊、沖孔或整形、修邊、沖孔或側(cè)沖孔、翻孔、沖孔等工藝的排布。此拉延工序并沒有獲取完全性零件的形狀，僅獲取零件部分的形狀，對其另一部分的形狀則需要進(jìn)行第二序的整形和修邊，來對拉延的深度進(jìn)行降低。此工藝借助拉延和大面積的帶料整形方式，對較大拉延深度零件成形的問題進(jìn)行了解決，對其成形風(fēng)險進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了工藝靈活性設(shè)計。

2.1車門內(nèi)板沖壓件概述

在本文的案例中，某卡車的車門內(nèi)板尺寸為1500mm×1000mm×120mm，其具有較深的拉延深度，為113mm，且型面十分復(fù)雜。使用常規(guī)沖壓的工藝很難實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)零件的獲取和制作。

2.2車門內(nèi)板帶料整形的沖壓工藝優(yōu)化設(shè)計

此工藝的方法通過拉延或帶料整形、修邊、沖孔或整形、修邊、沖孔或側(cè)沖孔或翻孔、沖孔等四序進(jìn)行零件的獲取。通過和常規(guī)的沖壓工藝進(jìn)行對比，在OP10的拉延中，由于帶料整形的面積增加，就需要對拉延的模面設(shè)計進(jìn)行改變;在OP20的帶料整形和修邊中，需要對廢料保留并進(jìn)行大面積的整形。

2.2.1對OP10的拉延

對拉延模來說，一般由沖壓方向、工藝的補(bǔ)充部分和壓料面等要素來構(gòu)成。

在沖壓的方向中，其對拉延件的確定十分重要。成形的方向需要滿足一定的原則，首先確保凸模能夠?qū)ぜ尚蔚牟课贿M(jìn)行一次性的成形，不會存在凸模所不能接觸到的死區(qū)或者死角等部分;然后在成形開始后，對凸模的兩側(cè)包容角要盡量保持一致，讓通過兩側(cè)流入到凹模內(nèi)的材料具有良好均勻性;同時在凸模成形時，和毛坯所接觸的位置要向中間靠近，防止成形中發(fā)生材料的竄動而對表面的質(zhì)量造成影響[2]。

在工藝的補(bǔ)充部分中，想要實(shí)現(xiàn)有效的成形，不僅需要對沖壓工藝過程工件的缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)，還要對在工件的本體外覆蓋件的成形部分，進(jìn)行相應(yīng)材料的增加，比如把覆蓋件的翻邊展開后，對缺口實(shí)施補(bǔ)滿。此工藝的補(bǔ)充部分對成形件至關(guān)重要，其直接對成形、成形后的修邊、翻邊和整形等工序具有影響。

在拉延筋中，其對覆蓋件的拉延模具有重要的作用。拉延筋能實(shí)現(xiàn)對進(jìn)料的阻力增加，還能夠?qū)M(jìn)料的阻力進(jìn)行控制，另外還能對壓邊力調(diào)節(jié)的范圍進(jìn)行擴(kuò)大。

在壓料面中，其主要為凸模其輪廓線外大面積較平緩區(qū)域，拉延中壓料是重要的環(huán)節(jié)，其中坯料就沿著壓料面流入到模具的型腔內(nèi)。因此，在對壓料面設(shè)計中，要對材料流動性進(jìn)行考慮，確保制件于各截面上的變形具有拉延深度的一致性。在壓料面的設(shè)計中，優(yōu)先考慮單曲面的使用，確保壓料面具有良好光順性。

在凸模的輪廓線中，其是拉延凸模其外形的輪廓線，在分界線的里面為凸模，而外面為壓邊圈。

拉延中初始的坯料線是拉延模在初次進(jìn)行試模中所產(chǎn)生坯料線，一般情況下方形和梯形比較常用，之前主要取若干的截面對線長測量的方法對拉延的初始埋料進(jìn)行確定，現(xiàn)階段可以通過Dynaform對拉延模模面反算來獲取近似的形狀，后再取直當(dāng)作方形的坯料。

2.2.2在OP20的帶料整形、修邊和沖孔

在OP20中，工序的內(nèi)容主要有整、修邊和沖孔。在門內(nèi)板窗框的部分中，需要對窗框的外側(cè)廢料實(shí)施修邊處理，對窗框的內(nèi)側(cè)和窗洞的下側(cè)部分，使用沖孔對部分的廢料進(jìn)行去除。對門內(nèi)板窗框的下部，其外側(cè)的廢料不用修邊進(jìn)行去除，要對廢料保留。對此區(qū)域內(nèi)帶料進(jìn)行整形中，由于在OP10中為了對拉延的深度降低和對破裂風(fēng)險的控制，并沒有全部獲取零件的造型，而主要使用本工序整形，獲取零件的型面。在拉延件壓料面的部分中，對零件的外緣進(jìn)行下凹造型工藝整形補(bǔ)充處理，整形后獲取零件的完整造型，從而對零件剛性進(jìn)行增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)板材的減薄。對窗框以下的部分進(jìn)行大面積的整形中，對拉延沒有獲取的部分，借助整形就能夠得到，并且實(shí)施修邊和沖孔，對廢料進(jìn)行去除，就能夠?qū)φ纬尚偷男阅苓M(jìn)行提升。

2.2.3在OP30和OP40中的工藝

在OP30的工序內(nèi)容主要包括整形、修邊和沖孔等。此工藝主要對多余的廢料進(jìn)行進(jìn)一步的去除，其中借助修邊對零件的外側(cè)多余性廢料去除，二級助沖孔對窗框區(qū)域的廢料去除和獲取零件部分孔。在此工序中，整形一般在修邊后實(shí)施，主要針對的是門框上邊緣的外側(cè)法蘭面，對法蘭面面差的精度進(jìn)行提升。在OP40中，工序的內(nèi)容主要有側(cè)沖孔、翻孔、沖孔等，其中沖孔和側(cè)沖孔來獲取零件所需要的孔位，而翻孔是進(jìn)行帶翻邊孔的獲取，最終得到相應(yīng)的零件。

三、結(jié)語

綜上所述，對某車門內(nèi)板沖壓工藝設(shè)計與優(yōu)化進(jìn)行了研究，從而有效實(shí)現(xiàn)了拉延模質(zhì)量的提升，為了更好發(fā)揮車門內(nèi)板沖壓工藝效果，需要根據(jù)實(shí)際的情況對其工藝設(shè)計進(jìn)行不斷地研究和改進(jìn)，從而提升沖壓工藝的水平。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王文瑞， 張健， 劉龍升， et al. 車門內(nèi)板沖壓成形工藝的穩(wěn)健性設(shè)計[J]. 汽車工藝與材料， 2016（6）：55-59.

[2]王樂勇， 王鵬， 余浪， et al. 車門內(nèi)板沖壓成形分析及制件優(yōu)化[J]. 模具制造， 2019， 19（04）：28-30.