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        汽車前圍流水槽工藝研究及優(yōu)化

        2020-03-03 09:37:54黃林徐迎強安徽江淮汽車集團股份有限公司
        鍛造與沖壓 2020年4期
        關(guān)鍵詞:分體式拉延減振器

        文/黃林,徐迎強·安徽江淮汽車集團股份有限公司

        前圍是車身前部與車艙分隔模塊,而前圍流水槽零件則是前圍模塊最主要的結(jié)構(gòu)之一。它的主要作用是通過零件自身溝槽的特殊結(jié)構(gòu)將前窗流下的雨水排出車身,避免因雨水流進車身內(nèi)部引起銹蝕問題。另外,它還在一定程度上傳遞來自車身前減振器的載荷。因此前圍流水槽在與車身其他零件搭接時,其配合間隙及位置精度等尤為重要。

        前圍流水槽零件本身形狀并不復(fù)雜,因排水需要,其主體結(jié)構(gòu)呈“U”字形。但因其料厚薄,回彈難以控制,且裝配要求較高,在實際裝車調(diào)試階段難度較大,調(diào)試到合格產(chǎn)品件消耗時間多。不同的車型前圍流水槽的結(jié)構(gòu)也不盡相同,一般分為分體式與整體式結(jié)構(gòu),整體式結(jié)構(gòu)比較常見,可節(jié)約模具的開發(fā)成本,而分體式前圍流水槽調(diào)試難度相對較低。本文主要基于整體式前圍流水槽結(jié)構(gòu)進行分析,并簡單介紹分體式前圍流水槽的調(diào)試特點。

        產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

        圖1為三種前圍流水槽的結(jié)構(gòu)形式,(a)(b)為整體式結(jié)構(gòu),(c)為分體式結(jié)構(gòu)(零件A和B),即減振器安裝孔(圖1(a)2位置)與側(cè)面的立壁面(圖1(a)1位置,與通風(fēng)蓋板搭接)不在同一個零件上,中間通過焊接搭接在一起。

        工藝設(shè)計

        圖1中的三種前圍流水槽的材質(zhì)料厚分別為 B170P1-0.8mm、H180YD+ZF45/45-0.7mm、H220YD+ZF45/45-0.8mm,各材質(zhì)的性能參數(shù)見表1。

        因零件尺寸較大,翻邊的位置及孔的數(shù)量較多,整體式前圍流水槽基本為5序模具完成,如圖3所示。主要工序內(nèi)容為:拉延→修邊+沖孔→側(cè)修邊+沖孔→翻邊+整形→沖孔+側(cè)沖孔。分體式則是由兩個零件搭接而成,因此需要增加一個零件模具工裝開發(fā)。

        圖1 前圍流水槽兩種結(jié)構(gòu)

        圖2 前圍流水槽分總成結(jié)構(gòu)

        圖3 整體式前圍流水槽工序內(nèi)容

        表1 各材質(zhì)的性能參數(shù)

        工藝設(shè)計階段,考慮到零件底部平面起伏較大,普通拉延方式可能會造成起皺缺陷。為確保前圍流水槽底平面的質(zhì)量,模具在第一序拉延模上做雙活設(shè)計,即在上模設(shè)計壓料芯結(jié)構(gòu),壓住局部板料再成形。經(jīng)CAE模擬分析后,如圖4所示,零件局部可能存在一定回彈,因此需在回彈區(qū)域做適當(dāng)回彈補償,減少回彈量。

        圖4 某車型整體式前圍流水槽回彈分析結(jié)果

        裝車問題點

        整體式前圍流水槽在調(diào)試期間的主要問題在于單件自由狀態(tài)翻邊面回彈,即減振器安裝孔所在面與立壁翻邊面的角度相對于數(shù)模增大,而分總成的定位孔在立壁翻邊面的法蘭邊上,導(dǎo)致減振器安裝孔向-X方向偏移(圖5)。另一方面,零件料厚較薄在焊接后易受焊接精度的影響,存在不穩(wěn)定性。

        圖6是一個分體式前圍流水槽帶立壁翻邊的零件,零件A工序內(nèi)容與整體式前圍流水槽基本相同,但因減振器安裝孔與立壁翻邊面不在同一個零件,在翻邊回彈的情況下,可以通過調(diào)整零件B與其搭接的止口邊,向中間靠近,可作為一個改善偏孔的手段,減少調(diào)試的難度。

        圖5 前圍流水槽分總成在檢具上的狀態(tài)及偏孔方向

        圖6 分體式前圍流水槽裝配

        結(jié)論

        針對前圍流水槽單件及分總成的回彈、偏孔等問題,經(jīng)過現(xiàn)場多輪調(diào)試,主要措施分以下幾方面:

        ⑴調(diào)整模具的翻邊間隙,提升模具研合率,盡可能保證沖壓單件的精度及穩(wěn)定性,減小回彈量。

        ⑵采用立式工位器具(圖7),不疊放,減小存放及轉(zhuǎn)運過程中的變形。

        圖7 前圍流水槽工位器具

        ⑶在減振器安裝孔上增加輔助定位銷,過定位約束X方向的相對位置。

        ⑷針對已出現(xiàn)的調(diào)試難點形成總結(jié),在產(chǎn)品件設(shè)計階段考慮調(diào)試的方便性,綜合考慮開發(fā)成本的情況下,盡可能從設(shè)計源頭降低后期裝車?yán)щy。

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