前保險(xiǎn)杠支架工藝分析

文/王同領(lǐng)·長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心

前保險(xiǎn)杠支架工藝分析

文/王同領(lǐng)·長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心

在沖壓件NC之前，我們要應(yīng)用SE（同步工程）對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行成形性分析，將產(chǎn)品質(zhì)量、成本等風(fēng)險(xiǎn)降到最低，同時(shí)縮短開發(fā)周期，本文主要介紹前保險(xiǎn)杠支架產(chǎn)品前期交流過程中SE分析出的缺陷如何更改，及多種工藝對(duì)比對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。

沖壓同步工程（Simultaneous Engineering）是指在汽車設(shè)計(jì)階段進(jìn)行工程化可行性分析，在設(shè)計(jì)階段把后期制造過程中可能出現(xiàn)的問題暴露出來，通過產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化等技術(shù)手段解決制造隱患，避免后期制造的風(fēng)險(xiǎn)。

工藝排布及成形性分析

前保險(xiǎn)杠支架產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

本文以某汽前保險(xiǎn)杠支架（圖1）為例，對(duì)其進(jìn)行工藝排布，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行SE分析，根據(jù)初步分析結(jié)果，針對(duì)缺陷，提出合理的解決方案。根據(jù)制件形狀、特點(diǎn)，初步工藝作出如下排布：落料→拉延→修邊沖孔→整形。根據(jù)制件展開形狀為弧形，考慮材料利用率及成形性，開發(fā)落料模具、排樣圖，采用弧形料，如圖2所示。

拉延工藝分析

由于此零件形狀變化較大，如采用成形工藝，零件回彈較大，且容易起皺，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，采用拉延工藝，從圖3、4中可以看出，成形性、起皺、減薄量等最終分析結(jié)果均可以通過。

修邊工藝分析

圖1 前保險(xiǎn)杠支架產(chǎn)品示意圖

根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)第二序修邊沖孔工藝作出最優(yōu)化工藝數(shù)模，如圖5所示，紅色圈起區(qū)域仍存在修邊角度缺陷，需要進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品數(shù)模，優(yōu)化后產(chǎn)品數(shù)模如圖6所示。

回彈分析

第二序修邊沖孔分析結(jié)果如圖7所示，因拉延后存在應(yīng)力，在修邊沖孔工序完成后，應(yīng)力釋放，造成最大回彈1.65mm，需要在R角處增加多處回彈筋，看最終分析結(jié)果后決定是否增加整形工序，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

經(jīng)過以上分析，對(duì)前保險(xiǎn)杠支架產(chǎn)品結(jié)構(gòu)提出的各項(xiàng)設(shè)計(jì)變更均可以更改，優(yōu)化后的產(chǎn)品示意圖如圖8所示。

圖2 前保險(xiǎn)杠支架排樣示意圖

圖3 前保險(xiǎn)杠支架成形性分析結(jié)果示意圖

圖4 前保險(xiǎn)杠支架成形性分析減薄量、起皺結(jié)果示意圖

圖5 前保險(xiǎn)杠支架修邊沖孔工藝數(shù)模

工藝對(duì)比分析

成形工藝分析

根據(jù)圖8更改后產(chǎn)品所示，重新分析工藝，作出三種方案，主要分歧在使用成形工藝還是拉延工藝，首先第一種方案工藝為：落料→成形→沖孔，成形工藝分析結(jié)果如圖9所示。第二種方案工藝為：落料→壓料成形→沖孔，壓料成形分析結(jié)果如圖10所示。第三種方案工藝為：落料→拉延→修邊沖孔，拉延工藝成形性分析結(jié)果如圖11所示。

圖6 前保險(xiǎn)杠支架修邊線更改前后示意圖

圖7 前保險(xiǎn)杠支架回彈分析示意圖

圖8 前保險(xiǎn)杠支架更改后產(chǎn)品示意圖

圖9 成形工藝分析結(jié)果示意圖

通過以上三個(gè)方案對(duì)比，方案三質(zhì)量最好，但材料成本最高，材料利用率比其他方案低了23%，材料重量多出0.6kg；方案二，起皺較輕；方案一起皺嚴(yán)重，方案一、方案二起皺部位無任何搭接關(guān)系（圖12），且為不可見區(qū)域。從質(zhì)量和成本綜合考慮，選擇方案二。

圖10 壓料成形工藝分析結(jié)果示意圖

圖11 拉延工藝分析結(jié)果示意圖

圖12 前保險(xiǎn)杠支架總成搭接示意圖

結(jié)束語

沖壓件產(chǎn)品在NC之前我們一定要作出充分的分析，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，優(yōu)化工藝工序，降低整車開發(fā)成本。