某車型翼子板產品造型以及工藝的設計優化

孫文濤，繳 平，劉英堂，王 健

（浙江吉利控股集團有限公司制造工程（ME）中心，浙江寧波315336）

某車型翼子板產品造型以及工藝的設計優化

孫文濤，繳 平，劉英堂，王 健

（浙江吉利控股集團有限公司制造工程（ME）中心，浙江寧波315336）

介紹了翼子板（發動機蓋鉸鏈處）A面缺陷產生的原因和零件在開發過程中存在的問題，通過優化產品造型設計、工藝設計以及模具設計，解決翼子板（發動機蓋鉸鏈處）A面扭曲以及尺寸超差等問題，提升了整車品質。

翼子板；A面缺陷；工藝設計；結構設計

翼子板零件是整個白車身中至關重要的零件，翼子板與側圍、發動機蓋以及前保險杠等外觀零件搭接配合，外觀、尺寸精度要求非常高［1－3］。為滿足人們越來越高的審美要求以及造型品味，翼子板需要從產品設計、工藝設計和模具設計等多方面提高［4－6］。

1 零件分析

如圖1、圖2所示，翼子板此處翻邊結構特殊，由于此處為翼子板前機蓋鉸鏈安裝點，翻邊面由安裝平面和造型曲面構成，為保證整車DTS要求，需保證翻邊面下部安裝平面的尺寸以及平面度，此處為外觀高度可見區域，需保證外觀A面以及造型棱線的美觀，同時此處長度約100 mm，需采用旋轉斜楔，工藝設計以及模具設計需考慮生產性以及操作性，總之，翼子板此處翻邊在工藝設計以及模具設計時需重點關注。

圖1 翼子板零件圖

圖2 局部視圖

2 工藝分析

車身翼子板零件一般分5工序沖壓完成，分別是OP10 DR（見圖3）、OP20 TR＋PI＋C／TR（見圖4）、OP30 TR＋FL＋RS＋C／RE（見圖5）、OP40 TR＋PI＋RS＋FL＋C／RS＋C／PI（見圖6）、OP50 TR＋RS＋PI＋FL＋C／TR＋C／PI＋C／FL（見圖7）。

圖3 Draw

圖4 TR＋PI＋C／TR

圖5 TR＋FL＋RS＋C／RE

圖6 TR＋PI＋RS＋FL＋C／RS＋C／PI

圖7 TR＋RS＋PI＋FL＋C／TR＋C／PI＋C／FL

翼子板機蓋鉸鏈安裝處法蘭面翻邊斷面如圖8所示，此處翻邊結構最終經OP50側翻邊沖壓彎成。

圖8 產品工藝斷面圖

3 CAE模擬分析

產品經Autoform模擬分析，局部分析結果顯示：

1）模擬成形性顯示（見圖9）外觀A面有增厚發生。

圖9 模擬成形性

2）模擬主應變顯示（見圖10）外觀A面局部主應變不滿足大于0.03要求。

圖10 模擬主應變

3）模擬次應變顯示（見圖11）外觀A面局部次應變不滿足應大于0要求。

圖11 模擬次應變

結論：產品經前期CAE模擬初步分析，最終工序件此處位置可能產生外觀缺陷，模具設計以及模具調試時，要重點加以關注。

4 模具結構設計

翼子板零件形狀復雜，尺寸要求高，而且由于生產基地壓機工序限制，翼子板需要在保證質量的前提下，在5工序內沖壓完成。模具設計時，需充分考慮結構布局，翼子板A柱區域（見圖12），由兩處側翻邊構成，Ⅰ區域約98 mm，Ⅱ區域約92 mm，為避免端拾器取放料時，與模具型面等干涉，OP50模具A柱區域下模采用整體旋轉斜鍥（見圖13）。

圖12 A柱區域

考慮到制造成本和維修便利性等，A柱區域OP50上模Ⅰ區域與Ⅱ區域采用整體翻邊刀塊（見圖14），由于翻邊刀塊運動方向為Ⅰ區域翻邊法蘭面的法向，可以保證Ⅰ區域的外觀等質量要求，但Ⅱ區域最終產品可能會產生外觀缺陷，模具設計時，考慮后期模具調試時，現場鉗工通過調整翻邊間隙等，來確保滿足產品質量要求［7－8］。

圖13 下模旋轉斜楔

圖14 上模翻邊刀塊

5 模具調試

翼子板零件在3D數據設計階段、模具工藝設計階段以及模具結構設計階段，前機蓋鉸鏈安裝處A面一直存在產生缺陷的可能，后期通過多次調整翻邊間隙，外觀A面仍存在面波浪、R角過渡不順等問題（見圖15）。

圖15 全序件圖片

為從根本上解決此問題，翼子板3D數據、工序內容以及模具結構均需優化［9］。

5.1 產品數據優化

產品3D數據設變，設變后數據（見圖16）與設變前數據相比，可以保證翻邊刀塊翻邊作業時，翻邊間隙均勻一致。

圖16 設變數據

5.2 模具工藝優化

OP30模具工藝內容變更，調整OP30側翻邊刀塊過渡區域，將此處下部U型缺口平面與翻邊面的角度預成型。

5.3 現場模具優化

OP50模具翻邊刀塊調整，以確保翻邊刀塊可以同時接觸板料（見圖17、圖18）。5.4 現場最終產品圖

圖17 翻邊刀塊變更前

圖18 翻邊刀塊變更后

經過上述方案整改，整改完成后的翼子板如圖19、圖20所示。

圖19 翼子板電泳后

圖20 翼子板涂裝后

最終翼子板A柱區域通過如上方法，徹底解決產品外觀缺陷。

6 結束語

隨著汽車造型的不斷變化，汽車外覆蓋件會有許多類似結構的產品設計，本文主要介紹了翼子板（發動機蓋鉸鏈處）外觀缺陷產生的原因，為解決此問題，翼子板產品數模以及模具工藝、結構的變更，當產品存在翻邊應力時，建議產品翻邊角度盡量垂直翻邊，而且輔助CAE模擬分析，優化產品結構以及工藝造型，最終徹底解決產品外觀缺陷。

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（責任編輯楊文青）

Improvement of the Quality of a Fender by Optimizing CAD Design and Die Layout

SUNWen-tao，JIAO Ping，LIU Ying-tang，WANG Jian

（Manufacturing Enginnering Center，Zhejiang Geely Holding Group Co.，Ltd.，Ningbo 315336，China）

The cause of the fender class A deformation was introduced，and many problems were found in the development process of the fender.In order to solve the problems of class A deformation and dimension out of specification，this study optimized the CAD design，die layout and die structure design.Finally the quality of the vehicle was improved.

fender；class A deformation；die layout；die structure design

U463；TG386

A

1674－8425（2016）12－0032－05

10.3969／j.issn.1674－8425（z）.2016.12.005

2016－09－18

孫文濤（1988—），男，工程師，主要從事汽車設計研究，E-mail：sunwentao＠geely.com。

孫文濤，繳平，劉英堂，等.某車型翼子板產品造型以及工藝的設計優化［J］.重慶理工大學學報（自然科學），2016（12）：32－36.

format：SUNWen-tao，JIAO Ping，LIU Ying-tang，et al.Improvement of the Quality of a Fender by Optimizing CAD Design and Die Layout［J］.Journal of Chongqing University of Technology（Natural Science），2016（12）：32－36.