某車型縱梁的成型工藝特點及分析

趙云杰　劉丹

摘 要：節能、安全、環保是當今世界汽車發展的主題。汽車追求輕量化、低油耗成為主要的開發方向。目前，在不提高料厚的前提下，來提高沖壓件使用鋼板的強度成為車身制造輕量化的主要途徑。故導致車身沖壓件高強度鋼板的采用在汽車車身零件中的應用越來越多。我公司在某車型開發中，共有95種沖壓件采用了不同級別的高強度鋼板，是公司有史以來應用高鋼板較多的車型之一。在實際生產中，通過對下車身四種縱梁類件的沖壓工藝的了解，來概述其成形特點。

關鍵詞：高強度鋼板；成形工藝；縱梁

1 概述

由于高強度鋼板抗拉強度比普通鋼板高得多，導致成形難度大，制件質量不易得到保障。在現生產中易出現拉傷、開裂、側壁有弧度、及制件回彈大等質量缺陷。在現生產中，通過幾種梁類件的沖壓工藝的綜合對比，來簡析其解決質量缺陷所確認的可靠方案。

2 制件分析

2.1 中縱梁

2.1.1 制件簡介：圖1所示為某車型的中縱梁沖壓件，該制件材料為SPH780，料厚2.6mm。從材料上分析，為典型的高強度厚鋼板。

從形狀上分析，該制件周邊與下車身零件搭接配合面很多，制件試壓后，發現回彈量較大，直接影響整個下車身分總成的焊接質量。現場分析：制件“S”形成型，壓料面起伏較大，板料流動性不易控制。加之典型的“U”字型結構，回彈難以控制。通過AUTOFORM分析，發現制件側壁回彈量最大達到5mm之多，拉延件開口間隙不均且扭曲。

2.1.2 沖壓件工藝確定

中縱梁制件制造需要四道工序加工完成。

一序：落料；二序：一次成形；三序：二次成形；四序：側沖孔、沖孔。

2.1.3 整改方案的確定

針對拉延側壁太陡峭，易拉出弧面，且拉伸后回彈不好控制，可能制件會卡凹模。成形方案：對于回彈的控制，通過調整翻邊鑲塊角度解決。因板料強度高且為厚板料（大于等于1.2mm的板料），整個型面都需要高硬度鑲塊拼合。采取成型，工序較短，但“S”型狀，制件皺趨勢大，可靠性不高。首次提樣匹配后，制件整體間隙不良。

修整：

措施一：分兩步

第一步：將預成型角度加大

第二步：變更折邊線，采用變R連接。

措施二：針對前端部側壁的弧度，二序上模底部R端處較一序過拉延10mm；

措施三：通過AUTOFORM對成形進行再分析，成形極限圖顯示：沖壓件在成形過程中，側壁多余的材料沒有限制住，導致制件局部立壁面有疊料和起皺趨勢。為此，局部形面增加凸起筋。

通過調整，除落料模外，最終三序（一序：一次成型、二序：二次成型、三序：沖孔側沖孔）使得制件的扭曲問題得到了改善，原工藝設定的整型模具取消。模具出廠時，制件合格率達到80%，現場匹配后也滿足裝車要求。

2.2 前縱梁

2.3 后縱梁

2.3.1 制件分析

高強板料拉延，且厚板料，側立壁回彈仍然存在。在成型時，供應商通過調整翻邊鑲塊角度解決制件回彈問題，故增加側整形工序。

2.3.2 沖壓工藝：四序

一序：落料沖孔；二序：壓形；三序：側整型；四序：沖孔、側沖孔。

通過側整型方案的實施，使得制件回彈問題得到了解決。值得借鑒的是，側整型，采用斜器進行負角整型，即避免了制件拉傷，又通過抓取負角值，控制了回彈，同時也節省了TD處理的成本。是整型工藝的新方法。

3 結束語

通過上述三種高強板梁類沖壓件成形工藝的對比與分析，得知：（1）高強板件的側立壁回彈，可以通過R角進行補償或是采用斜器進行負角整型來解決此質量缺陷；（2）“U”字形梁類件也可通過側立壁增加形面筋，即吸皺又可增加制件強度，同時對控制制件立壁回彈也起到一定的作用；（3）高強度鋼板沖壓件成形時，需采用大噸位的壓力機生產。同時成形時制件發熱而導致的立壁易出現拉傷情況，為保證模具型面鑲塊的硬度和表面光潔度，建議采取TD處理。解決高強板生產的沖壓件在現生產出現的質量缺陷，是現場技術人員不斷探索的新課題，需要我們不斷地分析并進行技術總結。