掀背門內板尖點開裂問題分析及其解決辦法

隨著年輕消費者越來越多，汽車外造型設計越來越張揚。與此同時，為了滿足造型需求，覆蓋件、鈑金零件各部位之間的落差也變得較大，加大了汽車鈑金零件的制造難度。為了凸顯產品的局部特征，造成某些分縫部位尖角成形較難處理。

本文以某車型掀背門內板為對象，結合前期同步工程方案分析優化及軟模試制實物取樣結果，探討工藝及產品優化解決背門尾燈位置尖點開裂問題，并跟進量產模具生產調試結果，證明解決方案穩定可行，為后續其他車型類似問題解決提供參考思路。

產品結構

圖1 為某車型掀背門內板產品結構。長約1520mm，寬1170mm，高約245mm，受外造型特征棱線約束，內板對應位置為尖點，成形難度大。

[5][50] Hodler. R., Raschky. P, “Regional Favoritism”, Quarterly Journal of Economics, Vol. 129, No. 2 (2014), pp. 95-103.

圖2 所示為掀背門與尾燈搭接尖點位置的膠條安裝面與側壁夾角的斷面圖。

為保證側壁及包邊面品質，按照以往項目經驗，規劃尾燈尖點位置最大整形高度H 不超過15mm，如圖4 所示。

前期工藝分析優化

基于成本壓力上行，制造工廠規劃4 工序沖壓掀背門內板。前期SE 工藝規劃見圖3。

尾燈安裝位置側壁高度達101mm，車身坐標下，尾燈搭接區域側壁與膠條安裝平面角度約56°。

量產尖點開裂解決方案，參考軟模驗證結果，側壁面做弧度整形，尖點位置整形刀塊分縫分割到膠條面邊界，設計工藝/結構；模具結構圖如圖10 所示。

尖點整形量大，拉延OK，但整形過程中，受產品結構限制，初始觸料面積，導致到底尖點成形開裂。若減小整形量，則拉延到底，減薄過薄，后工序接著往下導致板料進一步減薄，失效超差，從而導致成形開裂。因此考慮從增加初始觸料面積入手解決該問題。綜合產品及工藝方案提出兩種解決方案。

CRISPR/Cas系統對病毒DNA清除能力為病毒的治療提供了新思路。利用CRISPR/Cas系統能夠有效安全地將HIV病毒從體外培養的人T細胞的DNA中清除。我國軍事醫學科學院放射與輻射醫學院研究所、第四軍醫大學西京醫院、日本京都大學等處的研究人員研究靶向乙肝表面抗原(HBsAg)編碼區的CRISPR/Cas9系統，在體外培養的肝細胞和活小鼠體內的效果表明CRISPR/Cas9可在體內和體外抑制HBV復制和表達，可能是治療HBV感染的一種新策略[13]。

方案一、優化產品結構

原產品直面側壁提設變單改成圓滑光順過渡，尖點觸料改為圓弧面，見圖6(a），增加初始接觸面積，減少應力集中；經CAE 成形分析，確認OK，見圖6(b）。

按前期工藝規劃，調試相關工藝參數，設置壓機噸位/壓邊力進行試生產，零件成形OK，見圖9，聯合量產工廠品控評估可行，推進量產應用生產。

為了確保包邊面質量，頂部整形保證10mm 高度不變，側壁面做成弧面區域約35mm，見圖7(a），盡量減緩拉延減薄及改善應力狀態，使成形后網格單元盡可能達到雙向拉伸。受造型A 面數據影響，拐角分縫邊界變化急劇，板料成形過程中容易撕開裂，因此，整形工序時，邊界填充3mm，光順邊界，見圖7(b），后工序再精修該位置。

方案二、工藝方案優化

20世紀80年代，有關政府批準三明鋼鐵廠將被譽為“南方周口店”的萬壽巖史前遺址作為采礦點進行開山采礦。 習近平得知后對此立即批示：“萬壽巖史前遺址是重要的文化遺產且不可再生，這個文化遺產不僅屬于我們，同樣屬于我們的后代，為了謀取眼前的物質利益破壞文化遺產的任何行為都是不可取的，需立即停止。”并對萬壽巖史前遺址采取保護措施，幫助三明鋼鐵廠重新選址以及決定由省財政撥款用于遺址發掘與保護。 經過習近平的努力，文化遺產保護和經濟發展才能相協調，三明鋼鐵廠選取了新的采礦點，萬壽巖史前遺址也在2013年被確定為國家考古遺址公園。

該方案通過CAE 分析后，成形減薄超工廠標準，失效因子在范圍內。該分析狀態可接受，然而，弧面整形成直面，存在成形沖擊痕可見及波紋不可接受的風險，亟待驗證。

調試驗證

軟模驗證

為了驗證側壁整形品質，基于前期SE 規劃的最終方案，分模線分在膠條面邊界，見圖8，輸出工藝，制作軟模試生產。

式中：P*為純物質的飽和蒸汽壓；A、B、C、D被稱作蒸發常數，其具體數值可由文獻[2]查得；T為溫度。

在活動引導式教學中,教師不是課堂教學中的唯一主體,而是要發揮學生的主觀能動性,通過教學情境的創設,讓學生充分參與到教學過程中。這樣的好處是可以讓枯燥的課堂變得生動有趣,提高學生的學習興趣;利用具體實踐活動,增強學生學習過程的實踐性并提高其實踐能力;利用學生與老師、學生與學生之間的互動,保證學生主題意識的有效發揮。讓學生從多種活動中理解理論內容及其內涵,形成知識體系,加深對理論知識的印象。

與產品工程師溝通后，發現側壁改成圓弧面過渡，會導致電撐桿支架及側緩沖塊安裝空間不足，從而影響整個掀背門總體布置，只能局部優化頂部尖點型面，盡可能的減弱尖點觸料。因此產品修改思路無法完全解決該問題。

量產應用

經過多輪工藝優化分析，成形FLD 云圖均顯示，后窗框轉角膠條面成形不充分及尖點開裂無法同時解決，如圖5 所示，或存在開裂，或膠條面局部區域存在成形不充分。

施工使用攤鋪機前，應預熱40min，待設備運行溫度達到120℃以上時，才可著手進行攤鋪。實際的鋪筑過程，應將熨平板的錘擊與振動裝置開啟，以保證作業質量不受瀝青路面結構透水性能問題的影響。

調試生產零件，首批出件結果如圖11 所示，尾燈位置尖角位置成形開裂；原因為模具研配不到位，導致材料應力不均，雙向拉深變為單向拉深，從而引起板材失效，引起開裂。

通過現場研配，著色率滿足批量生產要求后，再取件，出件OK，見圖12 現場出件調試圖。

結論

本文從產品結構優化到工藝方案優化，通過開模實物驗證，論述了尾燈尖點開裂解決對策。小結如下：

⑴單一修改產品結構，較難滿足車身鈑金零件設計要求，同步優化工藝及產品結構能最大化的釋放設計思路。

⑵可借助軟工裝模具，提前搭載量產工藝方案，驗證前期規劃有爭議性方案的可行性，從而為后續量產實施贏得時間。