沖壓同步工程在汽車白車身開發(fā)中的應(yīng)用越來越廣泛，主要作用為提前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題，縮短開發(fā)周期，降低制造風(fēng)險(xiǎn)及品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，降低開發(fā)成本等。本文通過具體實(shí)例對沖壓同步工程在白車身開發(fā)中的應(yīng)用進(jìn)行具體闡述。同步工程(SE，Simultaneous Engineering)，又稱并行工程，是對整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程實(shí)施同步、一體化設(shè)計(jì)，促使開發(fā)者始終考慮從概念形成直到用后處置的整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)的所有因素(包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和用戶要求)的一種系統(tǒng)方法。車身開發(fā)過程中同步工程分為沖壓同步工程、焊裝同步工程、涂裝同步工程、總裝同步工程、尺寸工程同步工程。沖壓同步工程在白車身開發(fā)過程中主要有以下作用。提前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題，縮短開發(fā)周期以往的串行開發(fā)模式，白車身開發(fā)遵循開發(fā)流程進(jìn)行，但是由于前期工藝未參與到產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性進(jìn)行分析，導(dǎo)致在量產(chǎn)之前的調(diào)試過程中產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題集中暴露，而此時(shí)產(chǎn)品開發(fā)流程已進(jìn)行到中后期，產(chǎn)品設(shè)計(jì)改變勢必會引起產(chǎn)品開發(fā)周期的延長及成本的增加。采取并行開發(fā)模式，工藝全過程參與到產(chǎn)品開發(fā)過程當(dāng)中，尤其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，工藝設(shè)計(jì)人員通過對產(chǎn)品進(jìn)行工藝可行性、成本等的分析并將產(chǎn)品更改建議反饋給產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段將可能導(dǎo)致工藝不可行或產(chǎn)品制造及生產(chǎn)成本增加的產(chǎn)品問題解決，后期產(chǎn)品實(shí)物階段問題及產(chǎn)品設(shè)變將大大減少，同時(shí)也降低了開發(fā)成本，縮短了產(chǎn)品開發(fā)的周期。圖1所示為串行和并行開發(fā)模式對比。
降低制造風(fēng)險(xiǎn)
零件成形性的好壞，關(guān)系到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成敗。減振器后安裝支撐板在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期階段造型如圖2所示，產(chǎn)品設(shè)計(jì)考慮到該件為受力零件，材質(zhì)為高強(qiáng)板H340LAD + ZF，但從沖壓工藝的角度，該零件凸包深度較深，材料的延伸率較小，且形狀起伏較大，拉延過程中開裂起皺嚴(yán)重。若將零件材質(zhì)變更為延伸率較好的DC56D+ZF，零件可滿足成形要求，但該材質(zhì)強(qiáng)度較低，無法滿足車身強(qiáng)度要求。
通過工藝人員與產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員討論分析，確定將該零件拆分為上下兩部分，分別成形后焊接，開裂起皺問題得到解決，既保證了零件的成形性，又滿足了車身的強(qiáng)度要求。
翻邊過程中最易出現(xiàn)的缺陷為開裂、起皺及回彈，尤其以回彈問題最難解決。如圖4所示零件，零件材質(zhì)為B410LA，料厚1.6mm，翻邊區(qū)域較長且形狀為簡單的弧形面，翻邊后易產(chǎn)生回彈缺陷，且該零件強(qiáng)度較高，料厚較大，回彈很難控制。通過改進(jìn)，在零件翻邊面上增加如圖5所示筋特征，增加該零件翻邊后的穩(wěn)定性，可有效抑制回彈。
產(chǎn)品某部分邊界在沖壓方向下產(chǎn)生的修邊角度在（90±15）°最佳，角度過大，修邊刃口為鈍角，修邊產(chǎn)品易產(chǎn)生毛刺；角度過小，模具修邊刃口強(qiáng)度弱，易崩刃，降低模具壽命。如圖6所示局部修邊角度過小，最小約64°，通過對產(chǎn)品修邊邊界局部造型進(jìn)行更改，保證修邊角度在(90±15)°之內(nèi)，可保證零件修邊質(zhì)量、提高刃口強(qiáng)度，延長模具使用壽命。
改善產(chǎn)品品質(zhì)
白車身中，外覆蓋件A面為消費(fèi)者可直接看到的部位，若A面上有細(xì)小的品質(zhì)缺陷，涂裝噴漆后在光線的作用下，所有缺陷都會直觀顯現(xiàn)在消費(fèi)者的面前，因此，外覆蓋件A面必須無任何品質(zhì)缺陷。如圖7所示，汽車車門把手造型頂部R角較小，CAE分析結(jié)果顯示，拉延成形后滑移線滑出門把手棱線R角，在門外板A面可見區(qū)域產(chǎn)生明顯痕跡，造成面品質(zhì)不合格。
通過優(yōu)化分析，對車門把手造型進(jìn)行局部優(yōu)化，將棱線R角進(jìn)行放大，CAE分析結(jié)果顯示拉延后滑移線仍在棱線R區(qū)域內(nèi)，不會對A面品質(zhì)產(chǎn)生影響。
