1側圍外闆尾燈處成形問題
1.1 零件造型
側圍外闆尾燈處的造型根據車型外觀需求各不相同，某車型側圍外闆尾燈處造型如圖1所示，從A-A截面可以看出，在沖壓方向下尾燈處的A面（外觀面）坡度陡，棱線位于型面的高點，且棱線處下模R角僅為R1.3 mm，是以在拉深成形過程中大機率會産生滑移。尾燈處整個輪廓變化急劇，最小曲率半徑僅為R260 mm，且後工序為壓縮類翻邊整形，易起皺。在翻邊面的下端存在多個缺口，僅保留需要點焊的耳片，通過此結構可以緩解翻邊面下端起皺的情況。
圖1 某側圍外闆尾燈處造型
1.2 拉深成形問題及解決方法
由于尾燈處棱線R角過小，拉深成形時必須将棱線進行過拉深處理，通常将R角加大至R5 mm，保證拉深成形時不開裂，且減輕棱線處的接觸應力，進而減緩滑移。為保證缺口處的修邊為直修邊，拉深補充造型如圖2所示。
圖2 側圍外闆尾燈處拉深補充造型一
通過CAE分析可以看出（見圖3），側圍外闆尾燈處棱線R角先觸料，雖然棱線R角已加大，但接觸壓力仍然較大，且滑移線超出棱線R角8 mm，反彎曲應變局部已超出允許範圍，是以零件拉深産生滑移的風險較大。
圖3 側圍外闆尾燈處拉深造型一CAE分析結果
為了減輕尾燈處棱線的拉深滑移，可以采取其他方式進行控制，如更改沖壓方向、調整闆料流入量、優化補充造型等。由于更改沖壓方向會影響其他區域的成形，導緻更多的問題産生，不能更改；雖然調整闆料流入量會改善棱線滑移，但是應力應變也會産生一定的變化，零件可能會達不到塑性變形要求，選擇優化拉深補充造型來改善滑移。
将修邊線以外的補充面加高，如圖4所示，最高點高于棱線10 mm，在成形過程中補充面先觸料，由于補充面提前将闆料撐起，改變了棱線成形的彎曲角度，減輕棱線處的接觸應力（見圖5）。采用優化後拉深造型二的分析結果如圖6所示，滑移線超出棱線R角切線6 mm，相比拉深造型一的分析結果減少2 mm，且反彎曲應變降至0.003以下，滑移風險大幅降低。
圖4 尾燈處優化拉深造型二
圖 5 拉深補充優化前後分析對比
圖6 側圍外闆尾燈處拉深造型二CAE分析結果
1.3 翻邊整形問題
從圖7可以看出，尾燈處翻邊面分上下兩部分，上部分側壁面角度與車身Y方向一緻，下部分為耳片，與上部分夾角為9°，尾燈處上部為翻邊，下部為整形。由于翻邊輪廓最小曲率半徑為R260 mm，且翻邊為壓縮類翻邊，成形過程中易起皺，翻邊面下部分開多處缺口可有效緩解起皺。
圖7 側圍外闆尾燈處翻邊面造型
将尾燈處的翻邊面造型一次成形到位，分析結果如圖8所示，由于耳片部分整形深度較深，成形過程中優先觸料，在翻邊輪廓線為弧線處的缺口位置多餘材料聚集，産生棱線R角上抛，導緻翻邊圓角不順，此缺陷為外觀A類缺陷，不能接受。
圖8 一次翻邊整形到位分析結果
2零件結構優化
針對在缺口處翻邊整形棱線R角上抛的問題，可通過修改零件輪廓，取消缺口造型（見圖9），優化翻邊面的輪廓，保證翻邊整形鑲件同時觸料，可有效解決棱線不順的問題。
圖9 取消缺口後分析結果
雖然棱線R角上抛的問題得到解決，但由于取消缺口導緻下部分的翻邊面起皺情況加劇（見圖10），此面為焊接面，品質要求較高，起皺嚴重不能接受。
圖10 取消缺口後分析成形過程起皺
3工藝方案優化
通過優化零件缺口輪廓并不能完全解決成形問題，棱線R角光順和翻邊面不起皺兩者互相沖突，不能同時滿足，還需要進一步對成形工藝方案進行優化。優化後的工藝方案第一步先翻邊上部分，第二步再整形耳片，這樣在第一次翻邊時鑲件同時觸料，保證棱線R角光順，且翻邊面不起皺，具體工藝方案如圖11所示。CAE成形分析結果如圖12所示，成形過程中無起皺現象，且成形到底後棱線R角光順。
圖11 優化後沖壓工藝排布
（a）拉 深 （b）修 邊 （c）翻 邊 （d）整 形
圖12 工藝優化後CAE分析結果
4效果驗證
采用優化後的拉深補充造型及工藝方案，經過CAE分析驗證無成形問題，零件實際成形後滑移線不可視，且最終零件尾燈處焊接面通過翻邊整形後解決了棱線上抛問題，滿足品質要求，目前零件已批量生産，如圖13所示。
圖13 批量生産零件
▍原文作者:畢四龍丁哲鄭朝鋒
▍作者機關：四川成飛內建科技股份有限公司