隨著電動車市場的快速發(fā)展,帶充電口特征的側(cè)圍,翼子板也越來越多的出現(xiàn)在車身上。翼子板由于其形狀較小,搭接部件眾多,因而產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜,相對應(yīng)的沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜。翼子板在車身裝配過程中是最后安裝的零件,因與側(cè)圍外板、發(fā)罩外板、前門外板、前大燈、前保險杠、輪眉飾板、門檻等件都有搭接關(guān)系,控制點(diǎn)眾多,車身匹配及調(diào)整難度較高,導(dǎo)致對制件本身的尺寸和面品精度都有極高的要求,而充電口特征的增加,進(jìn)一步增加了工藝難度,如何保證制件的面品及尺寸精度要求,并由制件傳統(tǒng)的六序工藝縮短到五工序,適應(yīng)我公司最大載入五工序的生產(chǎn)線需求,成為了我公司急需解決的課題,本文主要介紹了帶充電口翼子板實(shí)現(xiàn)短工序的工藝改善方案。工藝優(yōu)化
產(chǎn)品充電口如果按傳統(tǒng)工藝,OP10拉延工序會將充電口填充,通過OP20預(yù)修邊、OP50翻邊整形、OP60精修邊三道工藝內(nèi)容,其中要避開OP30發(fā)罩搭接側(cè)的斜楔整形工序及OP40與門搭接側(cè)的斜楔整形工序,所以帶充電口的翼子板需要六工序。為了實(shí)現(xiàn)五工序,同樣要避開OP30發(fā)罩搭接側(cè)的斜楔整形工序及OP40與門搭接側(cè)的斜楔整形工序,只有改變拉延工藝造型,OP10拉延過程中充電口進(jìn)行預(yù)成形,OP20進(jìn)行預(yù)修邊、整形(工序合并),OP50 精修邊,如圖1所示。
拉延工藝型面改善
針對充電口拉延工藝型面,從圖2中的兩種方式對比分析可以看出,充電口中間工藝補(bǔ)充面撐起的狀態(tài)在材料成形過程中,板料型面始終貼緊凸模型面,充電口周圈成形時保證凸模型面周圍板料撐緊,成形穩(wěn)定;而充電口中間沒有支撐的工藝補(bǔ)充面成形過程中產(chǎn)生了板料凹陷,充電口周圈成形時只有一側(cè)板料服貼,成形狀態(tài)不穩(wěn)定,如圖3所示。根據(jù)模擬分析后油石檢查效果(圖4)也可看出,充電口中間撐起的工藝補(bǔ)充面品質(zhì)量更好,故選定了充電口中間撐起的工藝補(bǔ)充形狀。充電口預(yù)成形的工藝補(bǔ)充(圖5),既要保證成形過程板料流動均勻可控,又要保證后工序的預(yù)修邊位置在終成形底面且整形量<5mm,經(jīng)過多輪分析及模擬最終確定W/H>4(W成形寬度,H成形深度),R凹>15mm,R凸>10mm(圖6)。
修邊整形工藝優(yōu)化
充電口拉延預(yù)成形后,由于整形量較大需要進(jìn)行預(yù)修邊及充電口整形,正常需要兩工序完成,為了實(shí)現(xiàn)翼子板五工序生產(chǎn),此處進(jìn)行了工藝優(yōu)化,將預(yù)修邊及整形工藝復(fù)合在一道工序。
產(chǎn)品優(yōu)化
原產(chǎn)品充電口位置、R角及回轉(zhuǎn)半徑,側(cè)立壁拔模角等尺寸皆對充電口的成形可行性、面品缺陷產(chǎn)生重要的影響,經(jīng)過多輪的模擬分析及產(chǎn)品評審及產(chǎn)品溝通,產(chǎn)品得到了改善(圖7)。
充電口回轉(zhuǎn)半徑改善
通過全工序模擬分析后, 產(chǎn)品最小回轉(zhuǎn)半徑R為23.32mm,充電口四角會產(chǎn)生嚴(yán)重的面品缺陷(圖8),建議充電口回轉(zhuǎn)半徑R>40mm,對產(chǎn)品進(jìn)行改善。
充電口R角改善
充電口模擬分析后成形破裂(圖9),原R凸為1.5mm,R凹為3mm,模擬后底部四角開裂,建議R凸>3mm,R凹>8mm,對產(chǎn)品進(jìn)行改善。
充電口側(cè)立壁拔模角改善
翻邊不同時觸料(圖10),按沖壓方向一側(cè)拔模角5°,一側(cè)拔模角25°,導(dǎo)致了產(chǎn)品成形過程中一側(cè)是翻邊,另一側(cè)是整形,給制件的面品帶來嚴(yán)重影響。建議按照沖壓方向四周側(cè)立壁改為3°拔模角,對產(chǎn)品進(jìn)行改善。
充電口位置改善
充電口距輪眉棱線過近,易產(chǎn)生輪眉棱線滑移及充電口A面波浪,建議充電口到輪眉的距離>30 mm。建議充電口到門縫輪廓的距離≥60mm,避免拉楔整形結(jié)構(gòu)鑲塊強(qiáng)度過于薄弱(圖11),產(chǎn)品有了很大的改善。
模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化
翼子板常規(guī)的六序生產(chǎn),充電口處的翻邊整形工序周圈是有上壓料板強(qiáng)壓控制的,內(nèi)有下壓料板夾料翻邊整形,相對面品質(zhì)量較好,翻邊整形結(jié)構(gòu)如圖12所示。
翼子板五序生產(chǎn),充電口處的OP10預(yù)成形工序,拉延結(jié)構(gòu)如圖13所示。如何保證板料成形過程中材料均勻流動受控,而不是自由成形,這對充電口的工藝補(bǔ)充有較高的要求,充電口的工藝補(bǔ)充變化會給充電口周邊的面品質(zhì)量帶來很大影響。
翼子板五序生產(chǎn),充電口處的OP20預(yù)修邊整形工序,如圖14所示,保證板料先修邊再成形到位,通過對預(yù)修邊和整形工序進(jìn)行合并,實(shí)現(xiàn)了翼子板的短工序生產(chǎn)。
修邊及整形的復(fù)合工藝優(yōu)點(diǎn)是縮減了一道工序,缺點(diǎn)是修邊時制件無壓料,凸凹模修邊鑲塊間隙不當(dāng)易產(chǎn)生制件毛刺,上模不壓料導(dǎo)致上模回程時刮件,制件局部會竄動產(chǎn)生變形。預(yù)修邊后整形使制件輪廓流動,上模回程時不會帶件,廢料部分通過上模彈頂銷確保不卡在刃口內(nèi),修邊輪廓通過精修邊工序確保尺寸精度,尺寸合格制件如圖15所示。
結(jié)束語
本文通過對帶充電口特征的翼子板進(jìn)行產(chǎn)品、工藝、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,徹底實(shí)現(xiàn)五工序生產(chǎn),對降低模具投資,提高生產(chǎn)效率,起到巨大的作用。拉延模充電口全新工藝補(bǔ)充形狀的合理性,決定了后期充電口表面缺陷的嚴(yán)重程度;預(yù)修邊整形工序的工藝內(nèi)容合并,滿足了短工序的要求;精修充電口的工序保證了充電口的尺寸公差要求。通過對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的改善,降低了制件面品缺陷風(fēng)險,通過對拉延模具、預(yù)修邊整形的復(fù)合模具、精修邊模具的改善,使得制件的面品公差和尺寸公差得到了有效改善,目前此工藝方案已經(jīng)推廣應(yīng)用到我公司后序車型中。