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轉發(fā)自：模具工業(yè)

作者：王沖1，李貴2，張學(xué)文賈雪1 （l.北京汽車(chē)集團有限公司，北京101300； 2·武漢科技大學(xué)機械自動(dòng)化學(xué)院，湖北武漢430081）揚州鍛壓\揚州沖床\揚鍛\yadon\沖床廠(chǎng)家\壓力機廠(chǎng)家\鍛造廠(chǎng)家\

摘要：描述了沖壓同步工程在整車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的主要目標及作用，通過(guò)對某大型汽車(chē)企業(yè)沖壓同步工程具體應用流程的詳細分析，說(shuō)明沖壓同步工程在整車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中各個(gè)階段的主要工作內容，以側圍外板為例闡述了沖壓同步工程在汽車(chē)車(chē)身關(guān)鍵零件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的實(shí)際應用。關(guān)鍵詞：沖壓同步工程；工藝分析；側圍外板中圖分類(lèi)號：TG386．1文獻標識碼：B文章編號：1 1一2168（2016）03一m29一06 DOI: 10· 16787/j ·cnki · 1001一2168 ·dmi·2016 ·03 · 8

Forming analysis and structure improvement for side-frame outer panel based on stamping simultaneous engineering

WANG Chongl, LI G 2，ZHANG Xue-weni, JIA Xuel

(1.Beijing Automotive Group CO” Ltd., Beijing 101300，China; 2.Sch001 Of Machinery and

Automation，Wuhan University Science and Technology, Wuhan, Hubei 430081，China) Abstract: mam target id action Of stamping simultaneous engineering in the vehicle development process was described. Through analyzing the application procedure Of starnpmg simultaneous engineering a large automobile enterprise，the principal work content each phase Of vehicle development process was illustrated. SO，taking the side-frame outer p祀1 example，the practical application Of stamping simultaneous engineering in auto-body c c p development process was elaborated.

Key words: stamping simultaneous engineering; process analysis; side-frame outer p祀1

沖壓同步工程（簡(jiǎn)稱(chēng)沖壓SE）是伴隨零件開(kāi)發(fā)過(guò)程同步進(jìn)行的，對關(guān)鍵零部件借助經(jīng)驗數據庫及計算機輔助工程（CAE）軟件進(jìn)行沖壓可行性分析，用于在模具及工裝加工數據凍結發(fā)布前判斷零件在量產(chǎn)中的質(zhì)量風(fēng)險及生產(chǎn)成本，對不合理的零件結構提出設計變更建議，使零件的制造工藝性得到優(yōu)化。

國內外汽車(chē)企業(yè)中，同步工程（SE）己成為汽車(chē)零件開(kāi)發(fā)過(guò)程中必不可少的重要手段，在整個(gè)汽車(chē)開(kāi)發(fā)周期中需要考慮零件的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度、周期等要求。沖壓SE是指由沖壓工藝專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員組成的工作組，在整個(gè)汽車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程

收稿日期：20巧一日一16。

作者簡(jiǎn)介：王沖（1986一），男（漢族），河北保定人，工程帥，主要研究領(lǐng)域為汽車(chē)車(chē)身沖壓同步工程。

中密切配合零件設計部門(mén)，對整車(chē)零件進(jìn)行沖壓成形性能評價(jià)，在滿(mǎn)足制造要求和零件設計之間找到最優(yōu)結合點(diǎn)，有效降低設計風(fēng)險及設計成本。

沖壓SE工作貫穿于新車(chē)開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，從了解對標車(chē)的關(guān)鍵零件制作工藝開(kāi)始，到量產(chǎn)車(chē)的制作完成，都需要沖壓工藝人員的參與。沖壓工藝人員主要解決車(chē)身零件的沖壓工藝問(wèn)題，快速有效地解決車(chē)身設計過(guò)程中出現的各種問(wèn)題，是縮短開(kāi)發(fā)周期和降低開(kāi)發(fā)成本的保證。為此運用DFM(design for manufacturability)方法，將沖壓工藝研究與計算機輔助工程相結合，提出沖壓同步工程的概念。沖壓SE要求沖壓工藝人員與零件開(kāi)發(fā)人員一一起集成的、同步參與汽車(chē)設計，從開(kāi)始就考慮到從概念成形到樣車(chē)制作的所有因素，包括零件質(zhì)量、制造成本、使用材料、進(jìn)度計劃及用戶(hù)需求，通過(guò)與相關(guān)部門(mén)人員的良好協(xié)作及信息的及時(shí)交流，使生產(chǎn)工藝性問(wèn)題在研發(fā)階段得到解決。

現通過(guò)詳細闡述沖壓SE在汽車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中各個(gè)階段的主要工作內容及任務(wù)，就沖壓SE工作如何用于指導車(chē)身關(guān)鍵零件的結構設計改進(jìn)提出建議。

2沖壓的工作目標

車(chē)身開(kāi)發(fā)在整車(chē)開(kāi)發(fā)中是非常關(guān)鍵的，沖壓SE 是對車(chē)身零件開(kāi)發(fā)及其相關(guān)過(guò)程進(jìn)行并行、一體化設計的一種工作模式。沖壓SE在縮短模具開(kāi)發(fā)周期、降低零件生產(chǎn)成本、提升零件質(zhì)量、保證開(kāi)發(fā)效率等方面發(fā)揮著(zhù)重要作用，圖1所示為沖壓SE的主要工作目標。沖壓SE工作主要從以下3個(gè)方面來(lái)實(shí)現具體目標。

圖1沖壓SE主要工作目標簡(jiǎn)圖

（1）沖壓SE改善沖壓工藝性。零件設計人員因對沖壓工藝知識缺乏，車(chē)身沖壓零件設計不合理，導致在后續模具開(kāi)發(fā)中存在嚴重質(zhì)量缺陷，或是模具結構復雜。而沖壓SE可以提前發(fā)現零件設計的不合理性，優(yōu)化零件結構設計、改善零件的工藝成形方案，可有效避免后期因零件設計改動(dòng)而造成零件開(kāi)發(fā)周期長(cháng)，成本過(guò)高，有效提高生產(chǎn)效率。

（2）沖壓SE提高材料利用率。零件結構的合理定義可以實(shí)現零件各部位結構的實(shí)用性以及較高的材料利用率，在沖壓SE過(guò)程中，可借助c黼分析軟件對零件定義材料性能和尺寸進(jìn)行優(yōu)化設計和分析，在滿(mǎn)足結構強度條件下以期獲得最經(jīng)濟最實(shí)用的材料牌號以及最高的材料利用率，以降低零件在量產(chǎn)時(shí)的生產(chǎn)成本。

〈3）沖壓SE實(shí)現制造工藝性驗證。工藝方案的穩定性是確定零件制造工藝驗證中的重要一環(huán)，通過(guò)沖壓SE可以從沖壓設備、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)方式等多種影響因素進(jìn)行綜合考慮以確定零件生產(chǎn)方案，優(yōu)化車(chē)身零件制造工藝，以減少模具結構設計存在缺陷的風(fēng)險。

3沖壓SE具體應用流程

沖壓SE工作是針對所需制造的零件能否滿(mǎn)足

量產(chǎn)要求而展開(kāi)的同步分析，在整車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程的工作內容主要分為4個(gè)階段，即對標車(chē)分析階段、造型設計階段、零件工程化階段和樣車(chē)制作階段。在整個(gè)開(kāi)發(fā)周期中，沖壓SE工作對車(chē)身零件的設計優(yōu)化起著(zhù)關(guān)鍵作用。圖2所示為沖壓SE在整車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的應用流程圖。

新車(chē)開(kāi)發(fā)前期介入沖壓SE，對零件設計初期進(jìn)行成形性分析和模具工程預分析，及早發(fā)現制造工藝及成本問(wèn)題，對造型及關(guān)鍵特征進(jìn)行合理優(yōu)化。在零件工程化階段，依據具體數據從零件品質(zhì)、模具結構、可操作性、制造成本等因素出發(fā)，對關(guān)鍵零件的成形性及工藝性進(jìn)行審查，提出工程更改申請書(shū)(ECR) ,及時(shí)反饋給零件設計部門(mén)，并跟蹤零件結構變更后的狀態(tài)進(jìn)行分析。經(jīng)過(guò)與零件工程師進(jìn)行技術(shù)交流，使零件結構達到最優(yōu)。在樣車(chē)制作階段，沖壓SE主要是驗證零件成形性，評估量產(chǎn)可行性。對于存在成形缺陷的零件需要分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因并判斷量產(chǎn)時(shí)的質(zhì)量風(fēng)險，提出進(jìn)一步優(yōu)化零件設計的建議。

在整車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中通過(guò)幾輪沖壓SE分析，車(chē)身零件的工藝性會(huì )得到最大程度的優(yōu)化，使零件量產(chǎn)時(shí)的調試成功率顯著(zhù)提高。同時(shí)經(jīng)過(guò)不斷總結積累經(jīng)驗，以零件為單位建立一個(gè)豐富智能的沖壓SE 數據庫，以供后續新車(chē)開(kāi)發(fā)中零件設計及沖壓SE工作作為參考。

4汽車(chē)側圍外板案例分析

以某車(chē)型的側圍外板為例說(shuō)明如何通過(guò)沖壓 SE實(shí)現優(yōu)化零件結構的過(guò)程，并提出具體的優(yōu)化方案。

4 · 1零件介紹

圖3所示為某側圍外板零件，零件材料為 DC06，料厚為0·7mm，擬采用自動(dòng)化方式進(jìn)行生產(chǎn)?，F從沖壓SE的開(kāi)發(fā)思路對零件沖壓成形性、工藝方案、材料性能及利用率等方面進(jìn)行優(yōu)化分析。

4·2沖壓CAE建模與分析

采用沖壓CAE軟件Autoform4 ·4版本對零件的沖壓工藝方案進(jìn)行建模，并對其沖壓成形性進(jìn)行仿真模擬。初始設定的坯料形狀及尺寸如圖4所示，初始具體的成形模擬參數設置：壓邊力為2 200 kN：壓邊圈行程設為225 mm；摩擦因數為0 ·巧：最小

圖4零件坯料形狀尺寸

圖3 零 件

單元尺寸為1.5 mm