汽车覆盖件多为空间自由曲面构造，形状繁芜，成形过程涉及几何非线性、材料非线性和繁芜的打仗与摩擦等问题，材料流动不易掌握，变形规律不易节制，且受模具调试现场环境、润滑条件、压力机性能等成分的影响，冲压成形时零件产生的质量问题较多。某车型前风窗下板上部与前风窗外板搭接，下部与机盖外板相连，是车身上主要的外不雅观件，其表面质量哀求高，不许可涌现起皱、波纹、压痕、冲击线和滑移线等毛病。
因前风窗下板安装与合营功能哀求，该零件形状不规则，成形难度较大。工艺设计时对其工艺补充形式进行反复优化，并对拉深模零件型面设计的可行性和可靠性进行量化剖析和判断，通过有效方法办理零件在调试过程中涌现的外不雅观毛病。
车身零件开拓流程
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在车身零件开拓过程中引入CAE成形仿真剖析，可缩短模具制造周期，提高零件成形质量，车身零件开拓流程如图1所示。
图1 车身零件开拓流程
由图1可以看出，从零件数模到量产零件的全体开拓过程中，CAE剖析成形仿真是关键环节，是对冲压工艺和模具构造设计的虚拟验证。根据验证结果调度和优化零件数模、工艺方案和模具构造，最大限度降落模具调试时的质量风险。在模具调试环节，由于现场实际条件与仿真剖析时的工艺参数有差异，通过模具局部修正办理零件产生的一些隐性毛病，终极担保零件的稳定生产。
前风窗下板案例剖析
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以某车型前风窗下板为例，根据其构造特点和成形仿照结果进行分外的工艺补充设计，模具初始调试时外表面涌现滑移线，圆角及型面有压伤、压痕等质量毛病，通过剖析问题产生的缘故原由，制订了相应的整改方法并进行验证，终极调试生产了合格零件。
01
零件特色剖析
图2 零件数模及局部截面
某车型前风窗下板如图2所示，材质为DC56D+Z，厚度为1.0mm，坯料尺寸1870mm×410mm，零件特色剖析如下。
中间部位（标示1、2处）型面过渡圆角为R3mm，侧壁拔模角仅1.5°，直接拉深成形存在开裂风险，需采取过拉深工艺，后工序整形到位。
两端区域（标示3、4处）呈深V形，由于零件外不雅观品质哀求，三面圆角部分均需拉深成形。对该部位冲压成形过程剖析如下：①若端部板料流入量过大，内部多料严重，导致终极起皱部位无法展平；②若板料约束较紧，限定端部板料流入量一定导致尖角部位开裂。这2点对付掌握冲压过程中的进料量和进料速率互为抵牾，是零件冲压成形的难点。
零件工艺方案设计为：拉深→修边/侧修边/冲孔→修边/侧修边/侧冲孔→翻边→整形。经由剖析，该零件的终极成形质量紧张取决于拉深工序的成形质量。
02
拉深模零件型面设计
根据冲压工艺干系知识和履历进行拉深模零件型面设计。
图3 冲压方向及压料面形状
以零件前后侧最高点同时触料为基本原则确定冲压方向，压料面随零件型面变革趋势设计，应平缓过渡，图3所示为冲压方向及压料面形状。
（a）局部工艺补充型面
（b）C-C截面
图4 局部工艺补充形状
在进行工艺补充设计时，考虑零件两端成形难度大，为防止进料速率较快时外不雅观面易起皱，在凸模圆角处设计拉深槛（最高处5mm，均匀过渡），以增加进料阻力，在冲压过程趋近完成的终极阶段使板料充分拉深。图4所示为局部工艺补充形状，椭圆标示工艺补充为拉深槛构造设计。
图5 拉深模零件型面
完善工艺补充、合理支配拉深筋，以得到最佳的材料流动速率和零件刚度及合格的拉深件。拉深模零件型面如图5所示。
图6 零件成形仿真结果
利用CAE软件进行成形过程仿照得到最优的仿真剖析结果（成形性、减薄率、增厚率、冲击线和滑移线、主应变等），零件外不雅观面基本无起皱，尖角部位未发生分裂，零件成形仿真结果如图6所示。根据剖析结果确定了拉深工艺参数为：成形力3200kN，压边力500kN，压边圈行程150mm。
03
调试问题及缘故原由剖析
根据冲压工艺方案和成形仿真剖析得出的工艺参数进行模具调试，首先通过调度坯料切角尺寸和压边力（终极确定为720kN）、成形力（终极为4400kN），担保了零件外表面不涌现开裂和起皱，但零件上部棱线圆角处滑移线明显，局部型面和下部凹圆角有压痕、压伤。图7所示为拉深件毛病，直线标记为滑移线，曲线标记为圆角压痕，圆形标记为型面压伤。
（a）零件左侧区域
（b）零件右侧区域
图7 拉深件毛病
剖析零件构造特色创造，中间部位由于拉深深度的变革，导致棱线两侧进料速率不屈均，外侧进料较快而在棱线里侧产生滑移线，且深度变革越大的部位滑移线越明显。棱线处的板料在成形过程中同时受拉伸应力和剪切应力的浸染，个中某点的应力应变空间模型如图8所示。当2个方向上的应力差别较大时，一定会产生位移，导致滑移线的产生。图8中δ表示拉伸应力（应变），以伸长为正，缩短为负；τ表示剪切应力（应变），以直角减小者为正，增大者为负。
图8 应力应变空间模型
零件在成形过程中产生压痕、压伤是因模具零件型面的粗糙度差且研合率低及局部有硬点造成。
04
整改方法及效果验证
针对零件的成形毛病，首先需对模具零件进行抛光处理，型面打磨成镜面，粗糙度值达到Ra0.8μm。在模具二次上机调试前连续带件研合，打磨硬触点。终极担保拉深筋内侧压料面及凸模与凹模型面研合率达到90%以上，同时凸圆角侧紧密打仗，凹圆角侧空开，两端弧面触点密集。
图9 调试合格的拉深件及成品件
在模具调试过程中，根据零件不同部位成形深度不同，通过调度调压垫的高度增大棱线外侧的压料力，深度越大的部位对应的压料力越大，并只管即便使两侧均匀进料，终极担保了棱线处板料滑移间隔在1个圆角以内，图9所示为调试合格的拉深件及成品件。
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