汽車翼子板，鋒蘭達前翼子板材料

文／夏燦添，劉志強，黃義關，黃玉敏·廣汽乘用車有限公司

銳棱技術是為了保證汽車外觀特征棱線的圓角清晰美觀，在模具加工時將模具型面的特征線圓角銳化處理或做成鋒利圓角(極致可做到R0)的一種技術方法。本文通過對汽車覆蓋件翼子板銳棱模具的研究，利用CAE 軟件進行沖壓模擬仿真分析，得到一個相對優良的工藝方案，指導現場模具制造，探索研究翼子板小R 角成形，以及加工制造和模具研配等內容。

某車型翼子板介紹

汽車沖壓覆蓋件主要有側圍、翼子板、前后蓋、門板等，這些零件尺寸較大，對品質要求較高，往往由主機廠自建車間生產。本文介紹的翼子板零件是汽車外表的覆蓋件，這些零件既要保證強度，又要保證外表美觀、內部功能完好，而且整體造型復雜搭配關系多，是白車身精度提升的關鍵零件。某車型翼子板(圖1)尺寸為908mm×658mm×229mm，屬于大型汽車覆蓋件，其主棱線為小圓角，約R1.5mm，需對棱線進行銳化處理。

圖1 某車型翼子板

翼子板使用的材料為 HC180LB，厚度為0.65mm，力學性能如表1 所示。

表1 HC180LB 力學性能

銳棱成形圓角較小，違背常規的沖壓原理，不利于板料的拉深成形。銳棱零件容易出現縮頸、拉裂、滑移線等不良缺陷，若要實現模具小R 角成形板材，必須要從模具設計及制造等方面著手，這對模具制造而言是巨大的挑戰。

沖壓方向設計是在綜合考慮產品信息、材料、工藝等因素及實際生產中的各種“非線性”問題的基礎上完成設計的，對產品的成形性和后工序的工藝方案設定影響很大。結合外覆蓋件翼子板的棱線圓角銳棱化需求，綜合考慮沖壓方向：成形角取所有棱線高度的平均值，兩側沖壓度盡量一致，保持兩側材料流入均衡，避免棱線滑移線出現(若出現棱線滑移線，一般無法消除)。同時，根據過往制造經驗，為了在產品內部達成充分塑性變形，讓材料得到沖壓延展，產品周邊設定工藝補充面是必要工作。銳棱的零件容易從棱線開始撕裂，所以設計工藝補充要高于棱線的兩側端頭。同時多余工藝補充內容會利用后工序將多余的廢料切除，最終得到一個合格零件。

模具設計制造要點

零件減薄率分析確認

棱線開裂對于銳棱零件調試制作是重點課題。由于產品棱線R 角小，棱線很容易從棱線端頭產生撕裂。所以要對覆蓋件翼子板冷沖壓模具進行研究，利用CAE 軟件Autoform 進行沖壓模擬仿真分析，經過多次調整零件工藝造型，得到了一個相對優良的結果，保證棱線端頭減薄率控制在22%以下(圖2)，失效系數控制在0.8 以下(圖3)，最大限度減輕現場模具制造難度。

圖2 減薄率分析結果

圖3 最大失效分析結果

銳棱模具加工要點

圖4 菱形加工刀具

汽車的翼子板，位于汽車引擎蓋下方，汽車發動機艙的內部，汽車發動機左側添加防凍液小水箱的旁邊，找到汽車的翼子板的具體操作步驟如下：1、打開汽車的駕駛員車門。2、拉動汽車的駕駛員腿部左側位置處的引擎蓋開關。3、向上掀起。

⑴使用φ3mm 球頭刀進行清根，走刀方向為垂直于棱線且取二分之一夾角(圖5)；

圖5 加工角度

⑵使用菱形刻槽刀線驅動進行挖槽加工，一般分4 次加工，每次機加進給深度0.1mm。

由于零件此處的棱線圓角過小，所以要采取兩側走刀方式對棱線進行有效加工。棱線加工步驟需遵循：首先，使用整體型面粗加工(留0.8mm 余量)；其次，使用模面進行半精加工，剩余0.2mm；然后，對棱線進行整體淬火；淬火完成后，再用模面進行最后精加工，加工刀具及機加工參數建議參照表2。

表2 加工刀具及機加工參數

加工走刀要求：按棱線的法向方向(垂直于棱線)定義走刀方向，分區加工和棱線兩側單側走刀，如圖6 所示。

圖6 分區加工和棱線兩側單側走刀