近年來随着家用車市場的競争日趨激烈，獨特外觀造型的家用車能赢得消費者的青睐。由于車型外觀變得更靓麗，随之帶來的是汽車零件成形工藝設計難度的提升，如何制定合适的成形工藝方案，減少後期模具整改成為新的挑戰。現分析翼子闆與機蓋配合位置結構面，在進行側整形後，出現了對應外觀R角變尖的缺陷，影響外觀輪廓的尺寸和美觀程度，嘗試多種成形方案後，最終采用增加小型側壓闆進行外側壓料的方案，該方案在模具制造後，得到了驗證，改善了外觀R角變尖的缺陷。

圖1所示為某款家用SUV車型的翼子闆零件，采用尖型鳥嘴式設計方案，凸顯前大燈造型的美觀。與翼子闆配合的機蓋輪廓是弧形，加上内部搭接的結構面底部深度不均以及減少回彈用的各種凸筋造型的影響，進行側整形時，造成外觀輪廓R角變尖的問題。

1.1CAE分析時發現R角缺陷

普通工藝預修邊後，翼子闆和機蓋搭接整形完成後的CAE分析結果，如圖2所示，通過剖面結構看出R角有變尖的情況。

如圖2截面A-A所示，零件外觀R角明顯變小，并脫離凸模，這種缺陷不僅改變了翼子闆與機蓋外闆的間隙大小，而且這種急劇變化是一小段。當機蓋外闆被擡起時，顯現翼子闆的R角變尖，影響美觀度，消費者不允許這種缺陷存在。

1.2 零件産生R角缺陷探讨

模具設計初期，對于零件成形時出現該缺陷，首先在零件造型上查找原因，如果零件造型還能優化，應該提出設變請求，将零件優化到理想狀态，再通過合适的成形工藝方案消除缺陷。

1.2.1保證垂直翻邊

側整形方向應平行于A面搭接的翻邊面，如圖3所示，首先選擇側整形方向是與第一斜面平行，保證在整形的後半階段是垂直翻邊。第二斜面由于回彈原因，會留有角度，一般相對第一斜面夾角為3°~5°。第一斜面範圍為圖3（a）所示梯形框内，若原零件的第一斜面（見圖3（b））不能以一個斜楔角度（箭頭指向）進行側翻邊整形，需要提出ECR進行設變，将第一斜面更改成按一個角度拉直，便于指定側整形方向。

1.2.2搭接面結構

圖4所示虛線位置是由A面外觀R角按側整形方向平移所得，這是整形時接觸R角最為理想的位置,但由于搭接關系複雜，導緻底部存在高低差，需要提出數模設變将高低差盡量縮小，高低段過渡區域不能急劇。如圖5所示的不合理造型，高低落差大，過渡段區域急劇，還存在尖角，更容易造成開裂缺陷。

1.2.3側壁上台階

由于側整形首先接觸到闆料搭接面底部，其存在高低起伏的造型，導緻接觸順序不理想的問題不可避免，但是後半程進行垂直翻邊時，一定要将整個外觀R角同時向下翻，所以就要在側壁上設計一級台階，如圖6所示，這樣能保證垂直翻邊時，外觀R角的一緻性。

1.2.4料邊設計

零件R角變尖有一部分原因是由長邊與短邊的過渡區域起皺造成，圖7所示顯示了翻邊過程中有起皺趨勢，過多的材料會在整形時出現反向力，将外觀R角頂變形。側整形過程如圖8所示，在整形過程中，刀塊将起皺區域壓平，作用力如圖8中F所示，由于此處多料，将會産生一個反向作用力F1，在反向作用力F1作用下，出現圖8所示R角鼓起。如果在翻邊刀塊上加工零件的凹R角，在最後翻邊到底時使用刀塊對變尖的R角進行2次整形，強制壓回到原來的R角形狀，這樣并不會解決R角變尖的問題，還可能導緻A面産生面品質量問題，如A面起鼓等，在外闆料上使用這種工藝方案不合理。

針對上述問題，提出設變請求，将料邊更改成圖9所示的樣式，經過CAE驗證，這種方式可以有效解決長邊與短邊過渡區域在整形時出現起皺的問題。CAE分析得到圖10所示的結果，縮短料邊後，起皺趨勢減小，成形到底後R角變尖的結果也有明顯改善。

2.1 拉深工藝補充優化

針對R角變尖起鼓問題，是由于過拉深後，整形時接觸闆料順序不一緻以及造型限制等因素造成的，可以嘗試将R角在拉深時先成形一部分，這樣在整形時，使用壓料闆壓住已經成形的R角部分，一定程度可以解決R角變尖的問題。

圖11所示為需要側整形的區域将1/3的R角成形到位，然後無缺陷區域過渡，在後工序進行整形時，壓料闆壓住這部分R角，一定程度上可以弱化R角變尖，但不能完全解決，由于R角已成形一部分，生産時在後工序将闆料放在凸模上會出現此處輪廓R角幹涉凸模型面的風險。

2.2 整形區域拉深補充面上增加凹筋

在拉深造型上增加凹筋，可以防止回彈過大，因為凹筋産生過一次硬化，可以減小在整形時整形區域過于自由而加劇R角變尖的問題，凹筋範圍如圖12所示。

2.3 增加活動壓料闆

在側整形刀塊的斜楔上增加一個行程合适的壓料闆，使在刀塊接觸工序件前，壓料闆首先将外部廢料壓住，限制整形區域外部自由，刀塊整形時不會産生過多的反向作用力，保證外觀R角不會變尖。

側壓料闆會在外側提前将闆料壓彎，如圖13所示，并提前使闆料接觸凸模，壓緊闆料後，側整形刀塊再開始整形，得到的分析結果比無壓料闆更好，如圖14所示。從圖14所示截面看，R角沒有變尖，沒有明顯離開凸模的趨勢，實際模具結構如圖15所示。

模具工作時實際運動過程：圖16所示是壓料闆剛壓緊闆料，此時小側壓料闆仍未接觸闆料；圖17所示是小側壓料闆先于側整形刀塊碰到闆料，并進行預彎曲；圖18所示顯示小側壓料闆已經運動到位，完成闆料的預彎曲，起到外部壓料作用；圖19所示顯示闆料邊界部分被小側壓料闆壓緊，産生拉力，使整形過程中闆料外邊界受到約束。圖20所示為翻邊結束前3種狀态，到底前8、3、1mm，可以看出R角沒有發生變形。

實際模具成形的工序件如圖21所示，R角沒有發生變尖的情況，采用目測及手摸外觀R角的表現都較理想。

▍原文作者：黃源焘

▍作者單位：柳州福臻車體實業有限公司

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