【奥迪左后门板裂缝怎么解决】舱口背门内板尖裂问题分析及解决方法

门/吴雄、张吉、谢国文、李兆文、杨健广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院

随着年轻消费者的增加，汽车外形设计越来越普及。与此同时，为了满足造型要求，盖子、钣金零件部分之间的差距越来越大，汽车钣金零件制造变得越来越困难。为了强调产品的局部特征，更难处理部分分割部位的尖角成形。

本文以某车型哈哈柏门内板为对象，结合预同步工程方案分析优化和软模具原型实物取样结果，讨论了工艺及产品优化解决等尾灯位置尖锐裂纹问题，并根据量产模具生产调试结果证明解决方案稳定可行，为后续解决其他车型相似问题提供参考思路。

产品结构

图1是某车型翻转靠背门内板产品结构。长度约为1520毫米，宽度约为1170毫米，高度约为245毫米，受外部形状特征棱镜的约束，内板的相应位置是尖点，很难成型。

图1填充后门内面板产品

图2示出了后门和尾灯处于尖位置的胶带安装面和侧壁角度的剖面图。

图2尖头位置剖面

尾灯安装位置侧壁高度101毫米，车身坐标下尾灯搭接区域侧壁和胶带安装平面角度约56度。

预处理分析优化

以成本压力上升为基础，制造工厂计划进行4工程冲压后门内板。初始SE工艺计划如图3所示。

图3舱口后门内板SE工艺计划

为了保证侧壁和箱包面的质量，根据以前的项目经验，将尾灯尖位置的最大成型高度H计划在15毫米以下，如图4所示。

图4尾灯尖位置成形对比图

通过多轮过程优化分析形成的FLD云图像表明，后框架边缘条带面的形状不充分，无法同时解决尖锐裂纹，如图5所示。或者有裂缝，或者带钢面的局部区域没有正确形成。

图5尾灯尖点和边角位置贴纸形状FLD云图像

尖形成型量大，延长是OK的，但在成型过程中受到产品结构的限制，初期接触材料面积最终导致尖形开裂。减少成型量的话，拉到底，减薄，然后进行下一个工序，木板会变得更薄，出现失效分散，成型会裂开。因此，从增加初始接触面积开始考虑解决这个问题。综合产品和工艺方案提出了两个解决方案。

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方案一、优化产品结构

原产品直面侧壁提设变单改成圆滑光顺过渡，尖点触料改为圆弧面，见图6(a），增加初始接触面积，减少应力集中；经CAE 成形分析，确认OK，见图6(b）。

图6 产品结构优化图

与产品工程师沟通后，发现侧壁改成圆弧面过渡，会导致电撑杆支架及侧缓冲块安装空间不足，从而影响整个掀背门总体布置，只能局部优化顶部尖点型面，尽可能的减弱尖点触料。因此产品修改思路无法完全解决该问题。

方案二、工艺方案优化

为了确保包边面质量，顶部整形保证10mm 高度不变，侧壁面做成弧面区域约35mm，见图7(a），尽量减缓拉延减薄及改善应力状态，使成形后网格单元尽可能达到双向拉伸。受造型A 面数据影响，拐角分缝边界变化急剧，板料成形过程中容易撕开裂，因此，整形工序时，边界填充3mm，光顺边界，见图7(b），后工序再精修该位置。

图7 工艺优化图

该方案通过CAE 分析后，成形减薄超工厂标准，失效因子在范围内。该分析状态可接受，然而，弧面整形成直面，存在成形冲击痕可见及波纹不可接受的风险，亟待验证。

调试验证

软模验证

为了验证侧壁整形品质，基于前期SE 规划的最终方案，分模线分在胶条面边界，见图8，输出工艺，制作软模试生产。

图8 侧整形分模图

按前期工艺规划，调试相关工艺参数，设置压机吨位/压边力进行试生产，零件成形OK，见图9，联合量产工厂品控评估可行，推进量产应用生产。

图9 试制调试OK 零件

量产应用

量产尖点开裂解决方案，参考软模验证结果，侧壁面做弧度整形，尖点位置整形刀块分缝分割到胶条面边界，设计工艺/结构；模具结构图如图10 所示。

图10 模具结构图

调试生产零件，首批出件结果如图11 所示，尾灯位置尖角位置成形开裂；原因为模具研配不到位，导致材料应力不均，双向拉深变为单向拉深，从而引起板材失效，引起开裂。

图11 量产首次调试零件图

通过现场研配，着色率满足批量生产要求后，再取件，出件OK，见图12 现场出件调试图。

图12 现场调试出件图

结论

本文从产品结构优化到工艺方案优化，通过开模实物验证，论述了尾灯尖点开裂解决对策。小结如下：

⑴单一修改产品结构，较难满足车身钣金零件设计要求，同步优化工艺及产品结构能最大化的释放设计思路。

⑵可借助软工装模具，提前搭载量产工艺方案，验证前期规划有争议性方案的可行性，从而为后续量产实施赢得时间。

——文章选自《锻造与冲压》2022年第12期