1 问题现状
某车型侧围外板的成形工艺由5道工序构成：①OP10拉深；②OP20门洞整形+门洞局部和外圈切边；③OP30A柱上边梁侧整形+加油口整形+局部修边；④OP40A柱前挡玻璃侧整形+D柱侧整形+后保险杠尾灯整形翻边+门槛整形；⑤OP50冲孔+D柱侧翻边+局部修边，如图1所示。
图1 某侧围外板成形工艺
模具调试成形零件后，发现D柱饰板过渡区起皱严重，影响整车静态感知质量，无法满足质量要求，为不可接受的缺陷，零件起皱状态主要体现形式：饰条安装沉台棱线下方翻边面一级面起皱和沉台过渡尖点下方二级面凹条不顺，如图2所示。
图2 D柱饰板过渡区起皱状态
2 原因分析
零件该区域造型过渡剧烈，对起皱问题产生影响较大，为了满足饰条安装需求，饰条安装区台阶过渡剧烈，夹角偏小，沉台过渡位置在车身X、Y方向都存在台阶，外轮廓不顺导致翻边面出现问题，如图3所示。
图3 D柱饰板过渡区状态
在拉深工艺设计时，为了降低拉深的成形开裂风险，采用过拉深工艺，即在零件轮廓的基础上，工艺补充沿圆角切线向外做大，如图4所示，再通过后工序翻边整形工艺成形最终零件造型。
图4 过拉深工艺示意图
复查该侧围外板D柱区域拉深工艺补充和过拉深状态：两处尖角过渡区域（位置1）过拉深量为0.5~0.6 mm，圆角为R4 mm；沉台棱线处（位置2）过拉深为0.7 mm，圆角为R4 mm；侧壁二级面处（位置3）拉深工艺模具零件型面设计有台阶特征，如图5所示。从CAE分析的成形过程可以看出：位置1、2在OP40侧翻边成形到底前8 mm已出现起皱（见图6（a）），在之后的成形过程中起皱一直存在（见图6（b）），且在最终成形到底状态时也无法翻平（见图6（c）），在整个翻边成形过程中体现多料状态，即过拉深量偏大。位置3处工艺补充的特征台阶在OP10时已经形成硬化圆角，在OP40侧翻边时无法彻底翻平，最后在零件上形成凹条缺陷。
图5 D柱饰板过渡区拉深工艺补充
图6 CAE分析成形过程起皱产生状态
3 解决措施
3.1 二级面凹条缺陷解决措施
二级面的凹条主要是拉深工艺补充设计的台阶造成，解决方案为调整工艺补充台阶：模糊台阶圆角，过渡区放大，将工艺补充做平缓，如图7（a）所示，经过几轮反复整改最终拉深工艺补充状态如图7（b）所示。拉深模修改完成后出件确认状态，如图7（c）所示，二级面的凹条消除，经评估达到质量要求，此问题达到整改目标。
图7 二级面拉深台阶整改状态
3.2 一级面起皱缺陷解决措施
在侧围外板过渡区翻边上增加缺口和降低翻边高度能改善翻边起皱，但是由于车身匹配和焊点的限制，无法对零件进行更改。可行的解决方案为优化过拉深工艺，通过减小起皱区域的过拉深量和圆角来减小过拉深储料以减轻翻边起皱。经过对过拉深量的不断调整和分析验证，在确保CAE分析不开裂的情况下，最终确定过拉深减小到0，过拉深轮廓上圆角由R4 mm减小为R1.5 mm，使拉深工艺补充最大限度靠近零件，如图8所示。
图8 过拉深调整示意图
对新工艺进行CAE分析，并对成形过程进行检查确认：在成形到底前3~1 mm均无起皱出现，在零件成形到底后也无明显起皱，如图9所示，由此确认此工艺优化方案可以改善起皱的问题。
图9 新工艺CAE分析起皱状态
按照新工艺对拉深模实施更改，经过调试，最终零件状态一级面的起皱减轻，饰条安装沉台拐角过渡区因为零件造型原因，无法消除，沉台直边区起皱消除；二级面凹条消除，因为零件翻边面过长，存在轻微波浪无法完全消除，如图10（a）所示，且在涂装后整车质量状态较好（见图10（b）），经过质检，相关人员确认达到质量要求。
图10 整改后状态
▍原文作者：陈功宝，魏阿梅，阳学，霍会荣，王丽珠
▍作者单位：上汽通用五菱汽车股份有限公司 技术中心
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