钟景飞
湛江德利车辆部件有限公司 广东省湛江市 524094
摘要：自我国改革开放以来，我国逐渐摆脱了多年以来的落后状态。在改革开放的初期，汽车是生活的奢饰品，汽车的造价过于高昂。随着我国汽车行业的发展，汽车的造价逐渐降低，汽车逐渐的走入了百姓的生活。当前我国大部分汽车生产行业均已实现了流水线式生产。但是汽车的零件成型工艺设计依旧存有着很多的问题和缺陷，因此本文将从实际案例为出发点，论述汽车零件成型工艺设计缺陷以及改进措施。
关键词：汽车；汽车零件；成形工艺设计；缺陷；改进
引言
随着我国国民社会生产力水平的逐渐提升。我国经济进入到了发展的井喷阶段。汽车逐渐成为人们日常出行的主要交通方式之一，我国汽车生产企业逐渐的引入了当前先进的生产工艺与生产理念，但是从我国当前汽车行业的发展现状来看，我国部分汽车生产企业在开展汽车零件成型工艺设计的过程中还存有着很多的问题和不足，本文将探究汽车零件成型工艺设计缺陷与改进。希望对我国汽车行业的发展有所帮助。
1汽车零件成型工艺设计以及生产时的主要问题以及改进建议概述
1.1汽车零件成型工艺设计过程以及生产时的常见问题
汽车的生产是一项十分复杂的工艺，汽车零件在进行成形的过程中冲压件是最容易出现问题的工序，冲压问题涵盖了汽车零件生产的全过程。于此同时在进行汽车出厂检测的过程中检测车辆冲压问题是车辆质量合格与否的重要标识。本文从实际案例中出发探究冲压件出现开裂问题的主要原因，下述零件示意图为汽车常用零件之一，下图一为冲压件的实际尺寸约为一千三毫米*三百毫米*一百五毫米。生产的过程中主要为五道工序。主要的工序可以分成切角、拉深、测修边、整形等。冲压件的开裂位置如图二所示。
图1 冲压件示意图 图2 冲压件开裂位置示意图
图一中冲压件在进行生产和调试的过程中在进行翻边和整形的过程中很容易发生不完善变形，当前我国大部分汽车生产企业在进行该阶段工序的过程中报废率高达百分之三十五上下。汽车零件在该阶段出现的报废了居高不下，对于汽车企业而言，其整体的浪费率过高，进而导致了企业的经济收益有所下降。
1.2冲压件凸模、凹模不匹配引发整形开裂
引发该种问题的主要原因在于冲压件需要的生产工序过于繁琐，造成高浪费率的过程中主要出现在切角与拉伸工序中，引发切角与拉伸开裂的主要原因在于工艺模型设计不够完善，该项冲压件在进行前几段工序的过程中，由于设计模型的设计漏洞进而导致该部件缺陷率过高。下图为开裂面的示意图：
图3 开裂面的示意图
开裂面呈现出不规则的弧度，合格的产品要求零部件的横切面应当保持流畅的弧度，弧长的长度应当控制在合理的范围内，弧长的长度既不能过长也不能过短。如果弧长过短容易引发冲压件开裂，如果弧长过长则容易引发表面起皱。在冲压件实际生产的过程中影响冲压件变形的因素较多，例如：部件的摩擦系数，汽车材质的主要构成、汽车生产厂商的压力机精度等等。在多种条件的共同影响下，虽然能够在一定程度下能够生产出一定数量的合格产品，但是由于生产的环境过于复杂，生产的工艺较为繁琐所以冲压件的报废率居高不下。
1.3汽车零件成型工艺设计过程中现场调试问题的改进建议
当前解决冲击件开裂的主要方式为通过增加断面线的弧长来解决开裂问题，在实际的应用过程中主要通过主要通过在模具上增加上模以及下模的型面高度来解决。并且在进行冲击件测试的过程中主要通过增加高量视的方式来进行调试。在冲击件模具改进的过程中通常会进行补焊下模的方式来控制容易开裂区域的型面，在依照凸模来对凹模进行研模，在进行多次调试之后基本能够解决整形冲压件的开裂问题。通过多次的模具调整，能够将容易开裂的整形面进行进一步的调整与优化，进而能够实现批量生产，降低报废率，提升汽车生产企业的经济收益。
2汽车零件成型工艺设计过程冲压件弧长变短引发的开裂问题综述
2.1汽车零件成型工艺设计过程冲压件弧长变短引发的开裂案例分析
汽车零件成型工艺设计的过程中由于弧长变短的问题很容易造成汽车零件开裂，通过对汽车生产企业的废弃零部件检测能够很容易的发现问题。本文将主要针对引发该种问题的主要原因进行阐述与分析，并从实际的案例出发来提升原因分析的精准度。下图为开裂位置示意图：
图4 开裂位置示意图
在该图中，汽车零部件为汽车的底盘部件之一，汽车底盘部件是汽车的主要载重区域，如果将不合格的产品投入到汽车应用之中，很容易造成交通安全事故，严重时甚至会导致驾驶员以及乘客人身安全问题。上图中的零部件为零部件第三道工序完成之后出现裂痕的示意图，经过的三道工序分别为拉深、冲孔、翻边整形之后的汽车部件。该项案例中汽车部件的厚度为2.5毫米，使用的材料为高强度板，该种材料能够有效的提升汽车零部件的使用强度。
2.2冲压件弧长变短引发的开裂的具体原因分析
造成上述部件出现开裂问题的主要工序在于第三道工序，即为进行翻边整形的过程中出现的开裂问题，从汽车零部件工艺设计的理念上来看，主要是由于在拐角处翻边收缩的过程中凸形收缩翻边时翻边的立面弧度过短，进而引发了一系列的褶皱叠料问题，凹形翻边的过程中由于自身材料的伸展度问题，导致引发汽车零件成型出现褶皱与开裂。在进行凹形伸展翻边时，通常翻边立面会被延展压身，当拉伸的强度高于材料自身可以承受的拉伸额度时很容易出现裂痕，严重时甚至会发生开裂问题，进而影响到汽车零件的使用寿命，降低了汽车的使用安全性。
2.3冲压件弧长变短引发的开裂的改进方式综述
通过上述问题的分析可以看出，要想解决冲压件弧长变短导致的开裂问题，首先就应当从翻边立面的弧长问题入手。因此汽车零件成形设计人员在进行设计的过程中应当着重注意翻边立面的弧长问题，通常来说设计人员可以采用增加工艺凸包的方式来缓解开裂问题，通过该种方式来补充材料在延伸的过程中弧长被拉伸所需要的材料，进而通过工艺凸包的方式来提升材料的实际长度。通过实践证明，运用该种方式能够显著的增强汽车零件成形过程中弧长拉伸的长度与强度。
在运用工艺凸包方法的过程中应当注意的是，工艺凸包的位置应当尽可能的远离翻边里面处，进而来提升弧长的拉伸长度。由于翻边立面通常会呈现出扇形结构，所以在在运用工艺凸包的过程中最好将其设置为三角形结构。由于汽车零件的使用材料的不同，在设计工艺凸包的过程中应当对汽车的实际使用材料进行分析，进而来设计出最为科学合理的工艺凸包，并在开展流线生产之前，应当进行测试与调整，进而尽可能的保障流水线上能够生产处更为优质的汽车零件，降低零件的报废率，提升汽车生产企业的经济收益。
结语
综上所述，随着我国国民经济水平的逐渐提升，我国的汽车数量逐渐增多，汽车已经改变了人们的日常生活习惯。但是从我国汽车的实际生产现状来看，我国在汽车零件成形的过程中还存有着很多的问题和不足之处，我国在汽车零件成型工艺设计与西方发达国家相比还存有着较大的距离，汽车零件的成形报废率居高不下，本文从汽车零件成型工艺设计缺陷中的常见问题入手，对汽车零件成型的设计缺陷中常见的裂痕问题进行分析，并提出一些改进建议，希望对我国汽车行业的发展有所帮助。
参考文献
[1]模具结构型式与应用手册[M]. 机械工业出版社 , 许发樾编著, 2006
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[3]张永波,徐西松,王广业.汽车骨架类零件成形工艺数值模拟分析与优化[J].模具工业,2008(11):30-33.
论文作者:钟景飞
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/23
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