中國(guó)汽車沖壓行業(yè)的同步工程研討(講義)課件

1、1中國(guó)汽車沖壓行業(yè)的同步工程研討2目 錄第一部分 引言第二部分 同步工程的目的第三部分 當(dāng)前存在的問題第四部分 沖壓SE工作內(nèi)容 4.1、標(biāo)桿車分析 4.2、造型/斷面分析 4.3、工藝方案初步規(guī)劃3 4.4、產(chǎn)品工藝性審查 4.5、成形仿真分析 4.6、材料利用率提升方案策劃 4.7、工藝設(shè)計(jì) 4.8、質(zhì)量控制策劃 4.9、SE結(jié)果驗(yàn)證第五部分 成形仿真專題研討第六部分 工藝設(shè)計(jì)專題研討第七部分 回彈控制專題研討4世界級(jí)汽車主機(jī)廠應(yīng)具備的條件 產(chǎn)品定位能夠與國(guó)際知名汽車公司相匹敵； 具備低成本、高效率、高質(zhì)量的產(chǎn)品開發(fā)優(yōu)勢(shì)； 擁有全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，不能局限于國(guó)內(nèi)乃至個(gè)別區(qū)域。一、引言5世界級(jí)

2、模具制造水平應(yīng)具備的條件 最低的模具制造成本、最短的模具開發(fā)周期； 最穩(wěn)健經(jīng)濟(jì)的沖壓生產(chǎn)工藝； 精益的工藝型面設(shè)計(jì)； 最合理的鈑金材料利用率； 成熟的沖壓件精度控制策略； 輕量化的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 高精度數(shù)控編程及加工技術(shù)； 以技術(shù)為主導(dǎo)的短周期模具調(diào)試； 較高的產(chǎn)品沖壓效率 (SPM) 6達(dá)到世界級(jí)模具制造水平的途徑 建立以知識(shí)庫(kù)為基礎(chǔ)的的工藝控制和數(shù)據(jù)跟蹤管理系統(tǒng)采用以技術(shù)為主導(dǎo)的模具開發(fā)制造模式世界級(jí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的水平 產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)模與工藝設(shè)計(jì)能夠同時(shí)凍結(jié) 途徑：實(shí)施行之有效的制造工藝同步工程7二、同步工程的目的 近年來，同步工程（SE工程）的理念已逐步被我國(guó)主機(jī)廠接納并深入推廣。制造工藝的同步

3、工程就是將工藝設(shè)計(jì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)并行開發(fā)，在產(chǎn)品數(shù)模凍結(jié)之前挖掘產(chǎn)品和工藝存在的問題并及時(shí)整改，以減少后期由于設(shè)計(jì)變更而造成的成本浪費(fèi)。 通過同步工程發(fā)現(xiàn)問題的曲線概念報(bào)告產(chǎn)品設(shè)計(jì)S階段TTO1 PP2 PP量產(chǎn)車身開發(fā)過程問題數(shù)量一般的開發(fā)方式下發(fā)現(xiàn)問題的曲線8工藝設(shè)計(jì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)并行開發(fā)，有效縮短工裝開發(fā)周期 確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可制造性，保證沖壓零件首次提樣的項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)減少樣車試制期間的產(chǎn)品設(shè)變，節(jié)省工裝整改費(fèi)用優(yōu)化產(chǎn)品分塊及板料排樣，提高材料利用率，降低采購(gòu)成本合理規(guī)劃沖壓工序，確保生產(chǎn)穩(wěn)健性，提高設(shè)備利用率同步工程的實(shí)施目的9 制造工藝的同步工程工作在我國(guó)主機(jī)廠只能夠?qū)崿F(xiàn)局部意義上的同步，有待于持

4、續(xù)改善，向全方位與產(chǎn)品開發(fā)同步的目標(biāo)努力。目前我國(guó)主機(jī)廠同步工程和工藝設(shè)計(jì)往往并非由同一技術(shù)團(tuán)隊(duì)完成，二者設(shè)計(jì)水平和理念上的差異導(dǎo)致雙方技術(shù)銜接相當(dāng)困難，最終造成原本已經(jīng)設(shè)計(jì)凍結(jié)的產(chǎn)品數(shù)模在工裝開發(fā)的初期（即工裝開發(fā)商的工藝設(shè)計(jì)階段）還要重新遭遇一輪設(shè)計(jì)變更，極大影響了項(xiàng)目進(jìn)度。三、當(dāng)前存在的問題 我國(guó)主機(jī)廠對(duì)同步工程的開展通常經(jīng)歷“項(xiàng)目外委合作”、“內(nèi)部消化吸收”和“項(xiàng)目獨(dú)自承擔(dān)”三個(gè)階段。10同步工程團(tuán)隊(duì)的技術(shù)水平還有待提高，否則無法讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)部 門信服并積極配合；產(chǎn)品數(shù)模發(fā)放計(jì)劃通常很難嚴(yán)守，導(dǎo)致工藝同步工作倉(cāng)促、效 果不佳；有時(shí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門對(duì)工藝性審查意見的整改也存在反 饋不及時(shí)的現(xiàn)象

5、。同步工程團(tuán)隊(duì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門協(xié)作通常存在的問題工藝設(shè)計(jì)依賴于工裝開發(fā)商，但開發(fā)商難以早期確定，造成工 藝設(shè)計(jì)啟動(dòng)時(shí)間的嚴(yán)重滯后以及雙方設(shè)計(jì)理念上的溝通過遲;同步工程的輸出與后期的工裝開發(fā)脫節(jié): 同步工程團(tuán)隊(duì)(如咨詢 公司)一旦沒有能力或權(quán)力評(píng)審和指導(dǎo)工裝開發(fā)的設(shè)計(jì)，其建議 往往不被工裝開發(fā)商接受，導(dǎo)致同步工程的實(shí)施效果大打折扣。同步工程團(tuán)隊(duì)與工裝開發(fā)單位協(xié)作通常存在的問題11四、沖壓SE的工作內(nèi)容 沖壓SE的工作內(nèi)容主要包括標(biāo)桿車分析、造型/斷面分析、工藝規(guī)劃、工藝性審查、成形仿真分析、材料利用率提升策劃、工藝設(shè)計(jì)以及質(zhì)量控制策劃和實(shí)施驗(yàn)證工作。12產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段工藝設(shè)計(jì)階段工裝開發(fā)階段試制驗(yàn)證

6、階段明確技術(shù)要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，建立過程跟蹤控制規(guī)范嚴(yán)格管控產(chǎn)品工藝性審查 學(xué)習(xí)參考類似車型成熟工藝，降低工裝開發(fā)風(fēng)險(xiǎn) 統(tǒng)一模、夾、檢定位基準(zhǔn)，以保證白車身精度要求依據(jù)制造過程質(zhì)量控制策略，嚴(yán)控精度檢測(cè)控制要素13工作項(xiàng)目序號(hào)工作內(nèi)容標(biāo)桿車分析1標(biāo)桿車型的調(diào)查、評(píng)價(jià)以及不良問題收集2工藝性難點(diǎn)匯總、質(zhì)量提升策劃、新技術(shù)新工藝研究3鈑金件品質(zhì)檢查及沖壓工藝性研究4材料利用率初步分析5沖壓生產(chǎn)能力評(píng)估4.1 標(biāo)桿車分析14（1）激光拼焊板的沖壓成形技術(shù)；（2）先進(jìn)高強(qiáng)鋼板材的冷沖壓工藝；（3）硼鋼板材的熱沖壓工藝；（4）鋁合金板材的沖壓成形技術(shù)；（5）復(fù)合鋼板的沖壓成形技術(shù)；（6）內(nèi)高壓脹形技術(shù)；（7

7、）滾壓成形技術(shù)；（8）滾輪包邊技術(shù)。 新技術(shù)新工藝研究15（1 ）激光拼焊板的沖壓成形技術(shù) 激光拼焊板沖壓成形技術(shù)是車身輕量化的先進(jìn)制造技術(shù)之一。西方汽車發(fā)達(dá)國(guó)家已成功地將該技術(shù)應(yīng)用于內(nèi)覆蓋件和骨架件等車身零件（見圖中所示）的13種零件的沖壓生產(chǎn)中。16（2 ）先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板材的冷沖壓工藝 根據(jù)材料強(qiáng)化機(jī)理的不同，高強(qiáng)度鋼可分為普通高強(qiáng)度鋼和先進(jìn)高強(qiáng)度鋼(AHSS)，其中先進(jìn)高強(qiáng)度鋼主要包括雙相(DP)鋼、復(fù)相(CP)鋼、相變誘導(dǎo)塑性(TRIP)鋼和馬氏體(M)鋼等。雙相(DP)鋼和相變誘導(dǎo)塑性(TRIP)鋼通常采用冷沖壓工藝實(shí)現(xiàn)車身輕量化。1）先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的優(yōu)點(diǎn)減重提高碰撞安全性能降低車身制

8、造成本提高車身疲勞強(qiáng)度172）技術(shù)難點(diǎn)：沖壓回彈造成沖壓件的尺寸精度嚴(yán)重超差 和普通高強(qiáng)度鋼相比，先進(jìn)高強(qiáng)度鋼在沖壓過程中不僅會(huì)造成較大的彎曲回彈和扭曲變形，而且還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的側(cè)壁卷曲(sidewall curl)，這將嚴(yán)重影響沖壓件的形狀尺寸精度和整車裝配。雙相鋼和普通高強(qiáng)度鋼沖壓件的回彈差異雙相鋼DP600普通高強(qiáng)度鋼側(cè)壁卷曲18AHSS/UHSS的大量應(yīng)用是汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)?；貜梿栴}是AHSS/UHSS冷沖壓面臨的主要技術(shù)障礙。國(guó)外汽車公司已經(jīng)成功地將回彈控制技術(shù)應(yīng)用于車身制造中。AHSS/UHSS冷沖壓面臨的挑戰(zhàn)19（3 ）硼鋼板材的熱沖壓工藝 熱沖壓過程中硼鋼材料首先在加熱爐里溫度

9、升至900C，然后送入配備冷卻系統(tǒng)的模具中進(jìn)行沖壓成形并同時(shí)在模具中迅速冷卻，從而使材料晶相由奧氏體完全轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，屈服強(qiáng)度由最初的320MPa升高至1150MPa以上。 熱沖壓工藝主要應(yīng)用于車身的結(jié)構(gòu)安全件，如保險(xiǎn)杠車門防撞梁，A柱加強(qiáng)板和B柱加強(qiáng)板。 20國(guó)內(nèi)合資工廠熱沖壓工藝的應(yīng)用 2122（4 ）鋁合金板材的沖壓成形技術(shù) 國(guó)外轎車已成功地將鋁合金板材運(yùn)用在開閉件和翼子板上實(shí)現(xiàn)車身輕量化。 除冷沖壓成形以外，國(guó)外還采用溫?zé)岢尚渭夹g(shù)（即把板料放在模具中加熱至300C400C，然后低壓成形并在模具中冷卻）以提高鋁合金板材在沖壓過程中的可成形性。23（5） 復(fù)合鋼板的沖壓成形技術(shù)復(fù)合鋼板用于

10、國(guó)外高檔轎車的個(gè)別鈑金件，主要起到降低噪聲的作用。鍍鋅層鋼板層粘合層鋼板層鍍鋅層（6） 內(nèi)高壓脹形技術(shù) 內(nèi)高壓脹形技術(shù)是通過液體介質(zhì)產(chǎn)生管內(nèi)高壓，一次性脹形加工出幾何形狀復(fù)雜的零件，該工藝保證了零部件結(jié)構(gòu)的整體性，可取代傳統(tǒng)的沖壓件焊裝組件工藝。典型應(yīng)用實(shí)例為發(fā)動(dòng)機(jī)托架，支架結(jié)構(gòu)和梁類件。24（7） 滾壓成形技術(shù) 滾壓成形技術(shù)是通過一系列滾輪對(duì)板料逐步進(jìn)行圓角壓形，最終滾壓出等截面的工件，主要用于梁類零件如保險(xiǎn)杠橫梁，側(cè)碰防撞梁。25（8）滾輪包邊技術(shù) 滾輪包邊技術(shù)是通過機(jī)械手運(yùn)用滾輪壓邊完成開閉件的包邊，可替代傳統(tǒng)的沖壓包邊工藝。與沖壓包邊相比，滾輪包邊可節(jié)省一副包邊上模。滾輪26工作項(xiàng)目序

11、號(hào)工作內(nèi)容造型分析1外板結(jié)構(gòu)分型線評(píng)審確認(rèn)2外板沖壓可行性評(píng)價(jià)3外板表面質(zhì)量確認(rèn)（斑馬線審查）斷面分析4基于主斷面的沖壓成形性評(píng)價(jià)5零件形狀簡(jiǎn)化分析6對(duì)外觀圓角的評(píng)價(jià)與確認(rèn)4.2 造型/斷面分析27造型分析：外板結(jié)構(gòu)分型線評(píng)審確認(rèn)翼子板行李箱蓋28斷面分析零件較深，建議盡可能放大底部圓角。該處為外觀小圓角，后期工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要采用“過拉延”工藝。29工作項(xiàng)目序號(hào)工作內(nèi)容工藝方案初步規(guī)劃1零件優(yōu)先級(jí)分類2模具工序開發(fā)清單3模具生產(chǎn)布線方案4沖壓工位間輸送方式確定5模具開發(fā)費(fèi)用預(yù)算6零件檢具開發(fā)清單7零件檢具開發(fā)費(fèi)用預(yù)算4.3 工藝方案初步規(guī)劃30沖壓件優(yōu)先級(jí)分類原則模具自制且零件由生產(chǎn)基地自行生產(chǎn)

12、： 大中型覆蓋件、關(guān)重結(jié)構(gòu)件2）模具自制但外委由供應(yīng)商沖壓供貨： 中小型易于運(yùn)輸?shù)年P(guān)重結(jié)構(gòu)件3）零件采購(gòu)（模具由供貨商制作）： 采購(gòu)成本低的中小型普通結(jié)構(gòu)件31 為了有效控制工裝開發(fā)成本、制定經(jīng)濟(jì)的工藝方案，國(guó)外知名汽車企業(yè)均編制精益制造的沖壓工藝方案模板供沖壓技術(shù)人員遵循。我國(guó)主機(jī)廠有必要建立“精益制造的沖壓工藝方案模板”，并納入“企業(yè)知識(shí)庫(kù)”。32工作項(xiàng)目序號(hào)工作內(nèi)容產(chǎn)品工藝性審查1GD&T可制造性評(píng)審2沖壓方向選擇3拔模角和負(fù)角檢查4小圓角檢查5孔位可制造性檢查6修邊條件檢查7翻邊/整形缺陷檢查8部件形狀的簡(jiǎn)單化、部件的通用化分析及評(píng)價(jià)9可能起皺、開裂部位的預(yù)測(cè)及預(yù)防措施10尺寸精度可能

13、超差部位預(yù)測(cè)及預(yù)防措施11外板起伏、光順性、剛性的評(píng)審及確認(rèn)4.4 產(chǎn)品工藝性審查33產(chǎn)品工藝審查的現(xiàn)狀 1）我國(guó)汽車產(chǎn)品的CAD設(shè)計(jì)僅有十幾年的歷史，CAD設(shè)計(jì)人員多為年輕工程師，缺乏系統(tǒng)的工藝知識(shí)培訓(xùn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)很難主動(dòng)地兼顧產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的制造工藝性。 2）從事產(chǎn)品工藝審查的沖壓技術(shù)人員忙于編制設(shè)計(jì)變更需求表(ECR)，無暇將共性問題與特殊問題加以區(qū)分對(duì)待，忽視了對(duì)重點(diǎn)問題的及時(shí)關(guān)注和解決。 3）沖壓技術(shù)人員業(yè)務(wù)水平參差不齊，以工藝經(jīng)驗(yàn)為主的工作模式無法保證工藝審查工作的實(shí)際效果。34產(chǎn)品工藝審查的工作建議 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累針對(duì)共性問題編制沖壓工藝對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需求指南， 并納入“企業(yè)知識(shí)庫(kù)”，

14、以提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量和工作效率。1）產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)掌握設(shè)計(jì)需求指南，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行自檢，在工藝版數(shù)模發(fā)放前自行避免共性問題的發(fā)生。2）沖壓技術(shù)人員集中精力解決疑難結(jié)構(gòu)問題，確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝可行性。35GD&T可制造性評(píng)審1）保證主副定位孔有足夠的相對(duì)距離， 且可在同一工序沖孔完成；2）夾持點(diǎn)數(shù)量合理且能夠消除沖壓件的自身柔性；3）公差要求合理，已考慮到裝配需求且制造成本可控。36案例 1：關(guān)注貼合面的匹配，同時(shí)避免匹配件的圓角干涉案例 2：合理定義過孔孔徑，消除遮孔現(xiàn)象案例 3：合理定義搭界面尺寸，保證焊接需求37拔模角和負(fù)角檢查 案例 ： 縱梁前后段為高強(qiáng)度鋼板（B340LA，T=

15、2mm），縱梁前、后段原數(shù)模的拔模角度為單邊1O ，工藝型面基本無回彈補(bǔ)償空間。現(xiàn)調(diào)整為單邊5O，不僅增加了工藝型面的回彈補(bǔ)償空間，并且極大地降低了模具在拉延過程中的磨損。38小圓角檢查1）為保證沖壓量產(chǎn)的穩(wěn)定性（產(chǎn)品成品率），產(chǎn)品圓角在不影響產(chǎn)品功能和裝配干涉的情況下盡量采用大圓角，建議拉延部位的內(nèi)圓角半徑最小不要小于6mm。 2）多面相交的圓角處理采用“三通”式球頭。 3）若外覆蓋件造型需要小圓角特征，則應(yīng)當(dāng)借助工藝途徑解決其開裂問題。39孔位可制造性檢查側(cè)壁角度過大，無法“正沖”該處小孔。建議小孔處的平面坡度小于10O為保證沖孔質(zhì)量，沖孔位置應(yīng)避免與棱線圓角過近或位于棱線圓角處。建議孔邊

16、與圓角切線的距離至少保證5mm。40修邊條件檢查缺口開在棱線處且寬度僅3.5mm，無法保證修邊刃口強(qiáng)度建議：在平面處修邊，缺口寬度保證10mm按圖示紅線修正邊界，保證廢料滑出通暢41翻邊/整形缺陷檢查為避免翻邊疊料，建議采用“寬度15mm以上，翻邊高度僅為3mm”的工藝缺口為避免翻邊開裂，建議采用工藝缺口42工作項(xiàng)目序號(hào)工作內(nèi)容成形仿真分析1開裂部位預(yù)測(cè)2起皺預(yù)測(cè)3外板表面質(zhì)量檢查4回彈預(yù)測(cè)并提出控制策略5壓邊圈壓力和沖壓噸位估算6毛坯和落料尺寸估算4.5 成形仿真分析43 當(dāng)前以數(shù)值模擬為中心的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在沖壓領(lǐng)域迅速發(fā)展并走向?qū)嵱没?，使汽車沖壓技術(shù)真正進(jìn)入了可分析階段，傳統(tǒng)的板料成形技

17、術(shù)開始從經(jīng)驗(yàn)走向科學(xué)化。 與國(guó)外成熟的沖壓仿真技術(shù)相比，我國(guó)的沖壓CAE分析尚未形成規(guī)范化的技術(shù)體系，沒有建立一個(gè)統(tǒng)一的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)分析結(jié)果的評(píng)價(jià)也存在諸多的人為因素。44 材料性能的波動(dòng)對(duì)沖壓成形仿真計(jì)算以及評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生很大的影響。我國(guó)現(xiàn)行沖壓仿真采用的材料參數(shù)通常以材料參數(shù)的平均值作參考。 但是如果技術(shù)人員不了解材料性能波動(dòng)的程度，就無法選取適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來確保生產(chǎn)中的成品合格率。材料參數(shù) 與國(guó)外不同，我國(guó)的鋼鐵企業(yè)目前僅提供材料性能的波動(dòng)范圍，尚未公開材料性能的正態(tài)分布信息，為成形仿真的精度保證帶來相當(dāng)大的難度。45沖壓仿真參數(shù)仿真軟件的選用；工藝型面和板料的有限單元網(wǎng)格劃

18、分；有限單元（膜單元和殼單元等）的類型選取和積分點(diǎn)的確定；單元網(wǎng)格自適應(yīng)性劃分的參數(shù)設(shè)置；模具型面在沖壓過程中的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和參數(shù)設(shè)定；壓邊力和成形噸位的預(yù)測(cè)方法；板料形狀尺寸的優(yōu)化方法。除保證材料性能參數(shù)的輸入精度，沖壓仿真的其它參數(shù)也需要在準(zhǔn)確性和正確性上深入研究，從而逐漸形成企業(yè)規(guī)范，主要包括：46仿真結(jié)果評(píng)價(jià) 通常一個(gè)完整的仿真報(bào)告需包含以下幾個(gè)內(nèi)容：1、成形過程評(píng)價(jià)；2、開裂缺陷評(píng)價(jià)；3、起皺/疊料缺陷評(píng)價(jià)；4、外板剛性評(píng)價(jià)；5、外板沖擊線/滑移線評(píng)價(jià)；6、材料流入量預(yù)測(cè)；7、運(yùn)動(dòng)行程、壓邊力、成形噸位、板料牌號(hào)和形狀尺寸。47回彈預(yù)測(cè)及模面補(bǔ)償 回彈預(yù)測(cè)及模面補(bǔ)償技術(shù)是控制板材沖壓回彈

19、的核心技術(shù)，在國(guó)外沖壓行業(yè)已得到成熟應(yīng)用。 回彈預(yù)測(cè)的精度主要取決于用戶對(duì)軟件的應(yīng)用程度、精確的材料仿真模型、合理的有限元單元選擇和精確的接觸算法。事實(shí)證明，對(duì)這些因素的綜合考慮能夠使得回彈預(yù)測(cè)與實(shí)測(cè)結(jié)果比較吻合。 48回彈預(yù)測(cè)實(shí)例：如圖顯示了NUMISHEET 02翼子板的回彈仿真預(yù)測(cè)與實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比的實(shí)例。虛線的截面線表明仿真預(yù)測(cè)得到的截面形狀，實(shí)線代表實(shí)際回彈狀態(tài)。二者的吻合充分表明了回彈預(yù)測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性和有效性。49實(shí)測(cè)結(jié)果仿真預(yù)測(cè)單位: mm：翼子板拉延工序板料流入后的板料邊界仿真預(yù)測(cè)與實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比50回彈補(bǔ)償技術(shù)的工作流程51工作項(xiàng)目序號(hào)工作內(nèi)容材料利用率提升方案策劃1產(chǎn)品分塊及板料

20、排樣分析2廢料回收利用方案確定4.6 材料利用率提升方案策劃52產(chǎn)品分塊 原側(cè)圍工藝至少需要5道工序才能完成，工藝難度大、模具開發(fā)成本高、材料利用率低且品質(zhì)難以保證。 通過對(duì)側(cè)圍結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，將其重新分塊，僅需4道工序就能完成。不僅降低了模具開發(fā)成本和工藝難度，且提高了材料利用率，沖壓件質(zhì)量也得到了保證。53板料排樣1）未排樣優(yōu)化的材料利用率為31%2）排樣后優(yōu)化的材料利用率為42%，提高了11% 54廢料回收利用55工作項(xiàng)目序號(hào)工作內(nèi)容技術(shù)規(guī)范編制1模具開發(fā)技術(shù)規(guī)范編制模具設(shè)計(jì)2沖壓工序圖設(shè)計(jì)會(huì)簽3模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)簽4.7 工藝設(shè)計(jì) 沖壓工藝設(shè)計(jì)是連結(jié)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)制造的紐帶。精益制造的

21、實(shí)現(xiàn)來源于精益的工藝設(shè)計(jì)。與國(guó)外沖壓技術(shù)體系相比，我國(guó)沖壓工藝設(shè)計(jì)需建立“企業(yè)知識(shí)庫(kù)”，使經(jīng)驗(yàn)型設(shè)計(jì)走向知識(shí)資源型、優(yōu)化型設(shè)計(jì)，并借助于模板化設(shè)計(jì)等先進(jìn)的產(chǎn)品開發(fā)理念，實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)的精益化。56工藝型面精益化設(shè)計(jì) 工藝型面設(shè)計(jì)的好壞直接影響到?jīng)_壓件質(zhì)量、材料利用率以及模具調(diào)試周期。我國(guó)汽車沖壓行業(yè)有必要持續(xù)提升工藝型面優(yōu)化的技術(shù)水平，縮短與國(guó)際同行的技術(shù)差距。1）壓邊圈的設(shè)計(jì)優(yōu)化 工藝型面設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是確保壓邊圈型面的設(shè)計(jì)質(zhì)量。不當(dāng)?shù)膲哼吶π兔嬖O(shè)計(jì)會(huì)造成壓邊圈合模時(shí)板料起皺，直接影響沖壓件品質(zhì)。通過壓邊圈型面優(yōu)化技術(shù)可保證壓邊圈設(shè)計(jì)質(zhì)量，確保板料在壓邊圈合模時(shí)的光順性。572）工藝補(bǔ)充面的設(shè)

22、計(jì)優(yōu)化 工藝補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì)沖壓件質(zhì)量有很大影響，工藝補(bǔ)充面設(shè)計(jì)不當(dāng)，將會(huì)造成沖壓過程起皺、破裂等缺陷發(fā)生。因此需要對(duì)工藝補(bǔ)充面進(jìn)行反復(fù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終保證生產(chǎn)出合格的沖壓件。同時(shí)工藝補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)也直接影響到鈑金的材料利用率。58工作項(xiàng)目序號(hào)工作內(nèi)容技術(shù)規(guī)范編制1檢具開發(fā)技術(shù)規(guī)范編制檢具設(shè)計(jì)2檢具結(jié)構(gòu)圖會(huì)簽3檢測(cè)報(bào)告設(shè)計(jì)會(huì)簽確認(rèn)4.8 質(zhì)量控制策劃1）依據(jù)產(chǎn)品GD&T設(shè)計(jì)要求，統(tǒng)一模、夾、檢定位基準(zhǔn)，保證白車身精度要求2）建立制造過程質(zhì)量控制策略，設(shè)定精度檢測(cè)控制要素59工作項(xiàng)目序號(hào)工作內(nèi)容SE結(jié)果驗(yàn)證1沖壓工藝方案驗(yàn)證2沖壓仿真結(jié)果驗(yàn)證3沖壓件品質(zhì)驗(yàn)證4回彈控制策略驗(yàn)證 5外板表面質(zhì)量驗(yàn)證4

23、.9 SE結(jié)果驗(yàn)證60明確工裝開發(fā)技術(shù)要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，建立過程跟蹤控制規(guī)范。開發(fā)進(jìn)度管控表工藝會(huì)簽記錄表工法設(shè)計(jì)評(píng)審表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)評(píng)審表模具動(dòng)靜態(tài)檢查表調(diào)試過程記錄表61試模材料的測(cè)試確認(rèn) 在模具調(diào)試驗(yàn)收過程中，除了常規(guī)的模具動(dòng)靜態(tài)檢查、沖壓件尺寸精度和表面質(zhì)量評(píng)估以外，國(guó)外沖壓行業(yè)開展了更加精細(xì)的工作。主要有以下幾個(gè)方面供我們參考。 試模材料的測(cè)試確認(rèn)既有助于理解當(dāng)前的試模結(jié)果，又能夠作為可追溯性資料供后期工作的參考和比較。試模材料的信息主要包括： 1）材料信息；2）板料信息； 3）試模材料的機(jī)械性能參數(shù) 只有了解到試模材料參數(shù)在參數(shù)波動(dòng)范圍中所處的位置，才有可能對(duì)試模結(jié)果作出客觀的評(píng)價(jià)。62沖

24、壓成形性評(píng)估 試模后采用超聲波測(cè)厚儀檢測(cè)沖壓件各部位的實(shí)際厚度減薄率。通過了解各部位可能發(fā)生開裂的程度，進(jìn)一步評(píng)估該沖壓件生產(chǎn)時(shí)的成品合格率。外覆蓋件表面質(zhì)量檢查 外覆蓋件的表面質(zhì)量直接影響到整車外觀品質(zhì)。國(guó)外對(duì)外覆蓋件的質(zhì)量控制比較嚴(yán)格，通常采用以下四種檢查手段：1）外表面光照檢查；2）網(wǎng)格應(yīng)變分析；3）油石打磨檢查；4）專用光學(xué)技術(shù)（ABIS）檢測(cè)。63沖壓仿真精度驗(yàn)證 在模具調(diào)試驗(yàn)收過程進(jìn)行沖壓仿真精度的驗(yàn)證，既能朝以設(shè)計(jì)指導(dǎo)制造的方向邁進(jìn)，又可以從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)仿真技術(shù)的不足及時(shí)彌補(bǔ)提升。通常還包括以下驗(yàn)證的內(nèi)容：1） 厚度值對(duì)比（用于檢驗(yàn)板料減薄量預(yù)測(cè)能力）；2） 主應(yīng)變值對(duì)比以及次應(yīng)變

25、值對(duì)比（用于檢驗(yàn)外板剛性評(píng)價(jià)的預(yù)測(cè)能力）；3） 材料流入量對(duì)比（用于檢驗(yàn)板料尺寸計(jì)算及優(yōu)化技術(shù)水平）64五、成形仿真專題研討 挖掘/反饋沖壓開裂的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝型面問題（SE同步工程） 以精準(zhǔn)的CAE技術(shù)預(yù)測(cè)和消除起皺缺陷 分模線優(yōu)化及板料形狀尺寸優(yōu)化 沖壓方向優(yōu)化 壓邊圈型面優(yōu)化 確保大型外覆蓋件的成形品質(zhì)65Participants:1. Corus Group (The Netherlands)2. TecnologieZentrum (Germany)3. DaimlerChrysler-Chrysler Group (USA)4. CIMNE (Spain)5. GM (USA)6. The Ins. Of Phy. And Chem. Research (Japan)7. United States