【作 者】蔣磊;趙磊;廖敏;冉奧陽(yáng);陳俊偉;張雄飛

　　【引 言】

　　沖模是汽車生產(chǎn)的重要裝備之一，其開發(fā)周期長(zhǎng)，制造成本高，在新車型開發(fā)過(guò)程中，沖模的開發(fā)約占整個(gè)開發(fā)周期的 2/3[1]，其中車身覆蓋件沖模的開發(fā)周期最長(zhǎng)。車身覆蓋件沖模開發(fā)過(guò)程主要包括成形仿真、工藝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、實(shí)型鑄造、機(jī)加工拼裝、研配調(diào)試、批量生產(chǎn)等階段，所需周期通常為 12~16 個(gè)月[2]。其中，研配調(diào)試耗時(shí)最長(zhǎng)，而決定研配調(diào)試工時(shí)長(zhǎng)短最關(guān)鍵因素是工藝設(shè)計(jì)的合理與否[3,4]。因此，在沖模開發(fā)早期階段，運(yùn)用科學(xué)方式使工藝設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)水平，對(duì)于縮短沖模開發(fā)周期，降低新車型開發(fā)成本有重要作用。

　　鑒于以上分析，現(xiàn)以某SUV車型側(cè)圍外板為研究載體，依托AutoForm R8仿真平臺(tái)，構(gòu)建側(cè)圍外板成形仿真有限元模型，對(duì)B柱區(qū)域外表面易產(chǎn)生面畸變和內(nèi)表面易產(chǎn)生開裂的問(wèn)題進(jìn)行綜合分析，篩選影響側(cè)圍外板成形開裂和面畸變的關(guān)鍵工藝參數(shù)，并設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)方案，運(yùn)用極差分析和綜合評(píng)分法確定能同步解決開裂和面畸變的最優(yōu)成形工藝參數(shù)組合。最后，將最優(yōu)工藝參數(shù)組合用于側(cè)圍外板成形仿真、工藝設(shè)計(jì)以及試模驗(yàn)證，獲得了無(wú)開裂及面畸變的成形零件。

　　【結(jié)束語(yǔ)】

　?。?）在AutoForm初步成形仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于正交試驗(yàn)的成形工藝參數(shù)優(yōu)化方案，利用綜合評(píng)分和極差分析相結(jié)合的方法，得到影響側(cè)圍外板B柱立壁區(qū)域最大減薄率和A面區(qū)域最小主應(yīng)變的因素主次順序：凸模圓角半徑Rp>拉深筋半徑Rb>拉深筋彎曲圓角半徑Rw>凹模圓角半徑Rd>拔模角θ。

　?。?）采用優(yōu)化后的成形工藝參數(shù)組合修正側(cè)圍外板拉深工藝模面，并進(jìn)行拉深成形仿真，同步解決了側(cè)圍外板B柱立壁區(qū)域拉深開裂和A面區(qū)域面畸變的問(wèn)題?；趦?yōu)化后的工藝參數(shù)和有限元分析結(jié)果進(jìn)行模具設(shè)計(jì)開發(fā)及制造調(diào)試，得到成形性和表面質(zhì)量俱佳的零件，試模驗(yàn)證結(jié)果與成形仿真結(jié)果一致性較高，證明了將正交試驗(yàn)與AutoForm有限元分析融合應(yīng)用的有效性。

　?。?）研究結(jié)果表明，基于正交試驗(yàn)對(duì)AutoForm有限元分析結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，能快速獲取關(guān)鍵成形工藝參數(shù)的最優(yōu)組合，減少拉深工藝模面設(shè)計(jì)調(diào)整時(shí)間以及試錯(cuò)率，縮短了沖模開發(fā)周期，對(duì)于同類汽車覆蓋件沖模的開發(fā)具有指導(dǎo)意義。

　　以下是正文：