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轉發自：模具工業

作者：王沖1，李貴2，張學文賈雪1 （l.北京汽車集團有限公司，北京101300； 2·武漢科技大學機械自動化學院，湖北武漢430081）揚州鍛壓\揚州沖床\揚鍛\yadon\沖床廠家\壓力機廠家\鍛造廠家\

摘要：描述了沖壓同步工程在整車開發過程中的主要目標及作用，通過對某大型汽車企業沖壓同步工程具體應用流程的詳細分析，說明沖壓同步工程在整車開發過程中各個階段的主要工作內容，以側圍外板為例闡述了沖壓同步工程在汽車車身關鍵零件開發過程中的實際應用。關鍵詞：沖壓同步工程；工藝分析；側圍外板中圖分類號：TG386．1文獻標識碼：B文章編號：1 1一2168（2016）03一m29一06 DOI: 10· 16787/j ·cnki · 1001一2168 ·dmi·2016 ·03 · 8

Forming analysis and structure improvement for side-frame outer panel based on stamping simultaneous engineering

WANG Chongl, LI G 2，ZHANG Xue-weni, JIA Xuel

(1.Beijing Automotive Group CO” Ltd., Beijing 101300，China; 2.Sch001 Of Machinery and

Automation，Wuhan University Science and Technology, Wuhan, Hubei 430081，China) Abstract: mam target id action Of stamping simultaneous engineering in the vehicle development process was described. Through analyzing the application procedure Of starnpmg simultaneous engineering a large automobile enterprise，the principal work content each phase Of vehicle development process was illustrated. SO，taking the side-frame outer p祀1 example，the practical application Of stamping simultaneous engineering in auto-body c c p development process was elaborated.

Key words: stamping simultaneous engineering; process analysis; side-frame outer p祀1

沖壓同步工程（簡稱沖壓SE）是伴隨零件開發過程同步進行的，對關鍵零部件借助經驗數據庫及計算機輔助工程（CAE）軟件進行沖壓可行性分析，用于在模具及工裝加工數據凍結發布前判斷零件在量產中的質量風險及生產成本，對不合理的零件結構提出設計變更建議，使零件的制造工藝性得到優化。

國內外汽車企業中，同步工程（SE）己成為汽車零件開發過程中必不可少的重要手段，在整個汽車開發周期中需要考慮零件的所有因素，包括質量、成本、進度、周期等要求。沖壓SE是指由沖壓工藝專業技術人員組成的工作組，在整個汽車開發過程

收稿日期：20巧一日一16。

作者簡介：王沖（1986一），男（漢族），河北保定人，工程帥，主要研究領域為汽車車身沖壓同步工程。

中密切配合零件設計部門，對整車零件進行沖壓成形性能評價，在滿足制造要求和零件設計之間找到最優結合點，有效降低設計風險及設計成本。

沖壓SE工作貫穿于新車開發的全過程，從了解對標車的關鍵零件制作工藝開始，到量產車的制作完成，都需要沖壓工藝人員的參與。沖壓工藝人員主要解決車身零件的沖壓工藝問題，快速有效地解決車身設計過程中出現的各種問題，是縮短開發周期和降低開發成本的保證。為此運用DFM(design for manufacturability)方法，將沖壓工藝研究與計算機輔助工程相結合，提出沖壓同步工程的概念。沖壓SE要求沖壓工藝人員與零件開發人員一一起集成的、同步參與汽車設計，從開始就考慮到從概念成形到樣車制作的所有因素，包括零件質量、制造成本、使用材料、進度計劃及用戶需求，通過與相關部門人員的良好協作及信息的及時交流，使生產工藝性問題在研發階段得到解決。

現通過詳細闡述沖壓SE在汽車開發過程中各個階段的主要工作內容及任務，就沖壓SE工作如何用于指導車身關鍵零件的結構設計改進提出建議。

2沖壓的工作目標

車身開發在整車開發中是非常關鍵的，沖壓SE 是對車身零件開發及其相關過程進行并行、一體化設計的一種工作模式。沖壓SE在縮短模具開發周期、降低零件生產成本、提升零件質量、保證開發效率等方面發揮著重要作用，圖1所示為沖壓SE的主要工作目標。沖壓SE工作主要從以下3個方面來實現具體目標。

圖1沖壓SE主要工作目標簡圖

（1）沖壓SE改善沖壓工藝性。零件設計人員因對沖壓工藝知識缺乏，車身沖壓零件設計不合理，導致在后續模具開發中存在嚴重質量缺陷，或是模具結構復雜。而沖壓SE可以提前發現零件設計的不合理性，優化零件結構設計、改善零件的工藝成形方案，可有效避免后期因零件設計改動而造成零件開發周期長，成本過高，有效提高生產效率。

（2）沖壓SE提高材料利用率。零件結構的合理定義可以實現零件各部位結構的實用性以及較高的材料利用率，在沖壓SE過程中，可借助c黼分析軟件對零件定義材料性能和尺寸進行優化設計和分析，在滿足結構強度條件下以期獲得最經濟最實用的材料牌號以及最高的材料利用率，以降低零件在量產時的生產成本。

〈3）沖壓SE實現制造工藝性驗證。工藝方案的穩定性是確定零件制造工藝驗證中的重要一環，通過沖壓SE可以從沖壓設備、生產綱領、生產方式等多種影響因素進行綜合考慮以確定零件生產方案，優化車身零件制造工藝，以減少模具結構設計存在缺陷的風險。

3沖壓SE具體應用流程

沖壓SE工作是針對所需制造的零件能否滿足

量產要求而展開的同步分析，在整車開發過程的工作內容主要分為4個階段，即對標車分析階段、造型設計階段、零件工程化階段和樣車制作階段。在整個開發周期中，沖壓SE工作對車身零件的設計優化起著關鍵作用。圖2所示為沖壓SE在整車開發過程中的應用流程圖。

新車開發前期介入沖壓SE，對零件設計初期進行成形性分析和模具工程預分析，及早發現制造工藝及成本問題，對造型及關鍵特征進行合理優化。在零件工程化階段，依據具體數據從零件品質、模具結構、可操作性、制造成本等因素出發，對關鍵零件的成形性及工藝性進行審查，提出工程更改申請書(ECR) ,及時反饋給零件設計部門，并跟蹤零件結構變更后的狀態進行分析。經過與零件工程師進行技術交流，使零件結構達到最優。在樣車制作階段，沖壓SE主要是驗證零件成形性，評估量產可行性。對于存在成形缺陷的零件需要分析問題產生的原因并判斷量產時的質量風險，提出進一步優化零件設計的建議。

在整車開發過程中通過幾輪沖壓SE分析，車身零件的工藝性會得到最大程度的優化，使零件量產時的調試成功率顯著提高。同時經過不斷總結積累經驗，以零件為單位建立一個豐富智能的沖壓SE 數據庫，以供后續新車開發中零件設計及沖壓SE工作作為參考。

4汽車側圍外板案例分析

以某車型的側圍外板為例說明如何通過沖壓 SE實現優化零件結構的過程，并提出具體的優化方案。

4 · 1零件介紹

圖3所示為某側圍外板零件，零件材料為 DC06，料厚為0·7mm，擬采用自動化方式進行生產。現從沖壓SE的開發思路對零件沖壓成形性、工藝方案、材料性能及利用率等方面進行優化分析。

4·2沖壓CAE建模與分析

采用沖壓CAE軟件Autoform4 ·4版本對零件的沖壓工藝方案進行建模，并對其沖壓成形性進行仿真模擬。初始設定的坯料形狀及尺寸如圖4所示，初始具體的成形模擬參數設置：壓邊力為2 200 kN：壓邊圈行程設為225 mm；摩擦因數為0 ·巧：最小

圖4零件坯料形狀尺寸

圖3 零 件

單元尺寸為1.5 mm