摘要：本文以一汽大众的全新宝来轿车四门外板调试生产中遇到问题为背景，通过新车型调试验收的过程，总结出全新宝来四门外板的工艺特点。针对调试出现的问题，提出并实施改进方案，使四门外板制件达到质量要求标准和高效率生产要求。其中，新宝来门外板有多条锐棱，并且腰线高度大，在使用新工艺的夹料翻边后达到质量要求。在门扣手的模具设计中，对型面进行回弹补偿和加强着率、强压等，使此处缺陷明显减轻，达到质量要求。
关键词：夹料翻边锐棱
回弹
轿车四门
工艺
模具
中图分类号：TH162
文献标识码：B
全新宝来轿车四门外板冲压工艺和模具结构特点
魏春谊
姜长富
（一汽大众汽车有限公司，长春130000）
作者简介：魏春谊（1971—），男，首席技师，研究方向为新车型汽车外表面模具工艺和结构研究，新车型外表面模具调试及制件表面质量和制件尺寸优化。
1新宝来汽车四门外板的特点
新宝来轿车从侧面看，两条横贯侧立面的“双
肩线”简洁而富有立体感，使得车身更加修长。四门外板是轿车车身外表面冲压件中重要的组成部分，制件造型和质量的优劣，直接影响感官印象。全新宝来轿车外观如图1所示。
1.1四门产品特点
长安奔奔二手车新宝来车身四门外板表面主要特征为腰线，
有强烈的视觉效果，腰线夹角达到116°，深度为5.5mm ，腰线大约R6.5，弦宽10mm 。这是大众车型
目前夹角最尖锐，深度最大的一款车型（图2）。
为了突出主腰线效果，在主腰线下方50mm 左右，设置一个较短较浅的锐棱线，此锐棱线贯穿车
门扣手。以前大众车型的腰线和棱线尽量避开车门扣手，因为车门扣手的成型形状复杂，材料变形大；成形后表面质量容易出现暗坑和波浪缺陷。新宝来车型锐棱穿过扣手，锐棱R 角是0.5mm 。
新宝来车型在车门底部也有一条锐棱连接前后轮罩。在制件成型时，板料不能产生较大滑动，不然会产生滑移线缺陷，严重时会使制件开裂报
图1
全新宝来轿车外观
图2主腰线夹角和深度
116.026°
5.476mm
废（图3）。门的冲压工艺、冲压方向和冲压角度都是经过反复模拟、改进后制定的。它要求从模具的设计、制件成型工艺、模具结构都有不同于以往的方案。此次为提高制件产品质量，减少滑移线，通过改变冲压角度和加大工艺凸包形状来实现，通过降低生产效率来保证最佳车身质量。
1.2四门锐棱线制造特点
四门外板的腰线和锐棱线在机械加工时，不
能采用普通型面加工方法，必须采用特殊的加工工艺。尤其是锐棱线，对模具铸造质量提出更高要求，首先铸件加工面不能有砂眼和裂纹等缺陷，其次采用合金球墨铸铁材料，此材料由于有自应力硬化特性，所以具有很好的抗磨损性能。其淬火性能同样优越，适合于空冷火焰淬火。火焰淬火硬度可达HRC50~57，是做拉延凸模和拉延凹模及压边圈铸造的理想材料。
四门外板的主腰线凸模圆角一般要按照产品尺寸减少1mm 进行加工。锐棱线位置凸模加工时，要严格按照锐棱加工工艺，凸模锐棱圆角为0。（图4和图5）。模具加工后凸模棱线只能用油石抛光。凹模研修时棱线两侧15mm 强压着要均匀，着率要在90%以上，若强压着不均匀，制件表面棱线位
置会产生明显波浪，严重影响表面质量。
1.3四门匹配关系
轿车车身中与四门外板相匹配的制件不多，但
匹配间隙和平度尺寸的要求决定整车质量等级和质量品质。A 柱处前门与翼子板匹配，间隙是3.5+0.5mm ，平度是0（-10）；B 柱处前门与后门匹配，
间隙是4.2+0.5mm ，平度是0（01）；C 柱后门与侧围匹配，间隙是3.7+0.5mm 平度是0（0+1）（图6）。
2
拉延模具特点
2.1
东莞汽车网门外板工艺特点
门外板成型深度浅，拉延筋一般采用方筋。
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使板料延展达到需要的塑性变形。在模拟中出现制件局部较大回弹的现象。因此在模具的工艺设计过程中，重点关注回弹问题，做好前期的回弹补偿，在适当位置均匀增加凸模型面高度，减少回弹量（图7）。
根据以往的门外板经验，在制件成型变化较大的部位进行局部型面补偿设置，在凸模、凹模制件成型区域以外增加工艺凸包，以提高拉延制件表面质量，为后面工序做好基础。
在模拟时发现，新宝来门外板因有3条棱线，主腰线在成型时会产生滑移线。在设计时经过精算模拟和多次调试实验，不断优化改进，将顶端拉延筋改成轻微走料（图8），以达到质量要求，又保证两条锐棱没有滑移线缺陷。
图3
主腰线和两条锐棱线
图4前门棱线示意图5
后门棱线示意
图6匹配间隙平度示意
间隙3.5+0.5mm
崔克蝴蝶自行车平度0（-10）mm 间隙4.2+0.5mm
平度0（01）mm 间隙3.7+0.5mm
平度0（0+1）mm
图7前门、
后门制件回弹模拟
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图8
前面拉延件走料模拟
从模拟图（图9）中可以看到，拉延模具门扣手成型较深，表面会出现缩颈、波浪和暗坑等质量缺陷。为了减轻调试中的此类问题，一般在模具结构中采用分体活动式门扣手凸模、凹模，在调试时，通过改变凸模凹模的高度尺寸、对凸模凹模成型圆角的优化，得到较好的表面质量。为了更好解决门扣手周围的波浪和暗坑问题，只能在拉延模具研修时，门扣手位置凸模凹模着率达到90%以上。着均匀强压情况下，制件门扣手位置表面质量有明显提高，在大批量生产时质量稳定。
2.2修边角度的要求
模具冲切最大角度为15。，若门扣手冲孔修边
冲切角度大于15。，需要在拉延凸模冲切角度位置提前做工艺型面，将冲切角度大的部分做成合理角度，再进行冲切。凹模刃口不能采用波浪式刃口，修边时要保证同时冲切（图10），最后通过后序压料板整形达到产品要求的角度。
2.3门外板四角和门扣手模具结构设置
在进行翻边工序和压合时，门外板四角尺寸
根据压合制件质量和间隙尺寸要求，需经常更改。在其他车型实际工作过程中，将修边凸模四角设计成可拆卸的镶块形式，以方便凸模修边刃口尺寸改动（图11）。
门扣手质量直接影响门板质量等级。修边是门扣手制作的重要工序，一般凹模和压力板做成分体镶块式，方便维修和调整缺陷。门扣手冲孔
修边时制件受冲裁力的作用，在拉延中产生的缺陷也会再次加重。可以对手扣缺陷位置进行强压和型面局部增高等实现优化。凹模和压力板螺钉为后紧固方式，保证扣手周围型面完好（图12）。
需要注意的是，首先要保证制件与凸模服帖，修边定位要准确稳定，能够符合连续快速生产的需要。其次避免门扣手处成型圆角与凸模或压力板圆角干涉。还要检查冲孔凸模型面与制件冲孔位置的服帖率和着率、对冲头切入型面角度进行检查，消除冲孔时对制件的变形力。2.4
后门B 柱夹料翻边的特点
前门产品翻边一般在主棱线位置调整翻边镶块的翻边顺序和翻边间隙就能保证翻边立面的质量；后门产品形状B 柱翻边，是两层台式翻边。第一次是翻边整型如L 形，第二次在第一次翻出的台面上6mm 位置处再次垂直翻边（图13）。
新宝来因为两侧主棱线夹角小，在翻边时主棱线会产生严重的聚料情况，使翻边立面有缺陷。为了解决后门B 柱翻边缺陷问题，新宝来模具采用了夹料翻边方法。即在第1次翻边整型时，
（a ）门扣手板料拉伸
图9
门扣手成型模拟图
（b ）
门扣手成型过程图图10
拉延凸模扣手角度过大
图11
修边凸模四角镶块形式
图12
门扣手模型
（b ）分体式压料镶块
（a ）
凸模上冲孔镶块
图13
后门和前门B 柱位置
（b ）前门B 柱位置
（a ）后门B
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柱位置
将凸模外侧增加活动压料装置。翻边工作中，翻边的板料一直在翻边镶块和活动压料装置之间夹料的状态下成形。板料的流动受到良好的控制，制件的立面质量得到提高，达到质量要求。通过冲压CAE 模拟后门B 柱位置夹料翻边与常规翻边状态对比可以看出，制件的质量提高（图14）。
在图14对比图中明显看到，刚接触时，夹料翻边板料平整，而常规翻边板料有轻微变形。在离下死点5mm 时，夹料翻边板料良好。而常规翻边板料有严重畸变。在下死点时，夹料翻边板料无缺陷，而常规翻边板料有明显叠料。
因为是整型式翻边，夹料翻边的压料面在下死点时，必须静止不动，翻边镶块回程后，制件取出，夹料活动压料面才可以回程。不然制件会因活动压料面的顶起产生变形。所以要求活动压料面的动力来源可控制。一般设计时利用压机的气垫闭锁，或是用可控气缸和可控氮气缸、活动压料面在下死点时静止等几种方式，达到夹料翻边的要求。后门下模和后门上模如图15所示。
由于模具的结构空间限制和棱线角度大小的
影响，活动压料面也可以设计成局部压料块，如图16所示。
3
分析
a .在拉延凸模、凹模型面进行回弹型面补偿设
置，在成形区域增加工艺凸包，可以提高制件表面质量。
b .门外板扣手处的压料板采用镶块形式，更加方便模具的维修和制件质量的调整。
c .在制件主特征线角度小、深度大的情况下，采用常规翻边方法，不能得到良好质量。经过试验用夹料翻边后，解决翻边棱线处叠料问题，保证制件表面质量。
4结束语
通过对新宝来门外板模具的调试，为以后新
车型调试积攒了经验。需要对门外板模具工艺、结构设计进行细致深入的研究，并吸取先进工艺和生产经验，提高制件表面质量和尺寸位置精度，以达到稳定、高效、持续的高质量生产。
图14夹料翻边与常规翻边对比
夹料翻边与常规翻边对比
翻边镶块刚接触时
离下死点5mm 时
在下死点时
（a ）下模
图16局部夹料翻边
（b ）
上模
图15
后门下模和后门上模