文／朱良辉，杨佳·安徽江淮福臻车体装备有限公司

整体侧围是目前汽车车身普遍采用的结构设计，这种设计具有车身尺寸精度和强度高、制造周期短、生产成本低、设备和工装投入费用少等优点，但因其材料薄、形状复杂、空间曲面多、结构尺寸较大等特点，成形性较汽车其他零件困难，为保证零件成形质量，处理数模型面时，需要考虑的问题较多。图1 所示为某轿车侧围外板，从曲率、成形、减薄、回弹以及与其他覆盖件的搭接，到编程、机加阶段，再到现场研合阶段，模面处理工作需要综合考虑避空、着色、成形性、强弱压等因素对产品的影响，才能最终完成模具型面设计。

模具型面偏差加工的目的

板件主要通过凹模和凸模作用而成形出所需的形状，例如以凸模型面为基准，在凹模上加工出一个零件料厚的间隙，板件在凸模、凹模之间的间隙中冲压成形。模具型面偏差处理是对非基准侧型面实施不等间隙的加工方法，区分出关键型面和非关键型面，使机床压力根据凸凹模的不同间隙，重新分配，目的是防止干涉，提高模具调试效率和板件稳定性，达到缩短模具开发周期的目的。

模具型面偏差加工处理

侧围成形过程中拉深工序处理较为重要，偏差加工一般体现在上模，压力面是控制板料流动的关键部位，设计偏差处理时需要考虑制件的成形性、拉深减薄率、机床变形等影响因素，根据不同的零件造型，在模具相应位置上设计不同的偏差值。对拉深模型面进行偏差处理时，主要内容包括：⑴对前期数模做整体膨胀处理；⑵凸模避让处理；⑶凹模变形补偿和型面不等间隙处理；⑷压边圈变形处理和避让处理。

拉深模型面处理方法

整体膨胀处理

成形的制件经过拉深模拉深后，会产生塑性变形，回弹就是很难避免的缺陷之一。当载荷卸载后，板件的成形得到了部分恢复，造成板件的形状及尺寸与模具工作表面的形状和尺寸不符。侧围外板作为尺寸较大的零件，由于变形和回弹的影响，拉深完成后的成形件，尺寸会小于后工序模具型面的尺寸，无法与后工序凸模型面贴紧，故而会预先将工艺数模的型面做1.0005 ～1.0008 倍的放大处理，如图2 所示。

凸模避让处理

⑴凸模作为基准型面，需将凸模数模中的凹R 角以及凹筋做避让处理，如图3(a)所示蓝色R 角处，做R-3mm避让处理。避让后与工艺数模（绿色表示）对比效果如图3(b)所示。

⑵做托刀面，如图4 所示。

⑶处理完成后检查型面的光顺性、边界、负角以及A 面的曲率。

凹模变形补偿和型面不等间隙处理

⑴整体补偿，主要是根据模具结构的强度特点进行补偿，如图5(a)所示，CAE 模拟分析报告如图5(b)所示。

模具位于机床中间区域的变形量最大，导致这一区域着色可能较差，为保证着色的均匀性，首先做整体补偿，补偿区域如图6(a)中方形蓝线区域和蓝点位置所示，补偿数值参考图6(b)所示。

⑵局部型面不等间隙处理说明：1)补充面让空，上下边梁靠近补充立面不能让空，防止成形时上下边梁起波浪；2)腰线处、油箱口处、A 面(图7(a)、A 面拐角处(图7(b)A、B、C、D 处)、成形较深且复杂处(C 柱门框A 面处、前后门框中间的上下边梁、角窗)、上横梁的上下边(图7(c))等位置需要强压处理；3)根据CAE 分析报告中的减薄率，对减薄较大的区域进行间隙补偿；4)铰链孔、锁孔强压处理；5)成形到底标记的处理，要视到底标记所在位置而定，若在产品型面上，则和周围型面一起做不等间隙处理即可；若在需要让空的工艺补偿面上，则取到底标记边缘线向外偏置5mm 的范围内，保持原始面不处理，再与周围需要让空的20mm 范围内的面桥接起来；6)凹R 角和凹筋按照规范让空0.5 ～0.7mm，要注意凹角让空充分，凸角按原尺寸进行桥接。

注意小特征的细节处理，为了便于成形，后工序无功能的地方可做让空处理，如图7(d)红色面可做适当让空处理。

⑶处理后确认上述工作是否完成，并进行型面的光顺性、边界、负角以及A 面曲率检查。

压边圈变形及避让处理

⑴整体补偿按图8 所示，结合凹模补偿方法，对外侧大压边圈做机床Z 轴负向变形补偿，2 个小压边圈由于凹模在此处补偿较强，且后期现场可进行调配，不参与补偿处理，只做管理面的强压处理。

⑵拉延筋的凹筋让空、凸R 角按原尺寸重新倒角、非管理面打斜让空处理及型面光顺性检查。

结束语

对于整体侧围外板拉深工序的偏差加工方案，是从历史数据中提炼得到的，现场加工效果反馈良好。对于消除板件和后工序模具零件干涉、重要面着色差、次要面间隙紧、钳工研配工作量大、模具制造周期长等问题有明显改善作用，对该类零件的模具偏差方案的设计有参考作用。