CN111687269B - 后车门外板冲压工艺方法及汽车后车门外板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种后车门外板冲压工艺方法及汽车后车门外板。该后车门外板冲压工艺方法，包括如下步骤：对冲压的原产品模型进行分析，获取所述原产品模型生产后的易变形区域；对所述易变形区域进行工艺处理逆向调整，获得后车门外板的新产品模型；根据获得的所述新产品模型，对坯料进行冲压工艺处理，成形获得后车门外板。本发明提供旨在解决传统技术中汽车后车门外板采用根据产品造型直接进行产品加工、后期采用模具进行加工调整困难，导致后车门外板的A面质量难以保证的问题。

Description

后车门外板冲压工艺方法及汽车后车门外板

技术领域

本发明涉及车身成型技术领域，特别是涉及一种后车门外板冲压工艺方法及汽车后车门外板。

背景技术

当下环境汽车市场竞争的日益剧烈，轿车产品更新换代更越来越快，款式造型也越来越具有新颖性，汽车外覆盖件作为消费者直接可视部件，其质量好坏直接影响整车品质。因此，车身外覆盖件高质量、短周期的开发，可以把新车型的造型意图更快更直接传达给消费者，汽车后车门外板作为外覆盖件的一种，其生产工艺的优劣直接影响着车身外观品质。但是，目前在后车门外板制造中，通常采用根据产品造型直接做出产品的工艺方案，但是在产品冲压生产后经常发生A面变形，导致模具加工周期和交模周期都比较长，并且很难通过模具加工调整达到全符型，而汽车后车门外板由于后轮区外观形状不规整，使其生产调试更加复杂，汽车后车门外板的A面的质量保证一直是重点关注问题。

发明内容

基于此，本发明提供一种后车门外板冲压工艺方法及汽车后车门外板，旨在解决传统技术中汽车后车门外板采用根据产品造型直接进行产品加工、后期采用模具进行加工调整困难，导致后车门外板的A面质量难以保证的问题。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种后车门外板冲压工艺方法，包括如下步骤：

对冲压的原产品模型进行分析，获取所述原产品模型生产后的易变形区域；

对所述易变形区域进行工艺处理逆向调整，获得后车门外板的新产品模型；

根据获得的所述新产品模型，对坯料进行冲压工艺处理，成形获得后车门外板。

可选地，所述“对所述易变形区域进行工艺处理逆向调整”步骤，包括如下步骤：

先对所述易变形区域的型面从最后的加工工序进行调整处理；

然后再对所述易变形区域的型面进行倒数第二加工工序的调整处理；

依次类推，直到对所述易变形区域的型面完成第一加工工序的调整处理。

可选地，所述“对冲压的原产品模型进行分析，获取所述原产品模型生产后的易变形区域”步骤，包括如下步骤：

对冲压的原产品模型进行分析，识别所述原产品模型生产后的A面造型上的易变形区域和不易变形区域；

对构成所述A面造型的各截面线的曲率半径进行分析，获得所述截面线的多段连接线的曲率数据。

可选地，所述“对所述易变形区域进行工艺处理逆向调整”步骤，包括如下步骤：

将A面造型上的所述不易变形区域作为调整基准；

根据获取的A面造型上的所述易变形区域、所述截面线的曲率数据以及所述调整基准，对所述易变形区域的型面进行规律的逆向调整。

可选地，所述“对所述易变形区域的型面进行规律的逆向调整”步骤，包括如下步骤：

设置所述易变形区域的型面上的截面线的曲率半径值小于或等于预设曲率半径值的部分为不可调整区域，设置所述易变形区域的型面上的的截面线的曲率半径值大于所述预设曲率半径值的部位为可调整区域；

保持所述不可调整区域的截面线的曲率半径不变，对位于所述可调整区域的截面线的曲率半径进行调整，使得调整方向与所述易变形区域的变形方向相反；

根据A面造型的横向形状变化，对所述可调整区域的多个位置处的截面线的连接线分别进行调整构造，使调整构造的多条所述截面线形成网格后进行A面造型重构。

可选地，所述“直到对所述易变形区域的型面完成第一加工工序的调整处理”步骤之后，包括如下步骤：

在经过第一加工工序调整后的A面造型上进行工艺补充设置，在所述A面造型的中部拼接位置处形成型面强化特征。

可选地，所述“在所述A面造型的中部拼接位置处形成型面强化特征”步骤，包括如下步骤：

所述A面造型的中部拼接位置处形成三角形凸起特征，并在所述三角形凸起特征两侧腰线处各形成一个梯形沉槽特征，所述三角形凸起特征和所述梯形沉槽特征形成所述型面强化特征。

可选地，所述“在所述A面造型中部拼接位置处形成型面强化特征”步骤之后，包括如下步骤：

在所述A面造型上设置后轮特征区域，在所述后轮特征区域设置与后轮弧度相反的反向弧度造型。

可选地，所述“在所述A面造型中部拼接位置处形成型面强化特征”步骤之后，包括如下步骤：

在所述后轮特征区域设置上模到底情况检查平面，所述上模到底情况检查平面形成模具调试和生产时的检查基准。

此外，本发明还提出一种汽车后车门外板，所述汽车后车门外板采用如上所述的后车门外板冲压工艺方法加工制作而成。

本发明提出的技术方案中，在对汽车后车门外板进行加工制作之前，在工艺设计阶段就对工艺原产品模型的易变形区域进行识别和逆向调整处理，可以逐步矫正工艺原产品模型的变形情况以获得调整后的可改善变形情况的工艺新产品模型。而根据调整处理后得到的工艺新产品模型进行汽车后车门外板加工处理时，型面A面的变形可以得到控制和改善，后续无需采用模具、或采用较多较复杂的模具对成型产品进行加工调整，减少了模具加工周期和交模周期，也使得产品的A面质量得到了保证。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明所述后车门外板冲压工艺方法的步骤流程示意图；

图2为本发明所述原产品模型的前视结构示意图；

图3为本发明所述原产品模型(识别出易变形区域和不易变形区域)的前视结构示意图；

图4为图2的D-D纵向截面的截面线的结构示意图；

图5为本发明所述原产品模型在逆向调整前和逆向调整后的截面线的结构示意图；

图6为图5的100部分的局部放大结构示意图；

图7为图5的200部分的局部放大结构示意图；

图8为本发明所述原产品模型在第一加工工序时进行调整整形的结构示意图；

图9为图8的300部分的局部放大结构示意图；

图10为图9的E-E横向截面的横截面的结构示意图；

图11为图8的400部分的局部放大结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

传统技术中，在后车门外板制造时，通常采用根据产品造型直接做出产品的工艺方案，但是在产品冲压生产后经常发生A面变形，导致模具加工周期和交模周期都比较长，并且很难通过模具加工调整达到全符型，而汽车后车门外板由于后轮区外观形状不规整，使其生产调试更加复杂，汽车后车门外板外A面的质量保证一直是重点关注问题。为了解决上述问题，本发明提出了一种后车门外板冲压工艺方法及汽车后车门外板。

如图1所示，本发明提出的一种后车门外板冲压工艺方法，包括如下步骤：

步骤S100、对冲压的原产品模型(如图2所示)进行分析，获取所述原产品模型生产后的易变形区域；

步骤S200、对所述易变形区域进行工艺处理逆向调整，获得后车门外板的新产品模型；

步骤S300、根据获得的所述新产品模型，对坯料进行冲压工艺处理，成形获得后车门外板。

在对汽车后车门外板进行加工制作之前，在工艺设计阶段就对工艺原产品模型的易变形区域进行识别和逆向调整处理，可以逐步矫正工艺原产品模型的变形情况以获得调整后的可改善变形情况的工艺新产品模型。而根据调整处理后得到的新产品模型进行汽车后车门外板加工处理时，型面A面的变形可以得到控制和改善，后续无需采用模具、或采用较多较复杂的模具对成型产品进行加工调整，减少了模具加工周期和交模周期，降低了生产调试难度，也使得产品的A面质量得到了保证。

而且，在上述步骤S200中，所述“对所述易变形区域进行工艺处理逆向调整”步骤，包括如下步骤：

先对所述易变形区域的型面从最后的加工工序进行调整处理；

然后再对所述易变形区域的型面进行倒数第二加工工序的调整处理；

依次类推，直到对所述易变形区域的型面完成第一加工工序的调整处理。

在传统技术中，根据原产品模型加工得到产品时，其采用的加工处理工艺包括第一加工工序、第二加工工序、......、倒数第二加工工序、最后的加工工序，即依次经过这些加工工序进行加工处理而得到产品，而在这些加工工序中均有可能在产品的易变形区域产生变形。而本发明就可采用逆向调整处理方法，在工艺设计阶段，就对易变形区域的型面进行逆向调整，从经过最后的加工工序处理的型面开始进行调整处理，然后再对经过倒数第二加工工序处理的型面进行调整处理，依次类推，直到对经过第一加工工序加工处理的型面完成调整处理，可以对每个加工工序在型面的易变形区域进行调整处理，从而减小或者消除最终得到的型面的变形。这样，就无需在产品实际生产出来后，通过模具对产品上的变形进行大量的矫正整形，减少整形量，可减少模具数量和降低模具复杂度。

此外，在上述步骤S100中，所述“对冲压的原产品模型进行分析，获取所述原产品模型生产后的易变形区域”步骤，包括如下步骤：

对冲压的原产品模型进行分析，识别所述原产品模型生产后的A面造型上的易变形区域和不易变形区域。可以根据加工工艺，分析原产品模型的加工受力情况，以识别出A面造型上的易变形区域和不易变形区域；此外，也可以根据生产后的产品形状与原产品模型进行对比，以识别出A面造型上的易变形区域和不易变形区域。通过辨别出A面造型上的易变形区域和不易变形区域，方便后续对易变形区域进行调整处理。如图3所示，其中原产品模型上的A区域、B区域、C区域的变形量很小，可视作A面上的不易变形区域；而其他区域部位的变形量较大，即可视为A面上的易变形区域。

对构成所述A面造型的各截面线的曲率半径进行分析，获得所述截面线的多段连接线的曲率数据。在辨别出A面造型上的易变形区域和不易变形区域后，还需要对整个A面造型的各处的纵向截面线进行分析，特别是对易变形区域的A面造型部位处的纵向截面线进行分析，以获得各截面线的曲率数据，方便后续根据截面线的曲率数据进行调整处理。而且，每条截面线均由多段连接线连接而成，获取截面线的曲率数据，即需要获取截面线上的多段连接线的曲率半径。上述的分析过程可通过CAE(Computdr Aiddd dnginddring，计算机辅助分析)软件进行。如图4所示，该截面线为构成A面的其中一条截面曲线，该截面线由不同段的连接线连接构成，对各段连接线进行分析，从而得到各段连接线的曲率数据。

而且，在上述步骤S200中，所述“对所述易变形区域进行工艺处理逆向调整”步骤，包括如下步骤：

步骤S210、将A面造型上的所述不易变形区域作为调整基准。在对A面造型上的易变形区域进行逆向调整之前，需要根据A面造型上的不易变形区域A区域、B区域、C区域作为基本控制点，以便于对A面造型上的易变形区域进行工艺处理逆向调整。

步骤S220、根据获取的A面造型上的所述易变形区域、所述截面线的曲率数据以及所述调整基准，对所述易变形区域的型面进行规律的逆向调整。采用上述的从最后的加工工序、倒数第二加工工序、......、第一加工工序的逆向顺序对A面造型的易变形区域的截面线的曲率半径进行调整处理，以实现对易变形区域的逆向调整。

而且，在上述步骤S220中，所述“对所述易变形区域的型面进行规律的逆向调整”步骤，包括如下步骤：

步骤S222、设置所述易变形区域的型面上的截面线的曲率半径值小于或等于预设曲率半径值的部分为不可调整区域，设置所述易变形区域的型面上的的截面线的曲率半径值大于所述预设曲率半径值的部位为可调整区域。即在对A面造型上的易变形区域的截面线进行调整之前，先需要确定易变形区域的可调整区域和不可调整区域，以便后续对可调整区域的截面线的连接线的曲率半径进行调整。如图5至图7所示，100部分区域可为上述的不可调整区域，200部分区域为上述的可调整区域，而A区域和C区域为不易变形区域，即调整基准。

步骤S224、保持所述不可调整区域的截面线的曲率半径不变，对位于所述可调整区域的截面线的曲率半径进行调整，使得调整方向与所述易变形区域的变形方向相反。即在确定好易变形区域的可调整区域后，就可对可调整区域的截面线的连接线的曲率半径进行调整，以减少或者消除截面线的各个连接线的变形。截面线的连接线调整前后的曲率半径存在变化，该变化数值的确定是对分析结果变形量的大小和模型设定支撑部分相对位置关系进行综合分析所得，对模型的分析结果A面造型变形方向进行反向造型调整所得。如图5至图7所示，其中a为原产品模型的A面造型的纵向截面线，b为原产品模型的A面造型进行逆向调整处理后的纵向截面线(也可视为新处模型的A面造型的纵向截面线)。

步骤S226、根据A面造型的横向形状变化，对所述可调整区域的多个位置处的截面线的连接线分别进行调整构造，使调整构造的多条所述截面线形成网格后进行A面造型重构。即可根据A面造型的横向形状变化，对A面造型上的易变形区域的可调整区域的不同位置的多个纵向截面线的多段连接线的曲率半径分别进行调整，以完成对整个可调整区域的纵向截面线的调整，并将多条纵向截面线重新构造形成网格，之后通过辅助软件例如CATIA、UG等，完成A面造型的重构工作，从而实现对A面造型的适应性调整，即可获得新产品模型。

可选地，所述“直到对所述易变形区域的型面完成第一加工工序的调整处理”步骤之后，包括如下步骤：

在经过第一加工工序调整后的A面造型上进行工艺补充设置，在所述A面造型的中部拼接位置处形成型面强化特征300。在产品的第一加工工序中，通常会将与A面造型设置为左右对称的两个造型同时进行加工(如图8所示)，以便后续加工出汽车后车门外板的左侧门外板和右侧门外板。此时，形成左侧门外板和右侧门外板的两个造型型面之间具有中部拼接位置，可在此中部拼接位置处设置成型面强化特征300，以对中部拼接位置进行强化，以保证产品的A面造型的刚度和强度，以便在后续加工过程中对A面造型的形状保证提供基础(即可保证后续加工过程中减少A面造型的变形)。

进一步地地，所述“在所述A面造型的中部拼接位置处形成型面强化特征”步骤，包括如下步骤：

所述A面造型的中部拼接位置处形成三角形凸起特征，并在所述三角形凸起特征两侧腰线处各形成一个梯形沉槽特征，所述三角形凸起特征和所述梯形沉槽特征形成所述型面强化特征(如图9至图10所示)。通过在A面造型的中部拼接位置处设置三角形凸起特征和梯形沉槽特征，以对中部拼接位置处进行强化。

具体地，上述的成型面强化特征的外观形状类似等腰三角形，并且在三个顶点部分进行了倒角处理(倒圆角半径可为30mm)，其顶部三条边中两个长边的形状为与产品边线平行的两条规则曲线(与产品边线的距离可为40mm)，通过顶部曲线向下拔模形成侧壁(侧壁拔模角度可为15°)，在两条腰线拔模形成侧壁与产品本身边缘之间形成梯形沉槽特征(梯形沉槽特征的上底可为40mm，高为20mm，下底宽同为20mm)，并且对梯形沉槽特征的各顶点进行倒角处理(倒圆角半径可为10mm)，其截面线如图7所示。通过该类似三角形凸台的工艺补充区的设置，可以在产品冲压生产时吸收更多的材料，从而保证产品的A面造型有更充分的延展。三角形凸起特征两侧的梯形沉槽特征能够控制中间工艺补充区材料的流动，并且对产品到底前几毫米的过程进行一次强拉伸，使产品该部分材料进一步产生加工硬化，提升了产品边线位置的强度。

此外，所述“在所述A面造型的中部拼接位置处形成型面强化特征”步骤之后，包括如下步骤：

在所述A面造型上设置后轮特征区域400，在所述后轮特征区域设置与后轮弧度相反的反向弧度造型。在工艺设计阶段，通过在后轮特征区域40位置，采取与后轮弧度相反的反向弧度造型，可进一步增大上述工艺补充区的范围，一方面把产品的压料面向产品的外侧延伸，减少了流过凹模口的材料产生缺陷进入产品区的可能，另一方面该造型特征能够吸收进入凹模型腔的更多材料，起到更大程度拉伸材料的作用提升了刚度。

而且，所述“在所述A面造型的中部拼接位置处形成型面强化特征”步骤之后，包括如下步骤：

在所述后轮特征区域400设置上模到底情况检查平面d，所述上模到底情况检查平面d形成模具调试和生产时的检查基准。同时在该位置工艺补充上，利用工艺补充区设置有上模到底情况检查平面d(如图11所示)，在模具的调试以及生产过程中提供一个检查基准，能够通过观察拉深模在此位置上模设置的印记，在下模产生痕迹的情况，清楚的看出产品拉深深度是否到位。

此外，本发明还提出一种汽车后车门外板，所述汽车后车门外板采用如上所述的后车门外板冲压工艺方法加工制作而成。本发明在工艺设计阶段，对产品生产后可能产生变形的区域进行识别，考虑产品的支撑特点，结合产品在原产品模型型面基础上的成形CAE分析结果，对产品的A面造型的易产生变形区域进行工艺处理逆向调整，从最后的加工工序开始直至调整到第一加工工序，以改善产品的变形情况，还可缩短了模具加工周期和交模周期；并且，通过在后车门外板第一加工工序的左右件拼接部分设置规则形状特征以形成工艺补充区，可解决后车门外板在冲压生产过程中拼接位置边线拉伸不充分、产品刚度不足的问题；此外，通过后轮特征区域的工艺补充面上设置上模到底情况检查平面，为检查产品拉深深度是否到位提供了方便，可进一步保证产品的质量。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种后车门外板冲压工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

对冲压的原产品模型进行分析，获取所述原产品模型生产后的易变形区域；

对所述易变形区域进行工艺处理逆向调整，获得后车门外板的新产品模型；

根据获得的所述新产品模型，对坯料进行冲压工艺处理，成形获得后车门外板；

其中，所述“对冲压的原产品模型进行分析，获取所述原产品模型生产后的易变形区域”步骤，包括如下步骤：

对冲压的原产品模型进行分析，识别所述原产品模型生产后的A面造型上的易变形区域和不易变形区域；

对构成所述A面造型的各截面线的曲率半径进行分析，获得所述截面线的多段连接线的曲率数据。

2.根据权利要求1所述的后车门外板冲压工艺方法，其特征在于，所述“对所述易变形区域进行工艺处理逆向调整”步骤，包括如下步骤：

先对所述易变形区域的型面从最后的加工工序进行调整处理；

然后再对所述易变形区域的型面进行倒数第二加工工序的调整处理；

依次类推，直到对所述易变形区域的型面完成第一加工工序的调整处理。

3.根据权利要求1所述的后车门外板冲压工艺方法，其特征在于，所述“对所述易变形区域进行工艺处理逆向调整”步骤，包括如下步骤：

将A面造型上的所述不易变形区域作为调整基准；

根据获取的A面造型上的所述易变形区域、所述截面线的曲率数据以及所述调整基准，对所述易变形区域的型面进行规律的逆向调整。

4.根据权利要求3所述的后车门外板冲压工艺方法，其特征在于，所述“对所述易变形区域的型面进行规律的逆向调整”步骤，包括如下步骤：

设置所述易变形区域的型面上的截面线的曲率半径值小于或等于预设曲率半径值的部分为不可调整区域，设置所述易变形区域的型面上的的截面线的曲率半径值大于所述预设曲率半径值的部位为可调整区域；

保持所述不可调整区域的截面线的曲率半径不变，对位于所述可调整区域的截面线的曲率半径进行调整，使得调整方向与所述易变形区域的变形方向相反；

根据A面造型的横向形状变化，对所述可调整区域的多个位置处的截面线的连接线分别进行调整构造，使调整构造的多条所述截面线形成网格后进行A面造型重构。

5.根据权利要求2所述的后车门外板冲压工艺方法，其特征在于，所述“直到对所述易变形区域的型面完成第一加工工序的调整处理”步骤之后，包括如下步骤：

在经过第一加工工序调整后的A面造型上进行工艺补充设置，在所述A面造型的中部拼接位置处形成型面强化特征。

6.根据权利要求5所述的后车门外板冲压工艺方法，其特征在于，所述“在所述A面造型的中部拼接位置处形成型面强化特征”步骤，包括如下步骤：

所述A面造型的中部拼接位置处形成三角形凸起特征，并在所述三角形凸起特征两侧腰线处各形成一个梯形沉槽特征，所述三角形凸起特征和所述梯形沉槽特征形成所述型面强化特征。

7.根据权利要求5所述的后车门外板冲压工艺方法，其特征在于，所述“在所述A面造型的中部拼接位置处形成型面强化特征”步骤之后，包括如下步骤：

在所述A面造型上设置后轮特征区域，在所述后轮特征区域设置与后轮弧度相反的反向弧度造型。

8.根据权利要求7所述的后车门外板冲压工艺方法，其特征在于，所述“在所述A面造型的中部拼接位置处形成型面强化特征”步骤之后，包括如下步骤：

在所述后轮特征区域设置上模到底情况检查平面，所述上模到底情况检查平面形成模具调试和生产时的检查基准。

9.一种汽车后车门外板，其特征在于，所述汽车后车门外板采用如权利要求1至8中任意一项所述的后车门外板冲压工艺方法加工制作而成。

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