CN114054628B - 一种侧围外板与雨水槽集成制造方法和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种侧围外板与雨水槽集成制造方法和车辆，其包括在不改变整车装配关系的前提下将侧围外板与后雨水槽集成为集成化侧围外板，对集成化侧围外板的加工成形工序包括OP10工序，拉延；OP20工序，修边、整形、冲孔；OP30工序，翻边、整形；OP40工序，翻边、冲孔；在OP10工序，将行李箱盖配合部的负角法兰展开，使修边线位于压料面上，形成工艺补充面；在OP20工序，对工艺补充面整形形成预整形面，预整形面相对于工艺补充面沿翻边线向内旋转一定角度β。本发明根据白车身装配关系，将后流水槽集成至侧围外板的行李箱盖配合部，使二者融合成一个新的零件，大幅削减了汽车覆盖件冲压、焊接的综合制造成本。
Description
技术领域
本发明公开了一种侧围外板与雨水槽集成制造方法，属于汽车制造技术领域，具体公开了一种侧围外板与雨水槽集成制造方法和车辆。
背景技术
近年来，随着国内汽车市场的逐渐饱和，汽车行业开始迈入微增长、零增长甚至是负增长时代。汽车行业的竞争也愈发激烈，一方面受原材料、物流、劳务等因素的影响，上游零部件采购成本逐年上涨，另一方面为了保持市场竞争力，下游的终端销售价格日趋下降。在多重成本压力下，汽车企业的经济效益被不断挤压，降低整车成本成为当今汽车企业所面临的最重要课题之一。以乘用车为例，纵观整车成本，白车身制造成本约占整车成本的40～50％，而汽车覆盖件的制造成本在白车身成本中占比超过90％。因此，降低汽车覆盖件制造成本是削减整车成本、提高汽车企业经济效益的一项重要举措。
为了降低汽车覆盖件制造成本，诸多学者陆续进行了相应的研究以及工业化应用。在产品设计、工艺规划及模具开发阶段，借助冲压成形虚拟分析软件，分析零件的成形性和可以利用的废料大小，实现了天窗纵梁加强板和天窗框架同步成形，减少了冲压模具的开发套数，降低了冲压原材料费用。针对汽车侧围外板传统拉延工艺材料利用率低、生产成本高等问题，提出一种可提升材料利用率的浅拉延工艺方案，通过将侧围外板侧翻边法兰展开作为压料面，降低拉延深度，减少拉延工艺补充面来减小坯料尺寸，从而使侧围外板材料利用率达到47％，节约了材料成本。在一种在后盖外板窗框处嵌套一种前门把手加强板的套模工艺方法中，基于同步工程原理的多零件组合冲压工艺方案及模具设计，通过对不同零件的排列组合及组合体成形性分析，合理排布各序冲压工艺内容，实现了六个零件的组合生产，减少了冲压模具开发成本盒后期生产成本。基于有限元平台对天窗加强框和天窗加强框连接梁套件成形工艺进行动态模拟，使材料利用率较单件由40.11％提升至45.06％，降低了零件材料成本，节省了冲压模具成本和材料消耗，并提高了生产效率。。
上述研究均是通过提高材料利用率或是采用一模多件的嵌套成形工艺来降低汽车覆盖件制造成本，虽然在一定程度上削减了材料消耗和工装费用，但是对于一台份白车身而言，总的零件数量并未减少，汽车覆盖件制件的焊接成本仍未降低。
现有技术中，侧围外板与后雨水槽在集成之前，后雨水槽通过8个焊点与侧围外板连接成一体，并与侧围外板存在10mm的法兰搭接量。具体集成方案为：将后雨水槽焊接边修剪10mm，并沿修剪后的边线与侧围外板进行缝合，使两个零件在不改变整车装配关系的前提下实现集成，从而得到集成化侧围外板。
与传统侧围外板相比，集成化侧围外板在行李箱盖配合部产品结构更加复杂，如附图3所示。通过附图4所示的断面分析可知，行李箱盖配合部在冲压方向下存在较大负角，负角区域的座面宽度达到60mm，座面深度较大，最大达到20mm，同时该区区域均采用小圆角过渡衔接，圆角半径均在R5以下，成形难度极大。传统侧围外板行李箱盖配合部为10～15mm宽的法兰，采用“过拉延+ 侧翻边”即可成形，工艺相对简单。集成化侧围外板行李箱盖配合部由于存在多重曲面以及圆弧结构，过拉延后无法直接侧翻边实现成形，需要采用侧翻边与侧整形的复合工艺。
根据产品结构特点、零件尺寸公差要求、冲压设备约束条件以及成本最小化的考虑，发明对集成化侧围外板采用了四工序的成形工艺方案，如附图5和6 所示：第一道工序为拉延(OP10)，完成所有外表面区域的一次拉延成形以及前风挡搭接部、顶盖搭接部、后风挡搭接部、行李箱盖配合部、尾灯配合部、后部配合部、轮拱部、加油口部、后三角窗配合部、前门洞、后门洞等区域的过拉延成形；第二道工序为修边+整形+冲孔(OP20)，完成沿周外轮廓修边，前、后门洞区域以及加油口部内孔修边，前、后门洞区域和后三角窗配合部整形；第三道工序为翻边+整形(OP30)，完成前风挡搭接部、顶盖搭接部、后风挡搭接部翻边，轮拱部预翻边，行李箱盖配合部、尾灯配合部、后保配合部以及加油口部翻边整形；第四道工序为翻边+冲孔(OP40)，完成轮拱部翻边以及所有孔的冲孔。
集成化侧围外板全工序冲压成形数值模拟结果可以由有限元分析的受力分析模型得到。通过受力分析可知，集成化侧围外板全工序冲压成形均位于安全区域，未超出材料的成形极限，无开裂风险。集成化侧围外板成形充分，无塑性变形不足，说明零件获得了良好的成形质量。虽然集成化侧围外板在全工序冲压成形过程中未出现开裂、刚性不足等质量缺陷，但在行李箱盖配合部确出现了较为严重的起皱。利用起皱因子分析，发现行李箱盖配合部座面最大起皱因子达到了0.165，远大于汽车覆盖件内表面起皱因子必须小于0.05的判断标准，表明零件起皱风险很大。通过成形过程分析，发现行李箱盖配合部座面起皱发生于OP30，在OP30成形到底前10mm时，即出现目视可见的几何皱纹，当OP30 成形到底时，行李箱盖配合部座面出现了叠料，说明起皱相当严重。
集成制造起皱原因分析：由于融合了后雨水槽，集成化侧围外板行李箱盖配合部负角法兰宽度相对于传统侧围外板成倍增加，翻边整形深度也更大。为了不增大板料尺寸，保证零件集成后材料利用率不变，并降低拉延开裂风险，本发明在设计拉延工序数模时，运用了浅拉延工艺，即将行李箱盖配合部的负角法兰展开，使修边线位于压料面上，从而达到降低拉延深度、减少工艺补充面的目的，如附图7-11所示。但浅拉延工艺的应用又带来新的问题，即工艺补充面与产品面偏差过大，后工序翻边整形时，材料流动不可控，切向得不到有效地伸展，极易产生多料起皱。利用OP30有限元模型对成形过程进行分析，当距离下死点20mm时，行李箱盖部侧翻边整形开始成形，受产品结构自身局限性影响，成形初始阶段侧翻边整形凹模工作型面未能同时与零件接触，下部刃口最先触料，如附图11所示。当距离下死点10mm时，侧翻边整形凹模上部刃口才开始触料。此时，一部分材料被约束至侧翻边整形凹模上、下部刃口之间，在切向压应力Fa、Fb的作用下，材料发生失稳并处于悬空状态，如附图12所示。随着侧翻边整形凹模不断向前运行，材料压缩失稳效应不断加剧，并最终形成几何皱纹。上述分析提到的技术问题是侧围外板与雨水槽集成技术是否可行话的核心，故亟待提供一种技术方案解决上述技术问题。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种侧围外板与雨水槽集成制造方法，其根据白车身装配关系，将后流水槽集成至侧围外板的行李箱盖配合部，使二者融合成一个新的零件，大幅削减了汽车覆盖件冲压、焊接的综合制造成本。
本发明公开了一种侧围外板与雨水槽集成制造方法，其包括在不改变整车装配关系的前提下将侧围外板与后雨水槽集成为集成化侧围外板，对集成化侧围外板的加工成形工序包括OP10工序，拉延；OP20工序，修边、整形、冲孔； OP30工序，翻边、整形；OP40工序，翻边、冲孔；在OP10工序，将行李箱盖配合部的负角法兰展开，使修边线位于压料面上，形成工艺补充面；在OP20工序，对工艺补充面整形形成预整形面，预整形面相对于工艺补充面沿翻边线向内旋转一定角度β。
在本发明的一种优选实施方案中，β＝18°。
在本发明的一种优选实施方案中，在OP10工序，行李箱盖配合部的负角法兰展开形成工艺补充面，工艺补充面包括基于分模线部位凹模成形的第一圆角 R14mm、基于第一台阶凸模成形的第二圆角R12mm、基于第二台阶凹模成形的第三圆角R9mm和翻边线部位过拉延成形的第四圆角R6mm，凹模圆角切点与修边线之间的距离为8mm，工艺补充面与其余部位形状同时完成过拉延成形，工艺补充面截面线长L1与产品截面线长L0按照以下公式进行设计：
L1＝L0×0.97。
在本发明的一种优选实施方案中，在OP20工序，对工艺补充面整形形成预整形面，预整形面包括基于分模线部位凹模成形的第五圆角R14mm、基于第一台阶凸模成形的第六圆角R15mm、基于第二台阶凹模成形的第七圆角R15mm、翻边线部位过拉延成形的第八圆角R3mm，预整形面截面线长与产品面截面线长按照以下公式进行设计：
L2＝L0×0.95。
在本发明的一种优选实施方案中，步骤3：在OP30工序，利用侧翻边整形斜楔机构对后雨水槽进行最终整形，使其最终成形至与产品一致的尺寸结构。
在本发明的一种优选实施方案中，在OP10工序，完成所有外表面区域的一次拉延成形以及前风挡搭接部、顶盖搭接部、后风挡搭接部、行李箱盖配合部、尾灯配合部、后部配合部、轮拱部、加油口部、后三角窗配合部、前门洞、后门洞区域的过拉延成形。
在本发明的一种优选实施方案中，在OP20工序，完成沿周外轮廓修边，前、后门洞区域以及加油口部内孔修边，前、后门洞区域和后三角窗配合部整形。
在本发明的一种优选实施方案中，在OP30工序，完成前风挡搭接部、顶盖搭接部、后风挡搭接部翻边，轮拱部预翻边，行李箱盖配合部、尾灯配合部、后保配合部以及加油口部翻边整形。
在本发明的一种优选实施方案中，在OP40工序，完成轮拱部翻边以及所有孔的冲孔。
在本发明的一种优选实施方案中，修剪后雨水槽焊接边，并沿修剪后的边线将雨水槽与侧围外板缝合，使两个零件在不改变整车装配关系的前提下集成得到集成化侧围外板。
本发明还公开了一种车辆，其包括侧围外板与雨水槽集成制造方法制造的集成式侧围外板和雨水槽。
本发明的有益效果是：本发明根据白车身装配关系，将后流水槽集成至侧围外板的行李箱盖配合部，使二者融合成一个新的零件，大幅削减了汽车覆盖件冲压、焊接的综合制造成本；在应用本发明专利的集成制造技术之前，后雨水槽为外购件，每件采购成本为9.6元。后雨水槽和侧围外板通过8个焊点焊接成侧围总成，每个焊点成本为0.5元。计算可知，应用本发明专利的集成制造技术之后，可节约整车制造成本为9.6×2+0.5×8×2＝27.2元/台；。
附图说明
图1是本发明一种侧围外板与雨水槽集成制造方法的侧围外板与后雨水槽集成前状态示意图；
图2是本发明一种侧围外板与雨水槽集成制造方法的侧围外板与后雨水槽集成后状态示意图；
图3是本发明一种侧围外板与雨水槽集成制造方法的集成化侧围外板行李箱盖搭接部的机构示意图；
图4是图3的局部剖视图；
图5是本发明一种侧围外板与雨水槽集成制造方法的工序流程图；
图6是本发明一种侧围外板与雨水槽集成制造方法的工艺流程图；
图7是本发明一种侧围外板与雨水槽集成制造方法的集成化侧围外板行李箱盖配合部的起皱原因分析中OP10工序数模示意图；
图8是图7的局部剖视图；(图中的产品面即成型后的后雨水槽截面)
图9是本发明一种侧围外板与雨水槽集成制造方法集成化侧围外板行李箱盖配合部的起皱原因分析中OP30有限元模型示意图；
图10是图9的局部剖视图；(图中的产品面即成型后的后雨水槽截面)
图11是图9的局部剖视图；(OP30到底前20mm截面分析)
图12是图9的局部剖视图；(OP30到底前10mm截面分析)
图13是本发明一种侧围外板与雨水槽集成制造方法的起皱工艺优化方案中优化后的OP20工艺模面示意图；(图中的产品面即成型后的后雨水槽截面，整个加工工序由图中的工艺补充面->预整形面->产品面)
图14是本发明一种侧围外板与雨水槽集成制造方法的起皱工艺优化方案数值模拟验证示意图；
图15是图14中的圆圈部位的局部放大试图；
图16是图14中的圆圈部位的局部放大试图。
具体实施方式
下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。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。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
进一步的，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明公开了一种侧围外板与雨水槽集成制造方法，其包括在不改变整车装配关系的前提下将侧围外板与后雨水槽集成为集成化侧围外板，对集成化侧围外板的加工成形工序包括OP10工序，拉延；OP20工序，修边、整形、冲孔； OP30工序，翻边、整形；OP40工序，翻边、冲孔；在OP10工序，将行李箱盖配合部的负角法兰展开，使修边线位于压料面上；在OP20工序，完成修边成形后，预整形后雨水槽使其沿翻边线向内旋转18°，并对台阶面进行整形。
在本发明的一种优选实施方案中，步骤1：在OP10工序，分模线部位凹模圆角为R14mm，凹模圆角切点与修边线之间的距离为8mm，第一台阶凸模圆角为R12mm，第二台阶凹模圆角为R9mm，翻边线部位过拉延圆角为R6mm，并与其余部位形状同时完成过拉延成形，工艺补充面截面线长L1与产品截面线长L0按照以下公式进行设计：
L1＝L0×0.97
在本发明的一种优选实施方案中，步骤2：在OP20工序，分模线部位凹模圆角为R14mm，第一台阶凸模圆角为R15mm，第二台阶凹模圆角为R15mm，翻边线部位过拉延圆角为R3mm，预整形面截面线长与产品面截面线长按照以下公式进行设计：
L2＝L0×0.95
在本发明的一种优选实施方案中，步骤3：在OP30工序，利用侧翻边整形斜楔机构对后雨水槽进行最终整形，使其最终成形至与产品一致的尺寸结构。
在本发明的一种优选实施方案中，在OP10工序，完成所有外表面区域的一次拉延成形以及前风挡搭接部、顶盖搭接部、后风挡搭接部、行李箱盖配合部、尾灯配合部、后部配合部、轮拱部、加油口部、后三角窗配合部、前门洞、后门洞区域的过拉延成形。
在本发明的一种优选实施方案中，在OP20工序，完成沿周外轮廓修边，前、后门洞区域以及加油口部内孔修边，前、后门洞区域和后三角窗配合部整形。
在本发明的一种优选实施方案中，在OP30工序，完成前风挡搭接部、顶盖搭接部、后风挡搭接部翻边，轮拱部预翻边，行李箱盖配合部、尾灯配合部、后保配合部以及加油口部翻边整形。
在本发明的一种优选实施方案中，在OP40工序，完成轮拱部翻边以及所有孔的冲孔。
在本发明的一种优选实施方案中，修剪后雨水槽焊接边，并沿修剪后的边线将雨水槽与侧围外板缝合，使两个零件在不改变整车装配关系的前提下集成得到集成化侧围外板。
本发明还公开了一种车辆，其包括侧围外板与雨水槽集成制造方法制造的集成式侧围外板和雨水槽。
下面结合附图对本发明做出进一步的解释：
如图1所示，侧围外板与后雨水槽的二者材质、料厚相同，材质均为 JAC270F-45/45，料厚均为0.65mm。集成之前，后雨水槽通过8个焊点与侧围外板连接成一体，并与侧围外板存在10mm的法兰搭接量。具体集成方案为：将后雨水槽焊接边修剪10mm，并沿修剪后的边线与侧围外板进行缝合，使两个零件在不改变整车装配关系的前提下实现集成，从而得到集成化侧围外板。
与传统侧围外板相比，集成化侧围外板在行李箱盖配合部产品结构更加复杂，如附图3所示。通过附图4所示的断面分析可知，行李箱盖配合部在冲压方向下存在较大负角，负角区域的座面宽度达到60mm，座面深度较大，最大达到20mm，同时该区区域均采用小圆角过渡衔接，圆角半径均在R5以下，成形难度极大。传统侧围外板行李箱盖配合部为10～15mm宽的法兰，采用“过拉延+ 侧翻边”即可成形，工艺相对简单。集成化侧围外板行李箱盖配合部由于存在多重曲面以及圆弧结构，过拉延后无法直接侧翻边实现成形，需要采用侧翻边与侧整形的复合工艺。
根据产品结构特点、零件尺寸公差要求、冲压设备约束条件以及成本最小化的考虑，发明对集成化侧围外板采用了四工序的成形工艺方案，如附图5和6 所示：第一道工序为拉延(OP10)，完成所有外表面区域的一次拉延成形以及前风挡搭接部、顶盖搭接部、后风挡搭接部、行李箱盖配合部、尾灯配合部、后部配合部、轮拱部、加油口部、后三角窗配合部、前门洞、后门洞等区域的过拉延成形；第二道工序为修边+整形+冲孔(OP20)，完成沿周外轮廓修边，前、后门洞区域以及加油口部内孔修边，前、后门洞区域和后三角窗配合部整形；第三道工序为翻边+整形(OP30)，完成前风挡搭接部、顶盖搭接部、后风挡搭接部翻边，轮拱部预翻边，行李箱盖配合部、尾灯配合部、后保配合部以及加油口部翻边整形；第四道工序为翻边+冲孔(OP40)，完成轮拱部翻边以及所有孔的冲孔。
将集成化侧围外板全工序工艺数模另存为IGS格式，并导入至AutoForm 软件中。根据工艺方案在AutoForm软件中依次进行工序规划、板料设计、工具体设定以及工艺参数设置，得到有限元模型。由于生产该集成化侧围外板的冲压车间运用清洗机对板料进行清洗和润滑，且冲压模具采用全型面镀铬处理，因此，材料在冲压成形过程中所受到的摩擦阻力较小。结合冲压模具调试经验和实际工况条件，将有限元分析所用的摩擦系数设置为0.125，压力机滑块行程设置为900mm，冲压速度设置为1500mm/s，压边力、压边圈行程、压料力、压料板行程等工艺参数分别单独设置，具体工艺参数如表1所示。
表1侧围外板冲压工艺参数
集成化侧围外板全工序冲压成形数值模拟结果可以由有限元分析的受力分析模型得到。通过受力分析可知，集成化侧围外板全工序冲压成形均位于安全区域，未超出材料的成形极限，无开裂风险。集成化侧围外板成形充分，无塑性变形不足，说明零件获得了良好的成形质量。虽然集成化侧围外板在全工序冲压成形过程中未出现开裂、刚性不足等质量缺陷，但在行李箱盖配合部确出现了较为严重的起皱。利用起皱因子分析，发现行李箱盖配合部座面最大起皱因子达到了0.165，远大于汽车覆盖件内表面起皱因子必须小于0.05的判断标准，表明零件起皱风险很大。通过成形过程分析，发现行李箱盖配合部座面起皱发生于OP30，在OP30成形到底前10mm时，即出现目视可见的几何皱纹，当OP30 成形到底时，行李箱盖配合部座面出现了叠料，说明起皱相当严重。
集成制造起皱原因分析：由于融合了后雨水槽，集成化侧围外板行李箱盖配合部负角法兰宽度相对于传统侧围外板成倍增加，翻边整形深度也更大。为了不增大板料尺寸，保证零件集成后材料利用率不变，并降低拉延开裂风险，本发明在设计拉延工序数模时，运用了浅拉延工艺，即将行李箱盖配合部的负角法兰展开，使修边线位于压料面上，从而达到降低拉延深度、减少工艺补充面的目的，如附图7-11所示。但浅拉延工艺的应用又带来新的问题，即工艺补充面与产品面偏差过大，后工序翻边整形时，材料流动不可控，切向得不到有效地伸展，极易产生多料起皱。利用OP30有限元模型对成形过程进行分析，当距离下死点20mm时，行李箱盖部侧翻边整形开始成形，受产品结构自身局限性影响，成形初始阶段侧翻边整形凹模工作型面未能同时与零件接触，下部刃口最先触料，如附图11所示。当距离下死点10mm时，侧翻边整形凹模上部刃口才开始触料。此时，一部分材料被约束至侧翻边整形凹模上、下部刃口之间，在切向压应力Fa、Fb的作用下，材料发生失稳并处于悬空状态，如附图12所示。随着侧翻边整形凹模不断向前运行，材料压缩失稳效应不断加剧，并最终形成几何皱纹。
集成制造起皱对策：根据前述起皱原因分析可知，造成集成化侧围外板行李箱盖配合部起皱的主要原因为侧翻边整形量过大。因此，为了解决起皱，需要减小行李箱盖配合部的侧翻边整形量。由于调整OP10的过拉延设计过于繁琐，且耗时较长，需要反复进行成形仿真验证，故本发明采取更加易于操作的后工序工艺优化方法，将行李箱盖配合部的侧翻边整形进行工序拆解，在OP20追加预整形，以减小OP30侧翻边整形量，从而降低切向压应力对材料的影响，改善 OP30侧翻边整形过程中材料的悬空状态。具体工艺优化方案如附图13所示：
步骤1：在OP10工序，将集成化侧围外板后雨水槽负角翻边法兰展开，使其修边线落于压料面上的拉延筋内侧，其中，分模线部位凹模圆角为R14，第一台阶凸模圆角为R12，第二台阶凹模圆角为R9，翻边线部位过拉延圆角为R6，以上尺寸参数详见图8，并与其余部位形状同时完成过拉延成形；步骤2：在 OP20工序，完成修边成形后，利用上模预整形镶块对后雨水槽进行预整形，使其沿翻边线向内旋转18°，并对台阶面进行整形，其中，分模线部位凹模圆角仍为R14保持不变，第一台阶凸模圆角由R12整形至R15，第二台阶凹模圆角由R9整形至R15，翻边线部位过拉延圆角由R6整形至R3，以上尺寸参数详见图10；步骤3：在OP30工序，利用侧翻边整形斜楔机构对后雨水槽进行最终整形，使其最终成形至与产品一致的尺寸结构。
利用优化后的工艺数模再次对集成化侧围外板进行全工序冲压成形有限元分析，得到的起皱分析结果如附图14所示。由附图14可知，工艺优化后行李箱盖配合部最大起皱因子为0.045，满足起皱因子小于0.05的判断标准，座面区域几何皱纹消除，说明零件发生起皱风险较小，故可判定行李箱盖配合部起皱问题得到解决。
集成制造方案验证：将优化后的冲压工艺数模用于集成侧围外板冲压模具结构设计，并用数值模拟结果指导现场试模，使板料尺寸、试模工艺参数、拉延材料流入量与数值模拟保持一致。最终调试稳定后获得的集成化侧围外板工序件和完成件。基于本发明方法制造的集成化侧围外板成形质量良好，无开裂、起皱以及成形不充分等质量缺陷，行李箱盖配合部各工序亦无起皱产生，与数值模拟结果吻合度较高，达到了批量生产的质量需求，实现了侧围外板和后雨水槽的集成制造。
需要指出，本发明的附图7、图9、图11、图12、图13均为同一位置不同工序下的A-A剖视图，故均采用了A-A表示；进一步的，图8、图10和图13 中所标识的产品面为最后成形的后雨水槽面。
本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种侧围外板与雨水槽集成制造方法，包括
OP10工序，对集成化侧围外板的外表面、搭接部、配合部、孔部进行拉延；
OP20工序，对完成OP10工序的集成化侧围外板进行修边、整形、冲孔；
OP30工序，对完成OP20工序的集成化侧围外板进行翻边、整形；
OP40工序，对完成OP30工序的集成化侧围外板进行翻边、冲孔；
集成化侧围外板包括侧围外板、后雨水槽和行李箱盖配合部；
其特征在于：
在OP10工序，将行李箱盖配合部的负角法兰展开，使修边线位于压料面上，形成工艺补充面；
在OP20工序，对工艺补充面整形形成预整形面，预整形面相对于工艺补充面沿翻边线向内旋转一定角度β。
2.根据权利要求1所述的侧围外板与雨水槽集成制造方法，其特征在于：步骤1：在OP10工序，工艺补充面包括基于分模线部位凹模成形的第一圆角R14、基于第一台阶凸模成形的第二圆角R12、基于第二台阶凹模成形的第三圆角R9和翻边线部位过拉延成形的第四圆角R6，凹模圆角切点与修边线之间的距离为8mm，工艺补充面与其余部位形状同时完成过拉延成形，工艺补充面截面线长L1与产品截面线长L0按照以下公式进行设计：
L1=L0×0.97 。
3. 根据权利要求1所述的侧围外板与雨水槽集成制造方法，其特征在于：步骤2：在OP20工序，预整形面包括基于分模线部位凹模成形的第五圆角R14、基于第一台阶凸模成形的第六圆角R15、基于第二台阶凹模成形的第七圆角R15、翻边线部位过拉延成形的第八圆角R3，预整形面截面线长与产品截面线长按照以下公式进行设计：
L2=L0×0.95
L0为产品截面线长，L2为预整形面截面线长。
4.根据权利要求1所述的侧围外板与雨水槽集成制造方法，其特征在于：步骤3：在OP30工序，利用侧翻边整形斜楔机构对后雨水槽进行最终整形，使其最终成形至与产品一致的尺寸结构。
5.根据权利要求1所述的侧围外板与雨水槽集成制造方法，其特征在于：在OP10工序，完成所有外表面区域的一次拉延成形以及前风挡搭接部、顶盖搭接部、后风挡搭接部、行李箱盖配合部、尾灯配合部、轮拱部、加油口部、后三角窗配合部、前门洞、后门洞区域的过拉延成形。
6.根据权利要求1所述的侧围外板与雨水槽集成制造方法，其特征在于：在OP20工序，完成沿周外轮廓修边，前、后门洞区域以及加油口部内孔修边，前、后门洞区域和后三角窗配合部整形。
7.根据权利要求1所述的侧围外板与雨水槽集成制造方法，其特征在于：在OP30工序，完成前风挡搭接部、顶盖搭接部、后风挡搭接部翻边，轮拱部预翻边，行李箱盖配合部、尾灯配合部、后保配合部以及加油口部翻边整形。
8.根据权利要求1所述的侧围外板与雨水槽集成制造方法，其特征在于：在OP40工序，完成轮拱部翻边以及所有孔的冲孔。
9.根据权利要求1所述的侧围外板与雨水槽集成制造方法，其特征在于：修剪后雨水槽焊接边，并沿修剪后的边线将后雨水槽与侧围外板缝合，使两个零件在不改变整车装配关系的前提下集成得到集成化侧围外板。
10.一种车辆，其特征在于：包括基于如权利要求1-9任一项所述的侧围外板与雨水槽集成制造方法制造的集成式侧围外板和雨水槽。
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