长城汽车：顶盖外板天窗回弹问题研究

1　研究目标

现以某车型顶盖外板天窗为例进行效果验证，剖析天窗口回弹原因，制定整改方案，验证其可行性，解决顶盖外板天窗口回弹问题，同时考虑风险规避，兼顾整车光影效果。

图1所示为某顶盖外板天窗，顶盖角部检测高出1.4mm，中部塌陷0.5mm，平行差为1.9mm。装车后天窗与天窗口平行差为2mm，影响整车密封性能，需对顶盖外板天窗进行修正。

2　问题分析

图2所示为顶盖外板多版本模具工序排布及制件成形工艺差异，顶盖多版本模具在成形过程中，OP10、OP40工序相同，OP20、OP30工序存在差异，补偿难点在于顶盖外板窗口回弹问题牵连天窗与非天窗2个版本，且全工序模具共用，回弹状态不一样，要求在模具补偿量相同的条件下，使2个版本的制件均合格。

3　方案制定及验证

3.1　回弹补偿验证

方案一：OP10拉深回弹补偿。对OP10模具进行拉深补偿，如图3所示，天窗版本顶盖精度改善，但非天窗版本顶盖补偿衔接处产生光影变形，对OP10增加补偿对控制回弹有效，但无法兼顾天窗及非天窗2个版本，方案不可行。

方案二：OP30翻边回弹补偿方案。如图4所示，OP30工序压料芯对材料内部产生的应力小于板料屈服极限，不会产生塑性变形，OP30翻边成形的法兰增加了造型强度，更好地固化A面（外观面）形状。OP30回弹补偿效果如图5所示，通过对OP30进行回弹补偿，非天窗版制件在OP20凸模和压料芯的作用下，发生少量变形（经过分析未发生塑性变形），所以不会出现补偿过量。天窗版制件则在变形的情况下进行窗口翻边，制件形状得到较好地固化，方案初步分析可行，需进一步验证方案及风险识别。

3.2　方案风险识别

对OP30进行回弹补偿分析，虽没有对非天窗版制件精度造成影响，但通过环境映射指令进行光影确认，天窗拐角在未达到理想效果的补偿量时，光影出现扭曲，如图6所示，此位置为封闭式回弹补偿，不能单独对拐角位置进行回弹补偿，故方案二需进行优化，重构A面。

3.3　风险问题解决

考虑整车搭接效果，表面质量关键指标为平行差，在整车实际装配中，天窗中部玻璃低于制件A面，所以对顶盖中部进行反向补偿，补偿方案如图7所示，精度及光影确认方案可行，下一步进行实物验证。

3.4　实物效果验证

3.4.1效果

通过减小OP30翻边间隙挤压法兰，使板料法向压应力增加，减小径向应力释放导致的回弹，平行差精度控制在0.5mm以内，如图8所示，同时补偿区域光影状态无异常，如图9所示。

3.4.2总结

设置回弹补偿时，最低要求为光影平顺，且平行差合格。拉高本已合格的中部平行差，可以有效缓解数模局部突变，且精度数据合格，满足天窗装配需求。

4　方案总结

4.1　工艺设计阶段

对OP30工序进行回弹补偿后，确认压料时板料成形应力是否超过板料屈服极限，超过则会导致非天窗版塑性变形，板料成形应力如图10所示，A面成形力小于板料屈服极限。

4.2　工艺细化阶段

设计阶段：拉深回弹补偿以非天窗版数据为主，天窗版回弹采用翻边回弹补偿方案，最低要求为光影平顺且平行差合格，如图11所示。

整改阶段：回弹补偿要结合单件平行差及总装玻璃平行差进行补偿，小于0.5mm的回弹可以采用强压或挤压间隙来实现，大于0.5mm的回弹则必须通过回弹补偿。

▍原文作者:杨丁丁，李可欣，董 佳

▍作者单位：长城汽车股份有限公司