摘要

车身工程部不断开发高精度、成型难度高的高强度钢板的生产技术，以实现轻量化、高强度的车身。构成新型CX-9车体的高强度钢板的使用率为62%，预计打造精密品质的难度会更大。因此，开发了一种精密制造技术，通过CAE将冲压件连接到车身装配区域，并有效地为在实际机器上和桌面上的批量生产做好准备。在这项技术中，可以计算车身装配精度的仿真是必不可少的，需要在将验证结果与实机和仿真结果进行比较的同时提高仿真的精度。CX-9进行的这种模拟开发和车身尺寸精度的内置将从冲压领域逐步介绍。

1.首先

一辆车首先映入眼帘的是设计，马自达称之为动人设计，将生活感和即将开始动起来的日本之美赋予形状。同时，身体也是实现跑步和安全性能的骨架。车身结构不仅对跑步、转弯、停止等基本性能很重要，而且对安全性能和减轻重量也很重要。为了达到预期的这些性能，必须保证车身骨架的精度以及发动机、底盘和悬架的安装位置的精度。近年来，对地球环境和安全的要求不断提高，为了实现这些要求，需要兼具高强度、高刚性和轻量化的车身。为了满足所有这些逐年增加的期望，致力于开发尺寸精度训练技术。本文介绍了通过追求车身结构和制造方法以最大限度地发挥车辆性能的技术发展（图1）。

图1车身整车性能

2、整车性能和车身精度保证

2.1整车性能与车身精度的关系

车身要达到的三大性能是转向稳定性、碰撞安全性和NVH性能。除了这些性能外，外板的表面质量和尺寸精度直接影响设计设计。如果没有良好的车身精度，没有任何偏差，就无法实现这些车辆性能和设计。构成车身的各冲压件的精度和连接它们的车身总成的精度很重要，必须提高尺寸精度，以最大限度地减少连接时的应力和由其引起的变形。

2.2车身精度保证流程演进

在传统工艺中，对每个冲压件和车身装配进行并行培训和浇口管理，也使用CAE，但质量是根据实际面板的精度进行修改的。在这个过程中，CAE技术比以往更早地从工艺设计阶段开始使用，除了平行生长冲压件和车身装配外，整个车身区域是连接起来的，在相互补充的同时，以尺寸精度为目标，图2.

与此流程相适应，第3章“提高冲压件CAE精度”，第4章“提高接头配合精度”，第5章“提高车身装配精度”。

图2尺寸控制过程

3.提高冲压件的CAE精度

3.1CAE验证中尺寸精度保证的挑战

在将高强度钢板应用于车身时，与低碳钢板相比，一般的冲压成型问题开始于由于延展性降低而导致的裂纹和皱纹等成形性的劣化，以及由于高屈服应力而导致的弹簧。因背衬量增加导致尺寸精度变差，因材料硬度导致模具成型面耐磨性下降。特别是尺寸精度的恶化被认为是一个重要的问题，因为在装配过程中的焊接装配过程中在接合面产生了间隙，这可能会影响整个车身，例如外观质量和碰撞性能的恶化。

假设回弹是由弹性变形引起的，并用板弯曲半径R处的弯曲角θ0及其返回量Δθ表示回弹量，杨氏模量E、屈服应力σ和板厚t由弹性体表示如下：塑性力学计算，变成表达式（1）。

回弹量

从这个方程可以看出，当试图通过高张力和减薄相结合来减轻重量时，回弹量一般向增加的方向变化（图3）。

图3回弹后的形状

关于高强度钢板CAE验证时的问题，与低碳钢板相比，裂纹、皱纹等成形性的验证次数增加，回弹的尺寸精度保证需要更多的资源。例如，增加一个新的验证周期，通过预先将回弹的数量和范围纳入计划来创建一个预期的形状，并确认回弹的减少。

然后，抗拉强度的增加导致进一步重复验证和研究对策计划的工时增加。验证次数与尺寸精度的比率和用于创建对策工具形状而不是成形性的工时显着增加，即使在确保成型性后，也重新确认了成形性以及对策确认通过根据前景改变工具形状来提高尺寸精度。增加了验证。此外，CAE验证结果与实际面板之间的一致程度与回弹量的增加成比例增加。

3.2基于施工方法和前景的尺寸精度措施

高强度钢板的回弹对策可以考虑以下三种措施。

①通过施工方法减少弯矩

(2)通过改变产品形状来改善形状冻结性

③根据计划形状的前景进行合并

最初，从低碳钢板到高强度钢板的材料替代措施，目前主要根据经验规律采取（2），但随着张力的增加，（1）和（3）的措施已经扩大了。例如，在施工方法中，成型过程主要分为两个，第一步是浅成型，然后下一步是成型到正常位置（2）。这个意图是：

(1)尺寸精度

通过在开始时较浅地成形，施加的应变量的变化被减小并且尺寸精度的变化被抑制。此外，通过弯曲其余部分，可以减少壁翘曲和尺寸精度变化的发生。

(2)成型性

Overdraw可以安装在担心开裂的地方，更容易确保成型余量。此外，通过平衡两个步骤中的成型量来减少皱纹。

(3)对于生产力

通过减少成型负荷和材料的流入，减少了模具的负荷，防止了拉毛的发生。此外，由于可以在与成型方向相同的方向进行修边加工，从而减轻了修边模具的负荷，提高了产品边缘精度。我们一直在通过CAE验证这些，优化施工方法，并继续努力制造实际模具。关于前景，已经建立了一个验证程序，用于从CAE分析结果中导出高度有效的前景信息并无缝创建前景形状。使用脱模前引起回弹的残余应力，反转该应力向量，计算弹簧前向信息，并将其用作估计量。此外，通过应用全局变形技术，可以将由多个曲面组成的工具形状创建为在不改变拓扑结构的情况下平滑准确地包含预期量的预期形状，缩短了尺寸精度验证周期，实现了。

然而，当应用具有更高抗拉强度的高强度钢板时，回弹的绝对量和材料特性的变化变得更大，因此随着症状努力的延伸，极限变得明显（1）和（3）.是的。因此，我们回到（2）的观点，在产品形状的原有功能之外，通过提供改善形状冻结的功能来减少回弹的发生。

3.3努力改善形状冻结

新的兴趣点不是仅仅根据经验法则通过改变产品形状来重复验证，而是通过分析脱模前残余应力的分布状态来确定回弹的原因，并根据每个因素确定形状。重点是通过添加形状和改变以提高冷冻性能，重复确认和验证来提高尺寸精度的螺旋。

该验证的一般流程如下。

(1)首先，对回弹状态进行粗略分类，对整个产品形状影响最大的状态，很多情况下，重点

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