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本文以某国产车型后纵延伸梁作为研究对象,针对原成形工艺方案导致法兰过渡垂直面开裂问题,提出增设预成形弯曲工序。后纵延伸梁在车身中起到承重的作用,因此对材料本身的强度有一定的要求,一般情况下针对像后纵延伸梁这样的承重件选择高强度钢作为其材质。但这样也有一个缺点,即如果对其进行冲压,则会出现起皱、裂纹、回弹等缺点。为了解决后纵延伸梁的开裂问题,文章使用Autoform软件对成形过程进行模拟仿真,以法兰过渡垂直面弯曲角度、凹凸模间隙、摩擦系数、压边力、冲压速度为自变量,选取5因素4水平设计正交试验,以成形最大减薄率和翻边整形后最大回弹量作为目标函数,再结合灰色关联分析,计算各组试验工艺参数结果对最大减薄率和最大回弹量这两个目标的灰色关联系数和关联度。解决了后纵延伸梁的开裂,回弹等缺陷,提高成形质量,并设计制造模具和生产验证。主要研究内容如下。(1)首先,在工艺方面对承重件进行研究,确定每个在冲压过程中出现的工序内容。以Autoform为工具,结合设计冲压工艺的规范,设计每个工序的工艺以及对模具表面进行初步的设计,并完成模拟仿真。仿真结果显示,该零件在成形过程中出现开裂,需要完成对成形工艺的优化。(2)预成形工艺优化。首先对后纵延伸梁的法兰过渡垂直面开裂进行分析,发现开裂的地方是在后纵延伸梁的法兰过渡垂直面处,此处材料因无法得到及时补充,产生开裂。为了解决材料流动性问题,提出了新的工艺方案:预成形工艺方案,在原工艺方案的基础上增加一序预成形,将后纵延伸梁的成形分为两步成形,如此可以减少每一序的变形程度,以增加法兰过渡垂直面的材料流动性。为得到最优的弯曲角度,将预成形的弯曲角度作为变量,模拟分析不同角度的预成形工序。(3)将模具的几何参数和成形工艺参数相结合,最终得到最优工艺方案。针对此方案选取产品面弯曲角度(A)、凹凸模间(B)、摩擦系数(C)、压边力(D)、冲压速度(E)这5个因素,每个因素选取4个水平,再结合正交试验和灰色关联系统理论,以成形最大减薄率和翻边整形后最大回弹量为目标函数,最终得出最优的工艺参数组合即法兰过渡垂直面弯曲角度为60°、凹凸模间隙为0.2mm、摩擦系数0.15、压边力800KN、冲压速度2000(mm/s)。(4)完成对全工序的冲压试验。样品的成形质量高,没有成形缺陷,后纵延伸梁的最大减薄率为12.5%,符合客户要求,零件翻边整形后的最大负向回弹量为0.713mm,最大正向回弹量为0.845mm,最终将模面回弹量控制在±1mm,从而证实了预成形工艺方案是成功的。