針對行李廂外板上段量產不穩定，偶發開裂問題，通過分析開裂原因，及Autoform的相關參數調整模擬，制定了調整拉延筋、穩定壓邊圈間隙的措施。通過以上措施，使穩定生產的批量數由100件出現開裂，提升至400件不開裂。該方案可以為解決量產偶發開裂提供參考意義。
行李廂外板上段，是三廂車的行李廂外板組件之一(圖1)。由于其造型原因，為避免滑移線等，沖壓方向設置所示，導致牌照側的拉延深度大(170mm)。深拉延在拉深過程中容易因各區域受力不均勻，導致材料流動異常，從而產生開裂缺陷。某車型實際生產100至200件，出現了偶發開裂，需要不斷通過實例積累經驗和反復驗證，才能找到有效的方法。
針對某車型行李廂外板上段量產偶發開裂問題，提出拉延筋參數管控及壓邊圈間隙調整方案，解決量產偶發開裂問題，同時建議在前期導入Autoform穩健分析，預防量產開裂問題，為其他行李廂外板開裂問題的解決提供借鑒和經驗。

行李廂外板上段開裂的原因
調整拔模角、入模R角相應的參數
從影響拉延件成形開裂的各方面原因入手，結合該制件的特點分析開裂產生的原因及提出解決問題的途徑。
成形開裂的常見原因分析
影響成形開裂的原因很多，根據實際現場可能出現的原因，主要歸納為以下6個方面的原因：拉延深度大，導致流料不足，制件減薄超過成形極限；工藝補充，拔模角、入模R角等過小，導致材料流動不足；拉延筋阻力過大，導致材料流動不足；頂桿壓力不穩定，波動過大；模具研合率未達標，模具間隙不均導致材料流動異常；材料成形性能。
結合某車型行李廂外板上段進一步原因分析
其中拉延深度、頂桿壓力對比其他車型零件，同樣深拉延的側圍未出現開裂不穩定情況，因此從其他方面尋找原因。工藝補充方面，為了提高模具調試的工作效率，減少模具焊接、打磨等實際工作所帶來的成本及風險。用Autoform CAE模擬分析，調整拔模角、入模R角相應的參數(圖4及表1)。其中評價開裂穩定性的指標為MAX Failure(最大失效)。最大失效可以比較直觀的衡量安全裕度，常規的最大失效指標標準為0.8，當小于0.8時，認為安全裕度為20%，生產較穩定。當大于0.8時，安全裕度小于20%，生產穩定性會較差。
調整R角及拔模角后，CAE分析結果顯示，開裂處的最大失效未在標準范圍內，還是存在較大的開裂風險。判斷整改R角及拔模角無法解決不穩定開裂的原因。研合率決定了模具間隙，間隙對材料的流入有很大影響。
研合率整體達到90%；水平對比其他深拉延零件，已滿足要求。雖然整體研合率已經達標，但還是存在局部硬點，這與模具本身的剛度、深拉延件材料流動過程相關，容易出現局部增厚，導致材料流動異常。后續為了增加穩定性需要考慮保證壓邊圈間隙能夠大于1.1倍料厚的措施。

材料成形性能影響成形性主要是屈服強度、抗拉強度、R、n值等。通過行李廂外板其他車型橫向材料性能對比(表3)發現，出現不穩定開裂的車型的材料屈強比相比穩定生產的車型的材料屈強比要大；材料屈強比對材料的沖壓性能影響是很大的，而且也是比較重要的。小的屈強比對所有沖壓成形都是有利的。在拉深時，如果板料的屈服點σs低，則變形區的切向壓應力較小，材料的起皺趨勢也小。這時，防止起皺的壓邊力和摩擦損失都相應降低，結果對提高極限變形程度是有利的。通過Autoform軟件模擬更換屈強比較小的材料，結果顯示零件的開裂程度指標由0.81降到0.75，進一步證明了，使用屈強比低的材料，對生產穩定性有很大提高。
對策實施及效果驗證
結合以上分析，得出壓邊圈間隙穩定、拉延筋和材料性能是導致開裂的主要原因。材料性能決定了工藝的裕度范圍，壓邊圈間隙、拉延筋等工藝參數保證生產在安全裕度范圍內波動。由于條件限制，材料更換暫不考慮，主要針對拉延筋、壓邊圈間隙穩定進行相關對策，保證生產零件能夠在現有的安全裕度范圍內波動，提高生產的穩定性。

⑴調整拉延筋，修復至合格范圍內，調整后間隙為0.8mm，筋高為6mm，如圖7所示。

⑵調整平衡塊，保證壓邊圈間隙大于1.1倍料厚，從而保證生產的穩定，不出現開裂情況。通過墊片可以實現平衡塊的調整。

⑶監控F側與出料側材料流入量差異狀態。生產首件、100件、200件、300件各階段監測流入量，得出以下流入量的合格區間(圖8)。通過爬坡式的生產(100件、200件、300件)，發現流入量異常點，針對異常點，對壓邊圈進行相應的去硬點研合。當出現流入量不在此區間，需要調查模具狀態。針對差異點進行模具分析。

經過一系列措施，使零件生產400件未出現開裂情況，滿足了生產的批量需求。材料性能方面決定安全裕度范圍，材料選擇需要在同步工程前期考慮生產的穩定性問題。如何在同步工程階段發現材料及工藝的不穩定性?通過在Autoform中引進Sigma模塊是一個很好的辦法。
同步工程建議
Autoform運用Sigma分析，設置不同的參數，壓料力、摩擦系數、材料性能波動范圍，檢證工藝是否穩定(圖9)。通過Sigma分析，有效模擬現場的可變因素，可以檢驗工藝是否穩定(CP值大于1.33)，在同步工程階段完成工藝改善、產品優化及材料的選擇。