车门内板及其冲压拉延成形方法与流程

1.本发明涉及车辆技术领域，具体提供一种车门内板及其冲压拉延成形方法。


背景技术：

2.随着科技的快速发展，用户对车辆的整体造型及性能的要求也越来越高，其中，车辆后门内板的冲压深度越大，越能够便于车门内部结构的设置，然而，现有车门内板的冷冲压拉延工艺并不能同时达到冲压深度大、车窗全降和轻质要求。
3.具体地，现有技术如果使车门内板的冲压深度一次性达到160mm，就会导致车窗不能全部降下来或者在采用玻璃分割、钢制材料内板方案的情形下达到上述目的。另外，为了同时达到冲压深度大、车窗全降和轻质的要求，还有部分厂商采用两片分片式内板设计方案，该方案能够解决内板一次性冲压成形的问题，但是在冲压拉延工艺中需要另外增加一套模具设备和焊接设备，这就导致车辆的生产成本增加，另外还会容易因内板分片设计而使车身尺寸控制难度增大，导致尺寸合格率及量产稳定性均面临巨大挑战。此外，还有部分厂商采用多次拉延成形工艺以满足上述要求，然而，这种冲压拉延成形方法会导致车门内板的尺寸精度难以控制，尺寸合格率及量产稳定性同样会面临巨大的挑战。
4.相应地，本领域需要一种新的车门内板及其冲压拉延成形方法来解决或者在一定程度上缓解上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明旨在解决或者在一定程度上缓解上述技术问题，即，现有车门内板无法同时达到冲压深度大、车窗全降和轻质要求的问题。
6.在第一方面，本发明提供一种车门内板，所述车门内板包括第一冲压区、第二冲压区和台阶冲压区，所述第二冲压区环绕所述第一冲压区设置，所述台阶冲压区设置于所述第一冲压区和所述第二冲压区之间，所述台阶冲压区包括平滑过渡连接的第一坡段和第二坡段，所述第一坡段与所述第一冲压区平滑过渡连接，所述第二坡段与所述第二冲压区平滑过渡连接，其中，所述第一坡段的坡度小于所述第二坡段的坡度，所述车门内板设置成能够一体冲压拉延成形。
7.在上述车门内板的可选技术方案中，所述第一坡段和所述第二坡段沿拉延方向的总高度大于等于所述车门内板的冲压总深度的五分之二倍且小于等于所述车门内板的冲压总深度的五分之三倍；所述第一坡段的宽度大于等于15mm且小于等于35mm。
8.在上述车门内板的可选技术方案中，所述第二坡段与所述第二冲压区的连接面为法兰咬边面，所述法兰咬边面的圆角半径大于等于15mm；所述第一坡段与所述第二坡段的连接处的圆角半径大于等于20mm；所述第一坡段与所述第一冲压区的连接处的圆角半径大于等于20mm。
9.在上述车门内板的可选技术方案中，所述第一冲压区上设置有锁孔，所述锁孔沿拉延方向的侧壁拔模角大于等于10
°
；所述第二坡段的靠近所述法兰咬边面处沿拉延方向
的侧壁拔模角大于等于20
°
。
10.在另一方面，本发明还提供一种车门内板的冲压拉延成形方法，所述车门内板包括第一冲压区、第二冲压区和台阶冲压区，所述第二冲压区环绕所述第一冲压区设置，所述台阶冲压区设置于所述第一冲压区和所述第二冲压区之间，所述台阶冲压区包括平滑过渡连接的第一坡段和第二坡段，所述第一坡段与所述第一冲压区平滑过渡连接，所述第二坡段与所述第二冲压区平滑过渡连接，其中，所述第一坡段的坡度小于所述第二坡段的坡度，所述冲压拉延成形方法包括：确定所述第一冲压区、所述第二冲压区、所述台阶冲压区、拉延补充面冲压区和拉延筋的实际冲压拉延参数信息；其中，所述拉延补充面冲压区的至少一部分沿所述第二冲压区的周向设置，所述拉延筋沿所述拉延补充面冲压区的周向设置，根据所述第一冲压区、所述第二冲压区、所述台阶冲压区、所述拉延补充面冲压区和所述拉延筋的实际冲压拉延参数信息，在压料面上一次冲压拉延出所述车门内板、所述拉延补充面冲压区和所述拉延筋。
11.在上述冲压拉延成形方法的可选技术方案中，“确定所述第一冲压区、所述第二冲压区、所述台阶冲压区、拉延补充面冲压区和拉延筋的实际冲压拉延参数信息”的步骤具体包括：设定所述第一冲压区、所述第二冲压区、所述台阶冲压区、所述拉延补充面冲压区和所述拉延筋的预设冲压拉延参数信息；根据所述预设冲压拉延参数信息，确定所述车门内板的成形模型；根据所述成形模型，确定所述第一冲压区、所述第二冲压区、所述台阶冲压区、所述拉延补充面冲压区和所述拉延筋的实际冲压拉延参数信息。
12.在上述冲压拉延成形方法的可选技术方案中，所述第二坡段与所述第二冲压区的连接面设置为法兰咬边面，在所述第一冲压区上设置锁孔，“根据所述成形模型，确定所述第一冲压区、所述第二冲压区和所述台阶冲压区的实际冲压拉延参数信息”的步骤包括：确定所述第一坡段和所述第二坡段沿拉延方向的总高度和所述第一坡段的宽度；确定所述法兰咬边面的圆角半径、所述第一坡段与所述第二坡段的连接处的圆角半径和所述第一坡段与所述第一冲压区的连接处的圆角半径；确定所述锁孔沿拉延方向的侧壁拔模角和所述第二坡段的靠近所述法兰咬边面处沿拉延方向的侧壁拔模角。
13.在上述冲压拉延成形方法的可选技术方案中，所述第一坡段和所述第二坡段沿拉延方向的总高度设定为大于等于所述车门内板的冲压总深度的五分之二倍且小于等于所述车门内板的冲压总深度的五分之三倍，所述第一坡段的宽度设定为大于等于15mm且小于等于35mm；所述法兰咬边面的圆角半径设定为大于等于15mm，所述第一坡段与所述第二坡段的连接处的圆角半径设定为大于等于20mm，所述第一坡段与所述第一冲压区的连接处的圆角半径设定为大于等于20mm；所述锁孔沿拉延方向的侧壁拔模角设定为大于等于10
°
，所述第二坡段的靠近所述法兰咬边面处沿拉延方向的侧壁拔模角设定为大于等于20
°
。
14.在上述冲压拉延成形方法的可选技术方案中，在所述拉延补充面冲压区设置凹模，设置所述拉延筋的内拉延筋和外拉延筋，其中，所述外拉延筋设置于所述内拉延筋的外周，“根据所述成形模型，确定所述拉延补充面冲压区和所述拉延筋的实际冲压拉延参数信息”的步骤包括：确定所述凹模的靠近所述内拉延筋处的圆角半径、所述凹模的靠近所述车门内板处的圆角半径和所述凹模的圆角半径；确定靠近车辆顶部侧和底部侧的所述内拉延筋和所述外拉延筋的间距以及靠近车辆b柱侧和c柱侧的所述内拉延筋和所述外拉延筋的间距。
15.在上述冲压拉延成形方法的可选技术方案中，所述凹模的靠近所述内拉延筋处的圆角半径设定为大于等于15mm且小于等于25mm，所述凹模的靠近所述车门内板处的圆角半径设定为大于等于25mm，所述凹模的圆角半径设定为大于等于20mm且小于等于30mm；靠近车辆顶部侧和底部侧的所述内拉延筋和所述外拉延筋的间距设定为大于等于25mm，靠近车辆b柱侧和c柱侧的所述内拉延筋和所述外拉延筋的间距设定为大于等于40mm且小于等于60mm。
16.在采用上述技术方案的情况下，本发明通过台阶冲压区的设置能够在保证车窗全降，采用铝制车门内板材料的情形下，使车门内板的冲压深度仅通过一次冲压拉延便能够达到200mm，还能够保证冲压拉延形成的车门内板不会开裂和起皱。
附图说明
17.参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：
18.图1示出了本发明的车门内板的结构示意图；
19.图2示出了图1中a-a处截面，其中示出了第一坡段的宽度以及第一坡段和第二坡段沿拉延方向的总高度处于最大值和最小值处以及不带有台阶冲压区的车门内板在a-a处的截面对比曲线；
20.图3示出了本发明的冲压拉延成形方法的主要步骤流程图；
21.图4示出了本发明的车门内板、拉延补充面冲压区和拉延筋在压料面上的成形模型示意图；
22.图5示出了图4中b-b处的截面图；
23.图6示出了图4中c-c处的截面图；
24.图7示出了图4中d-d处的截面图；
25.图8示出了本发明的车门内板的成形极限图；
26.图9示出了本发明的具体实施例的车门内板的成形模型图；
27.图10示出了本发明的具体实施例的车门内板的一次拉延成形fld云图；
28.图11示出了本发明的对照实施例的车门内板的一次拉延成形fld云图；
29.附图标记：
30.1、车门内板；11、第一冲压区；111、底部冲压面；112、侧部冲压面；113、锁孔；12、第二冲压区；13、台阶冲压区；131、第一坡段；132、第二坡段；
31.2、拉延补充面冲压区；21、第一拉延补充面冲压区；22、第二拉延补充面冲压区；
32.3、拉延筋；31、内拉延筋；32、外拉延筋；
33.4、压料面；41、起始料片轮廓；42、结束料片轮廓；
34.5、c柱分缝线。
具体实施方式
35.下面参照附图来描述本发明的可选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技
术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，本发明并不对所述车门内板的具体应用对象作任何限制，其可以用于轿车、商务车，也可以用于客车、卡车，可以用于燃油车、电动车，也可以用于油电混合动力汽车，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际的使用情况自行设定。这种具体应用对象的改变并不偏离本发明的基本原理，因此将落入本发明的保护范围。
36.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述结构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发明的限制。此外，还需要说明的是，术语“b柱”和“c柱”为车辆的b柱和c柱。
37.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，尽管本技术中按照特定顺序描述了本发明的冲压拉延成形方法的各个步骤，但是这些顺序并不是限制性的，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。
38.首先参阅图1和2，如图1和2所示，本发明的车门内板1包括第一冲压区11、第二冲压区12和台阶冲压区13，第二冲压区12环绕第一冲压区11设置，台阶冲压区13设置于第一冲压区11和第二冲压区12之间，且第一冲压区11、台阶冲压区13和第二冲压区12之间均设置成平滑过渡。此外，车辆的c柱分缝线5设置于第二冲压区12的外侧。台阶冲压区13的设置能够使车门内板1一体冲压拉延形成，且能够保证车门内板1的整体冲压深度达到200mm。
39.进一步地，台阶冲压区13包括平滑过渡连接的第一坡段131和第二坡段132，其中，第一坡段131与第一冲压区11平滑过渡连接，第二坡段132与第二冲压区12平滑过渡连接，其中，第一坡段131的坡度小于第二坡段132的坡度。将第一坡段131和第二坡段132均设置为带有坡度的冲压面既能够保证车门内板1的冲压深度，还够有效防止模具冲压完毕后，车门内板1的台阶冲压区13的部分区域在模具的带动下出现惯性回弹导致车门内板1发生变形的问题，即，能够有效防止车门内板1的部分区域出现制造尺寸不精确以及变形的问题，进而能够有效保证车门内板1的冲压拉延质量。
40.需要说明的是，本发明不对车门内板1的具体形状作任何限制，也不对第一坡段131和第二坡段132具体的坡度数值作任何限制，本领域技术可以根据实际情况自行设定。此外，针对车辆的c柱分缝线5，在本优选实施例中，将c柱分缝线5设置成外凸、平顺接近直线，且满足曲率半径大于等于8000mm且小于等于20000mm。
41.关于第一坡段131和第二坡段132，具体地，如图2所示，其中，曲线l为车门内板1不包括台阶冲压区13的a-a处的截面曲线，曲线m为台阶冲压区13所形成的台阶尺寸最大处的a-a处的截面曲线，曲线n为台阶冲压区13所形成的台阶尺寸最小处的a-a处的截面曲线。具体地，第一坡段131和第二坡段132沿拉延方向的总高度(图2中h)大于等于车门内板1的冲压总深度(图2中h)的五分之二倍且小于等于车门内板1的冲压总深度h的五分之三倍；第一坡段131的宽度(图2中w)大于等于15mm且小于等于35mm。基于上述第一坡段131和第二坡段132的具体设置数据，既能够保证车门内板1的冲压深度能够在200mm左右，还能够充分保证车门内板1的冲压拉延质量。
42.进一步地，第二坡段132与第二冲压区12之间为法兰咬边面，所述法兰咬边面的圆
角半径r1大于等于15mm；第一坡段131与第二坡段132的连接处的圆角半径r2大于等于20mm；第一坡段131与第一冲压区11的连接处的圆角半径r3大于等于20mm。此外，第一冲压区11包括底部冲压面111和侧部冲压面112，底部冲压面111和侧部冲压面112呈平滑过渡连接，底部冲压面111和侧部冲压面112连接处的圆角半径r4大于等于10mm。进一步优选地，第一冲压区11上设置有锁孔113，锁孔113设置于底部冲压面111和侧部冲压面112的连接处，锁孔113沿拉延方向的侧壁拔模角a1(即，侧部冲压面112的拔模角)大于等于10
°
，第二坡段132靠近所述法兰咬边面处沿拉延方向的侧壁拔模角a2大于等于20
°
。
43.上述多个圆角半径和侧壁拔模角的数据的设定范围，既能够有效增大车门内板1的冲压深度，使h介于160mm至205mm之间，还能够通过设置合适的侧壁拔模角a1和侧壁拔模角a2使车门内板1在结束拔模时，压料面4不会被模具带起，即，有效避免拔模过程中车门内板1部分区域出现弯折变形的问题，充分保证车门内板1的冲压拉延质量，以便于车辆的组装过程。
44.进一步地，本发明还要求保护一种车门内板1的冲压拉延成形方法，参阅图3，图3示出了本发明的冲压拉延成形方法的主要步骤流程图。如图3所示，基于上述实施例中所述的车门内板，本发明的冲压拉延成形方法主要包括下列步骤：
45.s1：确定第一冲压区、第二冲压区、台阶冲压区、拉延补充面冲压区和拉延筋的实际冲压拉延参数信息；
46.s2：根据第一冲压区、第二冲压区、台阶冲压区、拉延补充面冲压区和拉延筋的实际冲压拉延参数信息，在压料面上一次冲压拉延出车门内板、拉延补充面冲压区和拉延筋。
47.首先，在步骤s1中，确定第一冲压区11、第二冲压区12、台阶冲压区13、拉延补充面冲压区2和拉延筋3的实际冲压拉延参数信息。其中，拉延补充面冲压区2的至少一部分沿第二冲压区12的周向设置，拉延筋3沿拉延补充面冲压区2的周向设置。
48.当然，本发明不对所述实际冲压拉延参数信息的具体类型作任何限制，例如，所述实际冲压拉延参数信息可以是拔模角，也可以是冲压宽度、冲压深度等，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。此外，还需要说明的是，本发明也不对第一冲压区11、第二冲压区12、台阶冲压区13、拉延补充面冲压区2和拉延筋3的实际冲压拉延参数信息的具体确定方式作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
49.接着，在步骤s2中，根据第一冲压区11、第二冲压区12、台阶冲压区13、拉延补充面冲压区2和拉延筋3的实际冲压拉延参数信息，在压料面4上一次冲压拉延出车门内板1、拉延补充面冲压区2和拉延筋3。具体地，工作人员可以将第一冲压区11、第二冲压区12、台阶冲压区13、拉延补充面冲压区2和拉延筋3的实际冲压拉延参数信息导入冲压拉延成形设备中，冲压拉延成形设备按照导入的数据在压料面4上一次性冲压拉延使车门内板1、拉延补充面冲压区2和拉延筋3成形，之后，剪切掉拉延补充面冲压区2和拉延筋3，即可获得车门内板1。
50.进一步地，在步骤s1之前，调整c柱分缝线5，以使c柱分缝线5外凸且平顺接近直线。具体地，将c柱分缝线5设置成外凸、平顺接近直线，且满足曲率半径大于等于8000mm且小于等于20000mm。
51.接下来参阅图4至7，如图4至7所示，作为一种可选的实施方式，拉延补充面冲压区2的至少一部分沿车门内板1的周向设置，拉延筋3沿拉延补充面冲压区2的周向设置，本领
域技术可以根据实际情况自行设定。在本可选实施例中，拉延补充面冲压区2包括第一拉延补充面冲压区21和第二拉延补充面冲压区22，其中，车门内板1的中心处设置有开口，第一拉延补充面冲压区21能够覆盖所述开口，第二拉延补充面冲压区22环绕车门内板1设置，第二拉延补充面冲压区22形成有凹模；本领域技术人员应当理解的是，拉延补充面冲压区2的至少一部分沿车门内板1的设置方式既可以是拉延补充面冲压区2能够完整覆盖车门内板1的周向，也可以是覆盖车门内板1的周向的一部分，本领域技术人员可以根据车门内板1实际用于车辆的要求自行设定。
52.进一步地，拉延筋3包括内拉延筋31和外拉延筋32，其中，内拉延筋31设置于结束料片轮廓42与第二拉延补充面冲压区22之间，外拉延筋32设置于起始料片轮廓41和结束料片轮廓42之间。需要说明的是，拉延补充面冲压区2和拉延筋3的具体形状并不是限制性的，本领域技术人员可以根据车门的实际适配需求自行调整。
53.基于上述车门内板1、拉延补充面冲压区2和拉延筋3的结构，步骤s1包括：
54.s11：设定第一冲压区、第二冲压区、台阶冲压区、拉延补充面冲压区和拉延筋的预设冲压拉延参数信息；
55.s12：根据预设冲压拉延参数信息，确定车门内板的成形模型；
56.s13：根据成形模型，确定第一冲压区、第二冲压区、台阶冲压区、拉延补充面冲压区和拉延筋的实际冲压拉延参数信息。
57.其中，在步骤s11中，本领域技术人员可以根据经验初步设定第一冲压区11、第二冲压区12、台阶冲压区13、拉延补充面冲压区2和拉延筋3的预设冲压拉延参数信息。
58.在步骤s12中，将所述预设冲压拉延参数信息导入拉延成形模型中，确定车门内板1的成形模型。
59.针对步骤s13，步骤s13进一步包括：
60.s131：根据成形模型，确定车门内板的成形极限图；
61.s132：根据成形极限图，调整第一冲压区、第二冲压区、台阶冲压区、拉延补充面冲压区和拉延筋的预设冲压拉延参数信息，以确定第一冲压区、第二冲压区、台阶冲压区、拉延补充面冲压区和拉延筋的实际冲压拉延参数信息。
62.在步骤s131中，根据车门内板1的成形模型，确定出车门内板1的如图8所示的成形极限图。
63.在步骤s132中，根据所述成形极限图，判断所获取的车门内板1的成形极限图是否符合：在以次应变0.03为界的情形下，压料面4在a区最大变薄≤18％，最大失效≤0.7，压料面4在b区满足最大变薄≤20％，最大失效≤0.8，且不超过c区；如果所获取的车门内板1的成极限图不符合上述条件，则反复调整第一冲压区11、第二冲压区12、台阶冲压区13、拉延补充面冲压区2和拉延筋3的预设冲压拉延参数信息，以满足上述条件。在满足上述条件的情形下，确定上述车门内板1、拉延补充面冲压区2和拉延筋3的实际拉延冲压参数的设定值范围，以适应不同类型的车辆车门的制造工艺。
64.具体地，关于第一冲压区11、第二冲压区12、台阶冲压区13、拉延补充面冲压区2和拉延筋3的实际冲压拉延参数信息：
[0065]“根据所述成形模型，确定第一冲压区11、第二冲压区12和台阶冲压区13的实际冲压拉延参数信息”包括：
[0066]
确定第一坡段131和第二坡段132沿拉延方向的总高度h和第一坡段131的宽度w；确定所述法兰咬边面的圆角半径r1、第一坡段131与第二坡段132的连接处的圆角半径r2、第一坡段131与第一冲压区11的连接处的圆角半径r3以及底部冲压面111和侧部冲压面112连接处的圆角半径r4；确定锁孔113沿拉延方向的侧壁拔模角a1和第二坡段132的靠近所述法兰咬边面处沿拉延方向的侧壁拔模角a2。
[0067]“根据所述成形模型，确定拉延补充面冲压区2和拉延筋3的实际冲压拉延参数信息”包括：
[0068]
确定第二拉延补充面冲压区22上的凹模的靠近内拉延筋31处的圆角半径r5、所述凹模的靠近车门内板1处的圆角半径r6、所述凹模的圆角半径r7以及第二拉延补充面冲压区22的侧壁拔模角a；
[0069]
确定靠近车辆顶部侧和底部侧(参阅图4上下侧)的内拉延筋31和外拉延筋32的间距w2以及靠近车辆b柱侧和c柱侧(参阅图4左右侧)的内拉延筋31和外拉延筋32的间距w1。
[0070]
根据车门内板1的成形极限图的满足条件，反复调整上述第一冲压区11、第二冲压区12、台阶冲压区13、拉延补充面冲压区2和拉延筋3的实际冲压拉延参数信息，以满足车门内板1不会开裂起皱且能够使车门内板1的冲压总深度h能够达到200mm的条件。
[0071]
具体地，第一坡段131和第二坡段132沿拉延方向的总高度h设定为大于等于车门内板1的冲压总深度h的五分之二倍且小于等于车门内板1的冲压总深度h的五分之三倍，第一坡段131的宽度w设定为大于等于15mm且小于等于35mm；所述法兰咬边面的圆角半径r1设定为大于等于15mm，第一坡段131与第二坡段132的连接处的圆角半径r2设定为大于等于20mm，第一坡段131与第一冲压区11的连接处的圆角半径r3设定为大于等于20mm，底部冲压面111和侧部冲压面112连接处的圆角半径r4设定为大于等于10mm；锁孔113沿拉延方向的侧壁拔模角a1设定为大于等于10
°
，第二坡段132的靠近所述法兰咬边面处沿拉延方向的侧壁拔模角a2设定为大于等于20
°
。
[0072]
进一步地，所述凹模的靠近内拉延筋31处的圆角半径r5设定为大于等于15mm且小于等于25mm，所述凹模的靠近车门内板1处的圆角半径r6设定为大于等于25mm，所述凹模的圆角半径r7设定为大于等于20mm且小于等于30mm，第二拉延补充面冲压区22的侧壁拔模角a设定为大于等于12
°
且小于等于18
°
。当然，本领域技术人员应当理解的是，并非第二拉延补充面冲压区22上所形成的凹模的某一参数在所述凹模各处的数值都是相同的，例如：在同一件产品中，所述凹模的靠近内拉延筋31处的圆角半径r5在所述凹模靠近内拉延筋31各处的圆角半径的数值并非完全一致，其需要根据车辆实际所需的结构进行各处不同数值的设定，只要整体满足所述凹模的靠近内拉延筋31处的圆角半径r5大于等于15mm且小于等于25mm即可。
[0073]
此外，靠近车辆顶部侧和底部侧的内拉延筋31和外拉延筋32的间距w2设定为大于等于25mm，靠近车辆b柱侧和c柱侧的内拉延筋31和外拉延筋32的间距w1设定为大于等于40mm且小于等于60mm。
[0074]
将靠近车辆b柱侧和c柱侧的内拉延筋31和外拉延筋32的间距设置成大于靠近车辆顶部侧和底部侧的内拉延筋31和外拉延筋32的间距的设置方式，能够有效控制第二拉延补充面冲压区22的靠近车辆b柱和c柱部分处的材料的流动性，拉延开始时内拉延筋31和外拉延筋32均能够起到增大拉延阻力的作用，有效防止压料面4起皱，随着拉延行程到达最大
值之前50mm左右时，需要减小拉延阻力提高压料面4的成形性，当w1＝40～60mm时就能实现这个需求，这是因为在拉延行程到达最大值之前50mm左右时，压料面4已经流过外拉延筋32，此时只有内拉延筋31起作用，拉延阻力减半，这样便可以加速压料面4的材料的流动，从而提高拉延成形性。
[0075]
最后，根据上述确定好的实际拉延冲压参数的数值范围，确定车门内板1的最终成形模型，并根据成形模型在压料面4上一次性冲压拉延成形并剪切得到车门内板1。
[0076]
上述冲压拉延参数的设置范围能够制造出冲压总深度达到200mm且能够允许车窗全降的铝制车门内板。
[0077]
基于上述步骤，为了使车门内板1的冲压总深度达到200mm，一种可能的车门内板的冲压拉延成形方法包括：
[0078]
s21：设定第一冲压区、第二冲压区、台阶冲压区、拉延补充面冲压区和拉延筋的预设冲压拉延参数信息；
[0079]
s22：根据预设冲压拉延参数信息，确定车门内板的成形模型；
[0080]
s23：根据成形模型，确定车门内板的成形极限图；
[0081]
s24：根据成形极限图，调整第一冲压区、第二冲压区、台阶冲压区、拉延补充面冲压区和拉延筋的预设冲压拉延参数信息，以确定第一冲压区、第二冲压区、台阶冲压区、拉延补充面冲压区和拉延筋的实际冲压拉延参数信息；
[0082]
其中，所述实际冲压拉延参数信息满足：
[0083]
第一坡段131和第二坡段132沿拉延方向的总高度h大于等于车门内板1的冲压总深度h的五分之二倍且小于等于车门内板1的冲压总深度h的五分之三倍，第一坡段131的宽度w大于等于15mm且小于等于35mm；所述法兰咬边面的圆角半径r1大于等于15mm，第一坡段131与第二坡段132的连接处的圆角半径r2大于等于20mm，第一坡段131与第一冲压区11的连接处的圆角半径r3大于等于20mm，底部冲压面111和侧部冲压面112连接处的圆角半径r4大于等于10mm；锁孔113沿拉延方向的侧壁拔模角a1大于等于10
°
，第二坡段132的靠近所述法兰咬边面处沿拉延方向的侧壁拔模角a2大于等于20
°
；所述凹模的靠近内拉延筋31处的圆角半径r5大于等于15mm且小于等于25mm，所述凹模的靠近车门内板1处的圆角半径r6大于等于25mm，所述凹模的圆角半径r7大于等于20mm且小于等于30mm，第二拉延补充面冲压区22的侧壁拔模角a大于等于12
°
且小于等于18
°
；靠近车辆顶部侧和底部侧的内拉延筋31和外拉延筋32的间距w2大于等于25mm，靠近车辆b柱侧和c柱侧的内拉延筋31和外拉延筋32的间距w1大于等于40mm且小于等于60mm；上述设定数据能够使铝制的车门内板1的冲压总深度h介于160mm至205mm之间，且能够使车窗全降，车门内板1不会起皱或开裂。
[0084]
作为一种示例性说明，本发明提供一种具体的实施例，参阅图9至图11，在本具体实施例中：
[0085]
c柱分缝线5平顺、外凸，其曲率半径为8025mm。
[0086]
针对车门内板1：第一坡段131和第二坡段132沿拉延方向的总高度h为车门内板1的冲压总深度h的0.533倍，第一坡段131的宽度w最小为20mm，第二坡段132与第二冲压区12之间的法兰咬边面的圆角半径r1最小为15mm，第一坡段131与第二坡段132的连接处的圆角半径r2最小为23mm，第一坡段131与第一冲压区11的连接处的圆角半径r3最小为30mm，锁孔113的侧壁拔模角a1沿拉延方向最小为12.3
°
，第二坡段132靠近所述法兰咬边面处的侧壁
拔模角a2沿拉延方向最小为23
°
，底部冲压面111和侧部冲压面112连接处的圆角半径r4最小为10mm。
[0087]
针对拉延补充面冲压区2：所述凹模的靠近内拉延筋31处的圆角半径r5为20mm，所述凹模的靠近车门内板1处的圆角半径r6大于等于45mm，所述凹模的圆角半径r7为25mm。
[0088]
针对拉延筋3：靠近车辆b柱侧和c柱侧的内拉延筋31和外拉延筋32的间距w1为50mm。
[0089]
基于上述数据，车门内板1的冲压深度h为197mm。
[0090]
基于上述数据，得到如图9所示的车门内板1的成形模型，进一步对所得到的成形模型进行成形极限分析，如图10所示，所得到的车门内板1在a区的最大变薄为17.5％，最大失效为0.7，在b区的最大变薄为19.6％，最大失效为0.785，没有超过c区的点。作为对照实施例，以常规数据所得到的车门内板1的成形模型的一次拉延成形fld云图如图11所示，车门内板1出现严重的开裂和起皱，常规数据使车门的制造质量严重降低。因此，通过本发明中设置的车门内板1、拉延补充面冲压区2和拉延筋3的相关数据所确定的成形模型制造的车门内板1既不会轻易起皱和开裂，还能够具备大的冲压深度197mm。
[0091]
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种车门内板，其特征在于，所述车门内板包括第一冲压区、第二冲压区和台阶冲压区，所述第二冲压区环绕所述第一冲压区设置，所述台阶冲压区设置于所述第一冲压区和所述第二冲压区之间，所述台阶冲压区包括平滑过渡连接的第一坡段和第二坡段，所述第一坡段与所述第一冲压区平滑过渡连接，所述第二坡段与所述第二冲压区平滑过渡连接，其中，所述第一坡段的坡度小于所述第二坡段的坡度，所述车门内板设置成能够一体冲压拉延成形。2.根据权利要求1所述的车门内板，其特征在于，所述第一坡段和所述第二坡段沿拉延方向的总高度大于等于所述车门内板的冲压总深度的五分之二倍且小于等于所述车门内板的冲压总深度的五分之三倍；所述第一坡段的宽度大于等于15mm且小于等于35mm。3.根据权利要求2所述的车门内板，其特征在于，所述第二坡段与所述第二冲压区的连接面为法兰咬边面，所述法兰咬边面的圆角半径大于等于15mm；所述第一坡段与所述第二坡段的连接处的圆角半径大于等于20mm；所述第一坡段与所述第一冲压区的连接处的圆角半径大于等于20mm。4.根据权利要求3所述的车门内板，其特征在于，所述第一冲压区上设置有锁孔，所述锁孔沿拉延方向的侧壁拔模角大于等于10o；所述第二坡段的靠近所述法兰咬边面处沿拉延方向的侧壁拔模角大于等于20
°
。5.一种车门内板的冲压拉延成形方法，其特征在于，所述车门内板包括第一冲压区、第二冲压区和台阶冲压区，所述第二冲压区环绕所述第一冲压区设置，所述台阶冲压区设置于所述第一冲压区和所述第二冲压区之间，所述台阶冲压区包括平滑过渡连接的第一坡段和第二坡段，所述第一坡段与所述第一冲压区平滑过渡连接，所述第二坡段与所述第二冲压区平滑过渡连接，其中，所述第一坡段的坡度小于所述第二坡段的坡度，所述冲压拉延成形方法包括：确定所述第一冲压区、所述第二冲压区、所述台阶冲压区、拉延补充面冲压区和拉延筋的实际冲压拉延参数信息；其中，所述拉延补充面冲压区的至少一部分沿所述第二冲压区的周向设置，所述拉延筋沿所述拉延补充面冲压区的周向设置，根据所述第一冲压区、所述第二冲压区、所述台阶冲压区、所述拉延补充面冲压区和所述拉延筋的实际冲压拉延参数信息，在压料面上一次冲压拉延出所述车门内板、所述拉延补充面冲压区和所述拉延筋。6.根据权利要求5所述的冲压拉延成形方法，其特征在于，“确定所述第一冲压区、所述第二冲压区、所述台阶冲压区、拉延补充面冲压区和拉延筋的实际冲压拉延参数信息”的步骤具体包括：设定所述第一冲压区、所述第二冲压区、所述台阶冲压区、所述拉延补充面冲压区和所述拉延筋的预设冲压拉延参数信息；根据所述预设冲压拉延参数信息，确定所述车门内板的成形模型；根据所述成形模型，确定所述第一冲压区、所述第二冲压区、所述台阶冲压区、所述拉延补充面冲压区和所述拉延筋的实际冲压拉延参数信息。
7.根据权利要求6所述的冲压拉延成形方法，其特征在于，所述第二坡段与所述第二冲压区的连接面设置为法兰咬边面，在所述第一冲压区上设置锁孔，“根据所述成形模型，确定所述第一冲压区、所述第二冲压区和所述台阶冲压区的实际冲压拉延参数信息”的步骤包括：确定所述第一坡段和所述第二坡段沿拉延方向的总高度和所述第一坡段的宽度；确定所述法兰咬边面的圆角半径、所述第一坡段与所述第二坡段的连接处的圆角半径和所述第一坡段与所述第一冲压区的连接处的圆角半径；确定所述锁孔沿拉延方向的侧壁拔模角和所述第二坡段的靠近所述法兰咬边面处沿拉延方向的侧壁拔模角。8.根据权利要求7所述的冲压拉延成形方法，其特征在于，所述第一坡段和所述第二坡段沿拉延方向的总高度设定为大于等于所述车门内板的冲压总深度的五分之二倍且小于等于所述车门内板的冲压总深度的五分之三倍，所述第一坡段的宽度设定为大于等于15mm且小于等于35mm；所述法兰咬边面的圆角半径设定为大于等于15mm，所述第一坡段与所述第二坡段的连接处的圆角半径设定为大于等于20mm，所述第一坡段与所述第一冲压区的连接处的圆角半径设定为大于等于20mm；所述锁孔沿拉延方向的侧壁拔模角设定为大于等于10
°
，所述第二坡段的靠近所述法兰咬边面处沿拉延方向的侧壁拔模角设定为大于等于20
°
。9.根据权利要求6所述的冲压拉延成形方法，其特征在于，在所述拉延补充面冲压区设置凹模，设置所述拉延筋的内拉延筋和外拉延筋，其中，所述外拉延筋设置于所述内拉延筋的外周，“根据所述成形模型，确定所述拉延补充面冲压区和所述拉延筋的实际冲压拉延参数信息”的步骤包括：确定所述凹模的靠近所述内拉延筋处的圆角半径、所述凹模的靠近所述车门内板处的圆角半径和所述凹模的圆角半径；确定靠近车辆顶部侧和底部侧的所述内拉延筋和所述外拉延筋的间距以及靠近车辆b柱侧和c柱侧的所述内拉延筋和所述外拉延筋的间距。10.根据权利要求9所述的冲压拉延成形方法，其特征在于，所述凹模的靠近所述内拉延筋处的圆角半径设定为大于等于15mm且小于等于25mm，所述凹模的靠近所述车门内板处的圆角半径设定为大于等于25mm，所述凹模的圆角半径设定为大于等于20mm且小于等于30mm；靠近车辆顶部侧和底部侧的所述内拉延筋和所述外拉延筋的间距设定为大于等于25mm，靠近车辆b柱侧和c柱侧的所述内拉延筋和所述外拉延筋的间距设定为大于等于40mm且小于等于60mm。

技术总结
本发明涉及车辆技术领域，具体提供一种车门内板及其冲压拉延成形方法，旨在解决现有车门内板无法同时达到冲压深度大、车窗全降和轻质要求的问题。为此，本发明的车门内板包括第一冲压区、第二冲压区以及设置于第一冲压区和第二冲压区之间的台阶冲压区，第二冲压区环绕第一冲压区设置，台阶冲压区包括平滑过渡连接的第一坡段和第二坡段，第一坡段与第一冲压区平滑过渡连接，第二坡段与第二冲压区平滑过渡连接，其中，第一坡段的坡度小于第二坡段的坡度，车门内板设置成能够一体冲压拉延成形。台阶冲压区的设置能够在保证车窗全降，采用铝制车门内板材料的情形下，使车门内板的冲压深度仅一次冲压拉延便达到200mm，并保证车门内板不会开裂和起皱。不会开裂和起皱。不会开裂和起皱。


技术研发人员：涂小文
受保护的技术使用者：蔚来汽车科技（安徽）有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/7/12