為了提高汽車側圍后流水槽區域的精致性和客戶感知品質，本文分析了側圍后流水槽區域感官質量差產生的原因，并針對不同形式的產品結構和焊接工藝方式進行優化分析，同時利用AutoForm R7 對側圍和后流水槽鈑金零件進行沖壓仿真模擬分析，經過多輪的優化分析并將分析結果應用于實際生產制造調試，最終制造出質量和精度均合格的側圍和后流水槽零件，提高了側圍后流水槽區域的整體品質和客戶感知質量。

隨著汽車行業不斷發展，市場上的車型越來越多，競爭日益加劇，高顏值、高品質、高性價比等依然是廣大消費者購車時考慮的重要因素，而整車的外觀品質更是吸引消費者眼球的關鍵所在。側圍外板作為汽車白車身上最大且最復雜的外覆蓋件，是通過板料放置于模具上沖壓成形生產制造出來的，其生產制造難度和質量精度要求是最高的，其成形質量的好壞直接影響到整車裝配質量以及開發進度。側圍后流水槽區域作為打開尾門可見區域，其成形質量的好壞直接影響到該區域的精致性和美觀性，從而影響消費者對整車的客戶感知和購買欲望。

產品結構分析

某車型側圍后流水槽區域局部結構如圖1 所示，產品結構設計的焊點是位于側圍翻邊和后流水槽翻邊搭接處，無法被D 柱飾板擋住，實車效果如圖2 所示。打開尾門后可以清楚地看到側圍的翻邊，邊界存在多處缺口、翻邊面不平整等問題。此外采用點焊工藝，當點焊工藝用在可見面上時，焊點會出現扭曲、成形不良、焊點間距不均勻等問題，因此需要對側圍后流水槽區域進行優化。

圖1 某車型側圍后流水槽區域產品結構圖

圖2 側圍后流水槽區域實車效果圖

優化方案確定

焊接方式優化

采用激光釬焊進行焊接，激光釬焊的原理是通過激光加熱釬料使之熔化而充分填充焊縫的一種技術。其優點是焊接時無需增加壓力，釬料熔點低，無需加熱到較高溫度，因此應用于外觀面焊接，可以有效避免點焊壓力引起的焊接變形和焊點壓痕問題，主要應用于側圍和頂蓋的匹配處以及尾門外板，部分應用于側圍后流水槽區域，如圖3 所示。

圖3 激光釬焊在汽車上的應用

激光釬焊雖然能提高外觀面感官質量，但其缺點是產線需改造，激光釬焊設備及關鍵元件投入昂貴、成本高，對沖壓零件尺寸精度要求高，翻邊外露、提升效果有限。因此激光釬焊技術在汽車上的應用具有一定局限性。

產品結構優化

在現有的側圍和后流水槽產品結構形式的基礎上重新定義分塊線，如圖4 所示，優化結構后的側圍法蘭邊和后流水槽法蘭邊采用點焊連接，隱藏于D 柱飾板下方不可見。其優點是無需產線改造，不增加焊接成本，相比激光釬焊成本更低，法蘭搭接、焊接變形和焊點壓痕均不可見，大大提高了該區域精致性和美觀性。因此認為該方案為提升汽車后流水槽區域感官品質的最優方案。

圖4 側圍后流水槽區域優化后結構

CAE 沖壓仿真分析

對側圍和后流水槽兩個零件進行沖壓仿真模擬優化分析：側圍尾部產品結構可實施正修工藝方案，無需側修，減少了側翻整區域，降低了側圍模具復雜程度和生產制造成本，也減少了調試難度和時間；后流水槽工藝方案經過多種方案對比優化分析，確定拉延成形+后序上整形的工藝方案為最合理工藝方案。基于以上方案，工藝參數經過多輪調整優化，最終得到較好的CAE 分析結果，開裂和起皺均風險可控，沖壓工藝方案可行，如圖5 所示。將側圍和后流水槽的前期CAE 分析結果用于指導后期現場生產制造，能夠快速調試生產出合格產品，降低了零件報廢率，節省了調試成本和周期。

圖5 側圍和后流水槽工藝方案及CAE 分析結果

實車效果驗證

將生產合格的側圍和后流水槽零件放在焊裝夾具上進行點焊，對焊接完成的白車身進行涂裝、電泳、噴漆等，裝上D 柱飾板后，翻邊面、焊接法蘭變形及焊點壓痕均被D 柱飾板遮擋不可見，如圖6 所示，后流水槽外露部分為圓滑的曲面，簡潔且更加精致，取得了較好的實車效果，提升了側圍后流水槽區域的整體感官品質。

圖6 側圍后流水槽區域實車效果圖

結論

⑴激光釬焊技術可用于提高側圍后流水槽區域感官品質，但投入成本高，提升效果有限，造成實際應用存在一定局限性。

⑵通過產品結構優化方式將焊接法蘭、焊點壓痕及變形藏于D 柱飾板內不可見，可有效提升側圍后流水槽區域感官品質，效果顯著，且相比激光釬焊成本降低。

⑶前期CAE分析結果應用于指導現場生產調試，有助于生產出合格產品，降低調試成本和周期。