车门内板属于车内覆盖件，从构造形态、规格及冲压成型角度分析，它整体尺寸宽大，原料相对厚度低，深度分布不均，轮廓线内部局部造型丰富，零件整体形态复杂，成型工艺难度高。标准的车门内板制造流程是先进行拉深成型，接着对边缘进行统一切边，最后还要调整带有凸缘的法兰面形状，配套的冲压工具分别是拉深工具、切边工具、整形工具。不过，如果车门制品的深度过深且设计特征繁复，成型过程中容易出现开裂现象。汽车零部件体积庞大，薄壁程度高，构造繁复，由此造成在冲压成型时板材形变过程极为复杂，其变化规律难以把握，无法精确地推算出关键制作环节和模具设计的关键数据，实际工作中主要还是依靠经验类比来规划冲压流程。
一、冲压工艺制定
1.零件工艺分析
图1展示了一款轿车车门内板的构造图，该部件采用St14材质，板厚为0.8毫米。根据图纸信息可知，此零件的轮廓设计较为复杂，存在明显的立体层次变化，并且多处需要局部成型加工。这种加工工艺并非单纯的拉伸成型，而是包含了相当比例的胀形工艺，属于汽车车身覆盖件中的典型范例。
图1的a与b位置，因为窗框区域经过内部工艺强化，导致零件呈现逆向造型特征，这种造型特征通常无法通过外部材料进行弥补，必须依靠该区域板料的膨胀成型来完成，膨胀成型需要达到较深厚度，a与b位置大约达到20毫米上下，并且拐角处圆角半径较小，因此在拉伸成型时很容易发生开裂现象。零件的c位置有一个高约12毫米的凸起，这个区域在初次拉伸时直接成型，压边面的设计有两种选择：其一，将c区域当作压边面的一部分，把分模线设置在零件侧壁的圆角位置，由于台阶会显著增加板料的进料难度，这样容易在拉伸时造成零件破裂；其二，把c区域当作凸模的一部分，把分模线设置在c区域外侧的边缘上，这样在拉伸过程中该区域的板料会悬空，受到径向拉力和切向压力的共同作用，材料会向此处集中收缩，从而可能导致零件该部分出现皱褶，严重时甚至会形成叠料现象。
由上面的工艺分析可知，该覆盖件成形难度大，成形工艺较复杂。
2.工艺方案的制定
确定产品冲压成型方法，需要审视板材在受力时易出现的瑕疵，并制定相应对策，用以根除或规避成型问题，其间还需权衡生产条件、设备性能及经济开销等要素。此零件的制造工艺与其构造特征相关，同时参考实际生产状况，车门内板的加工步骤具体为：首先进行拉深并切除角落，接着实施二次拉深、边缘切割和开孔，然后继续边缘切割和开孔，随后进行侧面切割、侧面冲孔并翻转，再进行翻孔、冲孔以及整形，最后完成整形和开孔。
(1)拉延工序工艺方案的制定
冲压成型中的核心步骤是拉延，这个环节决定了覆盖件的基本形态，其工艺水平直接关系到最终产品的品质。它不仅负责塑造零件的主要轮廓，还能在成型时对原料进行边缘修整，以此简化后续的模具设计，有效控制生产费用。针对零件的制造特性，在拉延阶段需对特定区域实施以下措施：
零件的a位置和b位置出现断裂时，可以采用以下措施来修复：首先，增大a位置和b位置对应模具的圆角半径，以此降低材料流动的阻碍，后续工序再对这部分进行修整；其次，通过在窗框的某些部位实施冲切工艺来制造切口，让容易断裂的区域从邻近区域获得材料补充，进而优化该区域的变形状态，防止断裂的发生。
在零件的C点位置，为了防止初次拉伸过程中出现瑕疵，决定采用再次拉伸的方式，以此来减轻首次拉伸的挑战性，具体细节可参考图2中的局部图F。
拉延工艺方案的确立涵盖拉深路径的确定、工艺加强区的布置以及压料面的规划等。确定恰当的拉深路径需遵循以下要点：首先，确保能一次性将制件的整体轮廓完整成形，避免出现负角度；其次，力求拉深深度浅且分布均匀；再次，保证凸模与材料有良好的贴合；此外，要有利于减少表面瑕疵；同时还要兼顾后续工序要求和模具构造。经过全面分析，依据车门内板的固有属性，拉延工艺的压制走向具体如图2所示。
理想的压料面轮廓线需要遵循几项基本要求：轮廓线应当力求简洁，拉延期间任意截面的展开尺寸要小于工件内部对应部分的尺寸，成形时深度要小并且各区域深度差异不大，此零件的压料面根据其结构特征，向四周延伸形成曲面形态，具体展示于图2之中。
实施工艺补充时，需着重遵循几项准则：首先，力求使拉延件的构造形态更为精简；其次，补充部分宜尽量压缩，借此提升材料的使用效能，并减少费用；再者，须顾及后续工序的便利性，诸如定位与修边等环节。立足于上述准则，并参照该零件的固有属性，其工艺补充的示意图详见图2。参照局部图F，为减小拉深难度，防止拉深时出现瑕疵，将图1中的C区域分两个步骤完成成型。后续工序全部涉及冲孔操作，从简化模具构造角度出发，窗框轮廓采用向下修整方式，并确保恰当的切边斜度，窗框轮廓的工艺补充参照图2的局部图I，同时将侧壁设置成8度倾斜面，具体展示于局部图E。其余部分顺着产品延伸出来。
(2)其余工序工艺方案
这个覆盖件上的部分孔与大部分孔的角度大约相差十度，而且考虑到窗框轮廓线的弧形变化，第一个和第二个冲压步骤的方向一致，而后续步骤的方向则与之相差十度，现在对后续步骤进行简要说明。
工序二，进行二次拉延并切边，同时执行冲孔，具体操作如图3a所示，此步骤针对如图1中的C部分实施二次拉延，并在局部区域进行修正，切边处理时，由于窗框内部存在较多废料，因此将其分为三部分移除，考虑到模具强度问题，该步骤仅切除了两端的两块废料。
步骤三：先进行边缘处理，再执行打孔操作，如图3b所示，对剩余全部边缘进行修整，并且打出若干个圆孔。
第四步骤包括切边加工，配合侧向冲孔并翻边，接着进行冲孔处理，最后实施塑形，具体形态参照图3c，对窗框内侧进行塑形，侧向门锁的安装位置在此阶段全部完成，以SECA-A为参考，这部分工艺的达成是模具设计的重点，运用了双动斜楔装置
第五步骤包括调整形状和打孔，如图3d所示，对整个法兰边缘进行塑形，并加工剩余的孔洞，由于零件的法兰部分需要和外板紧密贴合，法兰面的平整程度会决定贴合的优劣，因此在这个阶段特别安排了对法兰边缘进行整体调整。
二、基于DYNAFORM 的数值模拟技术
模拟运算期间，模具与板料等构件被细分为多个单元，每个单元由若干节点构成，单元间的相互作用通过节点传递，依据弹塑性理论及相关学说构建物理公式，计算机依照特定方法，推算出各单元变形后的应力与应变状况，进而构建反映计算数据的仿真模型，呈现板料成形后的开裂、褶皱等情形以及应力应变特征。
运用DYNAFORM进行实际操作时，仿真模型的计算数据是设定恰当加工条件，辅助模具规划的基础。所以，计算数据的精确度是数值模拟方法的关键所在。而计算数据的精确度，基本上取决于有限元模型的精确程度。构建有限元模型首先需要挑选合适的单元类型，对几何形状进行划分，从而形成有限元网格体系；其次要精确获取仿真所需的各种参数，例如材料特性、摩擦与润滑系数、加工工艺状况以及各类边界条件，并以此为基础建立一个完整且能直接进行计算的有限元模型；在此过程中，有限元网格的优劣直接影响着计算的速度和结果的准确性。细密的网格能让结果更加准确，不过网格数量一多，计算就会变得很费时，占用大量处理资源；而网格尺寸稍大，虽然计算所需时间会减少，但误差会明显增加，无法真实呈现模型的细节特征。在具体操作时，要考虑到模具和板料在数值模拟中的不同表现，板料的网格尺寸应该在不影响精度的情况下尽量取得大些，同时也要尽可能运用自适应的网格划分技术。
三、车门内板拉延数值模拟
各个组成部分被单独指定为模芯、模套、基板和压边圈。调整好模芯、基板和压边圈彼此间的空间布局，并明确它们相互作用的性质、规格以及动态轨迹，同时配置相关的生产条件。
材料厚度为0.8毫米，出于材料节约的考量，坯料形状规划为平行四边形，具体形态见图2。选用了材料库里的St14牌号，这种材料的弹性模量是2.07×105MPa，横向变形系数为0.28，抗屈服能力165MPa，不同方向上的应变比数值分别是1.87，1.27和2.17，材料硬化程度系数为0.2，表面间阻力因数为0.125，施加的夹持压力为80吨。
分析所得成形极限图如图5所示，该图表明零件拉延成形较为充分，部分区域未见明显起皱现象，然而在窗框部位，由于胀形成形深度过大，导致破裂问题，具体表现为图1中的a和b位置，生产环节可通过加大模具圆角半径并优化冲切工艺切口设计来解决这个问题，试模阶段为控制成本，应优先选用方案一，即通过增大模具圆角来处理破裂情况。
