本发明涉及汽车，特别涉及一种激光焊顶盖外板成形工艺及结构。
背景技术：
1、随着汽车制造业的快速发展，对车身结构件的焊接工艺提出了更高的要求。激光焊接技术在汽车车身焊接领域得到广泛应用，已被成功应用于顶盖、行李箱以及车架等关键部位的焊接，展现出了传统焊接技术无法比拟的优势。
2、然而，尽管激光焊接技术在汽车车身制造中展现出巨大潜力，现有的顶盖外板产品结构和冲压工艺方案仍存在一些局限性。例如，传统顶盖外板通常采用两侧法兰结构，通过点焊与侧围外板连接。这种结构在激光焊接过程中存在一定的局限性，因为法兰结构并不适用于激光焊接，且在冲压成形过程中容易产生拉延开裂等问题。同时，现有技术中顶盖外板的前部天窗区域，由于曲率变化较大，翻边成形时容易出现波浪起皱现象，影响产品的外观和结构强度。此外，顶盖尾部流水槽的折弯面在现有工艺下，由于侧整形压料面积小，侧压效果对进料的影响较大，导致整形后回弹变形面差、止口精度控制难度高，过程稳定性差。这些问题不仅增加了生产成本，还影响了最终产品的性能和质量。
3、而且，激光焊顶盖外板的成形工艺通常需要通过多个工序实现，这不仅增加了生产线的设备需求，也提高了工装开发的复杂性和成本。特别是尾部侧整下凸模作为较大区域的活动部件，其加工和装配过程中的累积公差，对最终的装配调试造成了不利影响。
4、针对现有技术的这些缺点，本发明提供了一种改进的汽车激光焊顶盖外板冲压成形工艺方案及尾部精度稳定性控制方法。本发明旨在解决现有技术中的开裂、起皱、回弹变形等问题，通过优化产品结构和工艺流程，提高成形精度和生产效率，降低制造成本，从而在汽车制造业中具有重要的应用价值和市场前景。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种激光焊顶盖外板成形工艺及结构，解决现有技术中的开裂、起皱、回弹变形等问题，通过优化产品结构和工艺流程，提高成形精度和生产效率，降低制造成本，从而在汽车制造业中具有重要的应用价值和市场前景。
2、本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
3、一种激光焊顶盖外板成形工艺，所述工艺包括以下步骤：
4、(1)提供坯料并标记坯料线；
5、(2)执行拉延工艺，设置拉延筋控制进料速度，设计并形成产品a面边缘的凸圆角和凹圆角结构以减少回弹，形成尾部台阶面用于后续工序的进料控制及提高制件抗变形强度；
6、(3)进行修边工艺：一次性修切完成所有废料，包括去除顶盖外板边缘的多余材料以及对前侧及后侧天窗进行修边并排出废料，通过收缩筋变形收缩避免卡料；
7、(4)进行翻边整形工艺，包括前侧正整形、尾部侧整形、两侧整形以及天窗正整形，设计并使用活动凸模结构以进行负角面成形，减少加工和装配累积公差，最后对产品进行精确的翻边整形，确保尾部精度和稳定性。
8、优选地，步骤(2)具体包括以下步骤：
9、(21)在前侧及后侧设置至少四个上翻圆孔，用于后工序的精定位；以周圈分模线为分界线进行拉延成形，以上翻分模线为边界进行翻边，形成顶盖外板的初步形状；在对角非产品区域的工艺补充面设置到底标记，用于确认拉延成形是否闭合到底；使用拉延筋控制成形过程中坯料的进料速度；
10、(22)在拉延模面尾部产品a面边缘外侧设置过拉延凸圆角、与尾部侧壁相连接的过渡凸圆角，以及连接过拉延凸圆角与过渡凸圆角的反向凹圆角；拉延成形后，反凹圆角的应力方向与过拉延凸圆角的应力方向相反；
11、(23)在尾部设置有台阶面，用于后工序侧整形进料控制及加工硬化变形提高平面结构稳定性。
12、优选地，步骤(23)中，所述台阶面r角根部距离尾部修边止口线保留10-15mm宽度。
13、优选地，步骤(3)包括以下步骤：
14、(31)沿着周圈修边线将外圈所有废料全部切除，设计废料刀将前后侧废料切成小段排出模具，通过二次切断废料刀将大尺寸滑落废料切断成多个小尺寸废料后排出；
15、(32)沿着天窗周圈修边线整体切断前、后天窗，通过天窗废料刀将废料切断成两段并排出。
16、优选地，步骤(4)所述的翻边整形包括：
17、1)对前侧段进行正整形；
18、2)对两侧的前段进行侧整形，交接过渡段先通过正整形镶块的交接下沉部进行正翻边，然后通过前段侧整形镶块的侧交接部进行侧整形过渡；
19、3)对两侧的后段进行正翻边整形和三角定位废料切除，其中重合部分采用后段正交接下沉部先接触拉延切断后的平面进行正翻边，然后由前段侧整形镶块的侧交接部进行侧整形；
20、4)对两侧后部拐角段进行侧整形，其中重合部分采用正交接下沉部先进行正整形，然后由侧整形镶块进行侧整形。
21、优选地，步骤(4)还包括用于防止前侧天窗翻边起皱的翻边整形，其包括以下步骤：
22、1)采用双分模线双压料成形工艺方案，用于前侧天窗部位的翻边整形；
23、2)设置上部a面周圈为前天窗上压料分模线，用于对天窗周圈a面进行压紧；
24、3)在前天窗上压料分模线内侧4mm处，设计前天窗下压料分模线，作为下压料块的边界线；
25、4)在前侧天窗翻边过程时，利用上模主体压料芯对天窗周圈产品面进行压紧，同时翻边整形镶块向下运动并与内压边圈共同作用将天窗待翻边面压紧；
26、5)随着翻边整形镶块向下运动，板料逐渐完成翻边整形，在此过程中，天窗待翻边部分的板料通过内压边圈实现板料的类拉延成形。
27、优选地，步骤(4)的设计并使用活动凸模结构以进行负角面成形具体为：
28、1)选择适当的活动凸模结构，用于适应负角面成形；
29、2)在活动凸模上分模线和侧整形分模线之间定义成形区域a，所述区域通过活动凸模进行成形；
30、3)在成形区域a内，配置活动凸模，该活动凸模能够根据成形需要进行移动，以适应不同部位的成形要求；
31、4)将活动凸模下分模线和侧压料分模线之间的侧整形区域和压料部分设计为一个整体结构，并固定安装在下模座上以减少侧整形的活动区域，避免了上侧整活动凹模与下活动凸模双活动结构匹配成形精度难控制、稳定性差的问题，提高成形精度和稳定性；
32、5)在成形过程中，通过控制活动凸模的移动，对拉延成形后的板料进行精确的负角面成形，确保成形后的板料满足设计要求。
33、优选地，步骤(4)还包括：对前部拐角过渡部分进行侧整形到位以及对两侧后段的剩余正整形部分进行侧整形。
34、一种激光焊顶盖外板产品结构，适用于汽车车身的激光焊接，包括顶盖外板，所述顶盖外板顶部设置有a面，所述a面的下侧设置有内扣的负角斜面，所述负角斜面与所述a面形成倒圆角的焊接圆角面，所述负角斜面的前段拐角、后段及后段拐角上分别设置有缺口，所述缺口的长度为60mm，所述缺口边缘距离r角根部距离为2mm。
35、优选地，所述顶盖外板拉延模面尾部设置有一个台阶面，所述台阶面与侧整形工艺面v形槽构成强化凸起坎，用于控制侧压料效果并提高成形稳定性；所述台阶面r角根部距离尾部修边止口线保留10-15mm宽度，用于后工序的侧整形进料控制及加工硬化变形提高成形后平面结构稳定性；所述顶盖外板拉延模面的前侧及后侧设置有上翻圆孔，用于后工序精定位。
36、本发明上述技术方案，具有如下有益效果：
37、(1)本技术提供一种顶盖外板产品结构，实现顶盖外板激光焊接；通过尾部强化凸起坎结构，控制侧压料效果，及通过加工硬化变形提高成形后平面结构稳定性，减少回弹，提高尾部止口精度稳定性。
38、(2)通过尾部活动凸模结构及侧整形凸模工艺设计方案，减少加工、装配累积公差，降低装配调试难度，活动凸模下分模线305和侧压料分模线306之间的侧整形区域和压料部分设计为一个整体结构，固定安装在下模座上，该种设计方案有效减少侧整形的活动区域，避免了上侧整活动凹模与下活动凸模双活动结构匹配成形精度难控制、稳定性差的问题，模具到底时，可有效墩死，保证整形效果，提高精度及整形的模面质量，同时也可以通过有效墩死提高压合效果改善起皱。
39、(3)本技术两侧的负角面采用由拉延平面直接侧整形达到产品状态的工艺方案，同时对两侧的前段、后段分段进行侧整形及正整形保证模具结构可实现性，然后在最后工序中对角部侧整到位，有效将更多的复杂工艺内容四工序完成，减少机床设备使用量，减少模具工装开发成本。
40、(4)针对前部天窗，通过内压边圈双压料工艺方案，解决消除翻边起皱问题。
41、(5)通过尾部r1、r2、r3设计方案，减少回弹、抑制开裂。
1.一种激光焊顶盖外板成形工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的激光焊顶盖外板成形工艺，其特征在于，步骤(2)具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的激光焊顶盖外板成形工艺，其特征在于，步骤(23)中，所述台阶面r角根部距离尾部修边止口线保留10-15mm宽度。
4.根据权利要求1所述的激光焊顶盖外板成形工艺，其特征在于，步骤(3)包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的激光焊顶盖外板成形工艺，其特征在于，步骤(4)所述的翻边整形包括：
6.根据权利要求1所述的激光焊顶盖外板成形工艺，其特征在于，步骤(4)还包括用于防止前侧天窗翻边起皱的翻边整形，其包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的激光焊顶盖外板成形工艺，其特征在于，步骤(4)的设计并使用活动凸模结构以进行负角面成形具体为：
8.根据权利要求1所述的激光焊顶盖外板成形工艺，其特征在于，步骤(4)还包括：对前部拐角过渡部分进行侧整形到位以及对两侧后段的剩余正整形部分进行侧整形。
9.一种激光焊顶盖外板产品结构，适用于汽车车身的激光焊接，其特征在于，包括顶盖外板，所述顶盖外板顶部设置有a面，所述a面的下侧设置有内扣的负角斜面，所述负角斜面与所述a面形成倒圆角的焊接圆角面，所述负角斜面的前段拐角、后段及后段拐角上分别设置有缺口。
10.根据权利要求9所述的激光焊顶盖外板产品结构，其特征在于，顶盖外板拉延模面尾部外侧设置有一个台阶面，所述台阶面与侧整形工艺面v形槽构成强化凸起坎，用于控制侧压料效果并提高成形稳定性；所述台阶面r角根部距离尾部修边止口线保留10-15mm宽度，用于后工序的侧整形进料控制及加工硬化变形提高成形后平面结构稳定性。
