汽车开闭件是汽车车身总成制造的重要组成部分，它以其制造中的普遍性和工艺上的特殊性在行业内引起越来越多的重视。车身开闭件内外板包边工艺是各类汽车生产中的关键技术。开闭件包边作为开闭件类总成装配的最后一道工序，其包边质量的好坏直接影响整车的整体外观质量、密封性能和配合性能等。因此，采用合理的包边工艺才能保证开闭件装配后与周边零件之间均匀的装配间隙，从而达到良好的外观性和互换性。

常见包边工艺
1.专用包边机包边
开闭件专用包边机是将设备和包边模块设计为一体，是专门为一种工件设计的。专用包边机主要由主机、液压泵站和可编程控制器三大部分组成。主机由机架、气动夹紧装置、气动升降机构、45°包边模块和90°包边模块组成。工作时，将工件放置在传送机构上，传送到位后，气动升降机构将工件降落到主机模腔内，由气动夹紧器将工件定位夹紧。先由45°液压模块动作完成45°预包边，然后45°包边模块向外退出，由90°液压模块动作完成90°包边，最后压头上升回到初始状态，至此完成整个包边过程。图1为专用包边机工作原理。

2.压力机模具压合包边
压力机模具压合包边是在大台面通用压力机上安装包边模具，采用上、下模具压合的方式进行包边，包边质量好、效率高。若更换模具，可生产不同的开闭件总成。包边压合模具一般分为2套，即45°和90°包边模具各一套，分别完成45°和90°包边。目前多采用复合包边模具，即将45°和90°包边模具设计成一套复合模具，使压力机一次行程即可完成整个包边工艺。工作时，将工件内外板总成分别放入模腔内，压料机压紧内外板总成，通过压力机带动上模向下运动，斜楔向下运动，首先带动45°预包边镶块工作，完成45°包边，然后斜楔继续向下运动，带动45°预包边镶块向外撤出，90°包边镶块向下运动进入工作状态，完成90°包边，最后压力机向上移动回位，带动上模上行，恢复到初始状态，完成整个包边工艺，图2为包边模工作原理。

3.机器人滚压包边
机器人滚压包边工艺是由机器人按预定的程序和轨迹控制滚边工具的运动，将部件按相应程序进行折边处理，其包边过程同传统包边形式相同，分为3个步骤：翻边、预包边和终包边。将经过冲压翻边的板料折叠90°，达到内外板压合的目的。滚轮包边工艺一般根据滚边对象的不同情况，分2～4道工序，应用最多的是3道工序，由机器人程序控制滚轮的包边角度，分别实现60°、30°和0°的包边，如图3所示。不同产品的翻边角度实现的过程不同，一般情况下采用3道工序，以实现良好的包边质量，但工时节拍相对较长。在形面不复杂的情况下可以采用2道工序（45°和0°），在局部曲率变化大、形状复杂的部位配以多次滚压法完成包边。

根据滚压包边工艺本身的技术特点，要根据不同的钣金形状及工艺要求选择合适的滚轮。通常设计有锥轮、圆柱轮、水滴成形轮和小圆柱轮。锥轮一般为预包边轮，终包边采用圆柱轮，对于发动机盖的后部轮廓，则用水滴成形轮进行包边，小圆柱轮则用在滚边外形曲率较大及拐角处，保证滚边工具不与板件干涉，且保证滚边质量。
4.包边工艺对比
各种包边工艺对比如表1所示。
通过分析表1可得，三种适合大批量生产的包边工艺都具有各自的优缺点，在实际生产中应该综合考虑产品、生产规模、车间面积、维护成本及投资情况等来进行包边方式的选择。

包边形式及设计约束
1.常见包边形式
包边主要用于汽车外覆盖件中的四门两盖，即常说的开闭件。另外，翼子板、轮罩、顶盖天窗和C柱等也逐渐采用包边工艺。这些工件大多为空间曲面结构，形状复杂。但从其断面分析，包边主要有四种：普通包边、水滴包边、楔边包边和特殊包边，如图4所示。其中，普通包边应用最为广泛，是目前最常用的类型；水滴包边主要用于发动机舱盖后部轮廓和行李箱盖前部轮廓的包边。

2.包边设计约束
包边几何参数如图5所示。其中T为板厚，即包边材料厚度；L为翻边高度，即包边板材内表面直边高度；G为边缘间隙，即内外板边缘间隙；R为包边圆角，即翻边圆角半径；θ为包边角度，即外板包边前后所转过的角度值。

（1）包边卷入量尺寸补偿
包边卷入量是在包边过程中由于包边棱线的移动引起外层板件尺寸的改变而产生的移动距离。包边卷入量的存在会造成最终包边后开闭件实际轮廓尺寸与理论设计值有较大差异，从而影响板件的装配间隙。为防止出现这类问题，在进行包边板件设计时，要根据板件材质类型、翻边高度和包边类型的不同，预留一定的补偿值，如表2所示。

（2）包边圆角半径R的要求
包边圆角半径R的要求如表3所示。

（3）翻边高度L的要求
不同包边区域翻边高度不同，一般用于需要水滴包边的地方，如顶蓬或行李箱上的玻璃线，翻边高度设计为11 mm；而大部分区域是平坦的或小轮廓的地方，翻边高度设计为9 mm；用于内窗口式的包边，翻边高度可设计为7 mm；用于面板特征和尖的轮廓区域，翻边高度可为5 mm；对于更大的面板次要拐角，翻边高度可设计为3.5 mm。
（4）包边角度θ的要求
由于开闭件内外板垂直装配，并且包边完成后基本呈水平结构，因此包边角度θ一般小于180°。包边角度θ的大小取决于开闭件在滚边处与水平面的倾斜角β，通常推荐的包边角度θ为90°～105°，倾斜角β一般要求不超过65°，这样每次滚压的角度可以控制在35°以内，就可以实现理想的滚压成形。冲压件的成形角度受结构形式的限制不能完全控制在105°以内，如果个别区域翻边角度达到120°，也可以完成正常的滚压成形，但包边质量难以保证。若翻边角度超过120°甚至超过130°，则要增加预包边工序，此时需考虑现场工时节拍。
（5）角半径要求
角半径是指将要被包边区域的轮廓拐角半径，如图6所示。外围式滚边的过渡角半径建议不小于6 mm，内窗口式滚边的过渡角半径建议不小于30 mm，若半径较小将造成局部封闭，无法实现包边。
（6）翻边高度过渡要求

翻边平缓时翻边高度过渡区长度建议为30 mm，如果是在钣金特征轮廓线区域，翻边高度过渡区可设计为15 mm，比较典型的翻边过渡区尺寸建议按照图7所示设计。
 （7）控制配合间隙
终包边完成后，外板与内板的配合夹紧面的宽度及内外板的间隙值如图8所示。

结论
综上所述，本文将开闭件各个包边工艺进行对比分析，列出各个工艺的优缺点，为实际生产过程中包边工艺的选择提供参考。介绍开闭件常见包边形式，研究各种包边形式对设计的约束，给出包边卷入量尺寸补偿、包边圆角半径、翻边高度、包边角度、角半径、翻边高度过渡以及控制配合间隙合理的建议设计值，为开闭件包边结构设计和包边工艺的进一步优化奠定了基础。