基于新車型側圍外板制件面品質量的改進提升
2021年4月14日 14:49瀏覽：2821
汽車外覆蓋件面品問題一直是影響實車外觀質量評價的重要指標，本文主要結合新車型側圍外板在開發試制過程中，通過模具小批量調試生產，從而發現模具及制件在生產及調試過程中存在的問題，針對側圍外板面品問題進行分析、查找原因、制定整改措施，保證新車型順利按照項目節點上市，降低模具開發成本，縮短模具項目開發周期，提升產品競爭力。
在汽車沖壓模具開發過程中，按照新品項目開發流程，新品模具經過設計、加工、裝配調試、預驗收等工作開展，模具和制件以最佳的質量狀態被認可回廠，由于生產條件發生改變，制件及模具狀態不理想，與預驗收狀態差距太大，無法滿足生產需要，因此，模具回廠后需要時間調試整改及精細化提升工作，保證裝車匹配質量和外觀面品質量。下面對側圍外板模具回廠后出現的幾個典型問題點進行分析整改及質量提升。
側圍外板工藝分析
以某新車型側圍外板為例，進行沖壓工藝策劃分析，圖1 為側圍外板零件數模，側圍外板材料為DC06 材質，零件尺寸3391mm×389mm×1453mm，料厚為0.8mm，抗拉強度不低于289.5MPa，屈服強度為143MPa，斷后伸長率不低于41%。側圍外板工序劃分為：OP10 ∶DR →OP20 ∶TR+CPI+PI+CTR→OP30 ∶C/FO+FL+RST+PI+TR+C/PI →OP40 ∶C/FO+TR+C/PI+PI+FL+RST 共計4 序。
側圍外板典型問題點整改
側圍外板A 柱區域變形
如圖2 所示，側圍外板單件AUDIT 面品審核發現該處質量問題變形缺陷扣分30 分，影響面品質量，單件返修困難，此問題列為單件AUDIT 降分計劃中。
1）此處零件產品造型比較復雜，產品負角多，有很多高低不一致的臺階面，制件在成形時板料流動失穩，容易產生變形。
2）通過對模具結構分析，OP40 工序采用斜楔整形。由于OP40 斜楔機構壓料板壓料力過小，整形時壓不住板料，壓料力不足導致變形。
針對側圍外板OP40 工序整形過程中產生變形問題，決定對OP40 工序上模小壓料芯局部位置進行補焊研合，通過采取強壓整形處理進一步提高成形及面品質量，上線調試驗證，此處變形得以消除，單件AUDIT 審核無扣分項(圖3）。
圖3 模具OP20、OP40 結構及整改后實物效果
1）優化產品造型，保證此處臺階面離成形R 角至少20mm 以上。側壁面增加工藝補充，控制走料均勻度。
2）模具在機加工之前，嚴格按照模具研合率卡著色，控制不同區域研合率。
3）在模具設計制作加工數據時，對于板料進料不易控制區域作強壓處理，改善此處板料流動性。
側圍B 柱區域頂梁整形接刀痕
如圖4 所示，側圍外板B 柱區域頂梁整形接刀痕，此問題反復出現，單件、白車身和整車AUDIT 扣分項問題點。
1）如圖5 所示，由于側圍外板前后門洞區域模具結構是兩個整體的整形刀塊拼接，整形變形量大，模具線下保養檢修每次拆裝后產生段差，導致模具在整形時出現接刀痕跡。
2）前后門洞整形刀塊，成形時受力不均，出現輕微竄動。
通過對OP10 工序拉延模此處成形R 角做小符合產品數值，同時放大OP20 工序整形區域R 角，使OP20 此處R 角區域進行空開處理，減少研配型面提高研配效率，可以有效控制拼縫處接刀痕。
1）模具制作前要求門洞整形接刀處拉延一次成形到位，避免2 次整形。
2）使用前后門洞整體式整形刀，避免刀塊之間拼縫間隙斷差造成接刀痕，優化后效果如圖6 所示。
側圍C 柱上部尖角處法蘭面拉延起皺
如圖7 所示，側圍外板C 柱上部尖角處拉延法蘭面起皺，此處為產品外露面，嚴重影響面品質量。
1）由于模具型面此處落差較大，產品造型比較復雜，板料成形時流動速度快并且在三角區域容易產生聚料。
2）工藝補充做的成形裕度不足。成形時板料處于受力臨界點。
通過問題點排查分析，此問題由側圍外板OP20工序整形產生，我們通過補償OP20 工序凸凹模之間的間隙，此處模面整形時做0.1mm 強壓面處理，通過在凹模間隙上做補償減小間隙來控制板料的流動性，保證強壓面區域的面品質量，從而消除起皺等表面缺陷（圖8）。
后期新項目開發時，在產品數據階段和CAE 分析階段優化產品造型，使產品造型簡單化；同時減小三角成形區域臺階數量和高度落差。同時增加吸皺筋等工藝造型控制材料流動，有效避免起皺問題的發生率。
結束語
對于模具結構復雜的外表面覆蓋沖壓件，在沖壓工藝策劃分析階段，結合產品造型及以往車型歷史問題梳理，在模具開發前期、虛擬工藝驗證階段及時規避潛在發生的面品質量問題，在模具制造、模具過程監制、模具預驗收階段，尤其關注模具研合著色率及強壓管理面間隙的補償，模具回廠后持續跟蹤試制裝車、面品尺寸交付過程中典型質量問題，及時梳理問題原因并制定解決方案，保證產品質量。
周輝
，沖壓工藝規劃師，主要從事汽車沖壓模具工藝和工裝的開發等工作。
技術鄰APP
工程師必備
