面品的案例
基于新車型側(cè)圍外板制件面品質(zhì)量的改進(jìn)提升
汽車外覆蓋件面品問題一直是影響實(shí)車外觀質(zhì)量評價(jià)的重要指標(biāo)，本文主要結(jié)合新車型側(cè)圍外板在開發(fā)試制過程中，通過模具小批量調(diào)試生產(chǎn)，從而發(fā)現(xiàn)模具及制件在生產(chǎn)及調(diào)試過程中存在的問題，針對側(cè)圍外板面品問題進(jìn)行分析、查找原因、制定整改措施，保證新車型順利按照項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)上市，降低模具開發(fā)成本，縮短模具項(xiàng)目開發(fā)周期，提升產(chǎn)品競爭力。
在汽車沖壓模具開發(fā)過程中，按照新品項(xiàng)目開發(fā)流程，新品模具經(jīng)過設(shè)計(jì)、加工、裝配調(diào)試、預(yù)驗(yàn)收等工作開展，模具和制件以最佳的質(zhì)量狀態(tài)被認(rèn)可回廠，由于生產(chǎn)條件發(fā)生改變，制件及模具狀態(tài)不理想，與預(yù)驗(yàn)收狀態(tài)差距太大，無法滿足生產(chǎn)需要，因此，模具回廠后需要時(shí)間調(diào)試整改及精細(xì)化提升工作，保證裝車匹配質(zhì)量和外觀面品質(zhì)量。下面對側(cè)圍外板模具回廠后出現(xiàn)的幾個(gè)典型問題點(diǎn)進(jìn)行分析整改及質(zhì)量提升。
側(cè)圍外板工藝分析
以某新車型側(cè)圍外板為例，進(jìn)行沖壓工藝策劃分析，圖1 為側(cè)圍外板零件數(shù)模，側(cè)圍外板材料為DC06 材質(zhì)，零件尺寸3391mm×389mm×1453mm，料厚為0.8mm，抗拉強(qiáng)度不低于289.5MPa，屈服強(qiáng)度為143MPa，斷后伸長率不低于41%。側(cè)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(jì)4 序。
圖1 側(cè)圍外板重點(diǎn)問題點(diǎn)整改區(qū)域
側(cè)圍外板典型問題點(diǎn)整改
側(cè)圍外板A 柱區(qū)域變形
(1）問題來源。
如圖2 所示，側(cè)圍外板單件AUDIT 面品審核發(fā)現(xiàn)該處質(zhì)量問題變形缺陷扣分30 分，影響面品質(zhì)量，單件返修困難，此問題列為單件AUDIT 降分計(jì)劃中。
展開 一種解決包邊面品質(zhì)量缺陷的方法
圖8 滾輪工作角度調(diào)整
圖9 滾輪工作角度調(diào)整
模擬結(jié)果評價(jià)
經(jīng)過以上調(diào)整，如圖10 所示，1 ～15 號的面品缺陷不同程度的得到了減緩，可以看出，改變滾邊軌跡和滾邊角度的方法可以有效減緩包邊后的面品缺陷，滾邊軌跡和滾輪角度則要通過零件造型和成形狀態(tài)來確定，并需要經(jīng)過模擬計(jì)算的驗(yàn)證。
圖10 機(jī)蓋總成面品質(zhì)量變化
結(jié)束語
通過在滾邊操作中，在零件對稱側(cè)設(shè)計(jì)對稱的滾邊軌跡，可以控制每一次板料折彎的趨勢和應(yīng)力分布相同，進(jìn)而改變由于軌跡不一致而導(dǎo)致的零件左右不一致現(xiàn)象。
在多料翻邊的一側(cè)盡量減緩滾輪首次觸料而導(dǎo)致的起皺，減緩起皺在后續(xù)折彎的堆積會改善滾邊零件的質(zhì)量；而在少料翻邊的一側(cè)盡量減緩后續(xù)滾邊的少料程度，通過多次成形，減緩少料的趨勢而導(dǎo)致的質(zhì)量問題。
由于軟件是沖壓軟件，而包邊的工作在焊裝完成，橫跨了兩個(gè)專業(yè)，故包邊分析模塊在焊裝車間內(nèi)并沒有得到廣泛的利用。而通過上面的例子可以看到，分析軟件的設(shè)置在符合生產(chǎn)現(xiàn)場情況的條件下，可以得到較為真實(shí)的結(jié)果。本文通過此實(shí)例的說明，期望能達(dá)到拋磚引玉的效果，期望在未來包邊的調(diào)試及同步工程上，都能有效的把模擬分析利用起來，尤其是在前期開發(fā)階段，若能有效利用好分析軟件，在前期改善零件自身造型帶來的問題，可有效的減少現(xiàn)場的調(diào)試工作量。
——文章來源：《鍛造與沖壓》2021年第4期
展開 淺談車門外板水切凹坑面品問題解決
通過手觸/油石打磨板材單件，左右前門外板均發(fā)現(xiàn)對應(yīng)部位面品凹坑，此問題單件/白車身Audit 評價(jià)定義為B 級。
原因分析
組建3 ～5 人的多方論證小組共同梳理左前門外板沖壓過程，集中開展3 輪次頭腦風(fēng)暴，反復(fù)對過程變差因素討論、現(xiàn)場過程跟蹤確認(rèn)，通過對人、機(jī)、料、法等幾個(gè)方面識別過程中變差因素，使用魚骨刺圖工具進(jìn)行羅列并排查影響，鎖定問題產(chǎn)生原因，如圖2 所示。
圖1 實(shí)際問題
圖2 魚骨刺分析變差因素
因素篩查
通過魚骨刺圖工具識別變差因素，對識別的各個(gè)因素篩查如下。
(1）人員排查。
通過跟蹤現(xiàn)場工作過程，對操作人員標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)手順/工位器具存放動作識別，確認(rèn)無人為造成的制件面品凹坑問題。
(2）機(jī)械手排查。
主要對機(jī)械手取放件高度、吸盤位置、送件位置進(jìn)行排查，要求取件高度控制在30 ～50mm、送件對中無明顯偏移、吸盤符型無強(qiáng)制單件變形問題，通過對以上因素排查未發(fā)現(xiàn)問題。
(3）板料排查。
跟蹤板料出庫下料、轉(zhuǎn)運(yùn)上機(jī)、在線清洗輸送、板料抓取等過程，確認(rèn)板料出庫到放置模具全程無變形問題。
(4）模具工藝/結(jié)構(gòu)排查。
工藝成形過程排查：首先，車門外板工藝內(nèi)容為OP10 拉延→OP20 修邊→OP30 整形修邊分離→OP40翻邊，針對工序內(nèi)容組織小組內(nèi)討論并明確工藝風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。討論結(jié)論為：缺陷部位翻邊位置未拉延到位，在OP30 進(jìn)行翻邊整形，工藝排布存在風(fēng)險(xiǎn)。之后，通過對現(xiàn)場OP10 ～30 工序制件狀態(tài)確認(rèn)，OP10、OP20 均無面品凹坑，OP30 整形后單件對應(yīng)位置問題復(fù)現(xiàn)，如圖3 所示。
圖3 OP10、OP30 對比
模具結(jié)構(gòu)排查：(1）凸模基準(zhǔn)確認(rèn)。凸模基準(zhǔn)對應(yīng)位置型面排查，整體光潔、型面平順，基準(zhǔn)無問題。
展開 汽車門外板門把手處外觀面缺陷預(yù)防措施
圖2 門把手處凹坑缺陷
汽車前后門外板門把手處缺陷原因分析及預(yù)防措施
外凸曲面凹坑缺陷產(chǎn)生原因
⑴門把手處凹坑面品缺陷主要是因?yàn)镠2 深度的拐角處拐角半徑太小，深度深，導(dǎo)致拉延成形過程中此處聚料，成形到底時(shí)該處應(yīng)變方向雖然兩側(cè)都受拉，但兩側(cè)受拉的應(yīng)變值相差較大，造成變形不均勻，如圖3 所示，從而形成面品凹坑缺陷。
圖3 門把手缺陷處塑性應(yīng)變檢查
⑵拉延成形到底后，通過CAE 分析及油石面品檢查，拐角處面品缺陷如圖4 所示。
圖4 門把手處面品缺陷
⑶外觀A 面處CAE 分析，拉延成形回彈后的次應(yīng)力一般要求大于-50MPa 才能滿足面品質(zhì)量要求，拐角處小于-50MPa 也易產(chǎn)生面品缺陷，如圖5 所示。
圖5 門把手處回彈后次應(yīng)力分析
外凸曲面凹坑缺陷預(yù)防措施
⑴門外板門把手處凹坑缺陷，主要原因是產(chǎn)品工藝性差造成的，該缺陷處前期SE(Synchronous Engineering)階段，在保證產(chǎn)品功能需求的前提下，H2 深度盡量淺、拐角半徑盡量加大。
⑵加工階段，拉延模門把手周圈A 面處，上凹模做強(qiáng)壓0.1mm 處理，保證研合著色良好，以減輕產(chǎn)品面品缺陷，門把手處強(qiáng)壓區(qū)域要求如圖6 所示。
圖6 門把手處拉延凹模強(qiáng)壓要求
⑶拉延凹模研合拋光時(shí)，由于拉延凹模門把手處為凸起形狀，油石推到門把手周圈A 面強(qiáng)壓區(qū)時(shí)，受到凸起形狀影響，無法拋光。因此要對此處拉延模結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，拉延凹模對應(yīng)門把手處，沿著門把手與A 面圓角處的理論交線進(jìn)行鑲塊分割，鑲塊下加5mm 墊片，油石拋光拉延凹模門把手處周圈A 面強(qiáng)壓區(qū)域時(shí)，先把此鑲塊拆除，A 面強(qiáng)壓區(qū)研合完成后，再安裝此鑲塊。如果門把手處凸凹模有干涉導(dǎo)致A面處研合效果差，可把鑲塊下墊片厚度降低進(jìn)而改善A 面處的強(qiáng)壓研合效果。
展開 
柔性薄膜壓力傳感器在模具間隙測量中的應(yīng)用
在新模具交付或模具日常使用時(shí)，通過減小壓料面間隙，增大壓料力，控制制件在拉延、翻邊、整形過程中的材料流動，消除制件坑、皺及制件回彈等面品、精度缺陷。而目前在各整車廠現(xiàn)場模具實(shí)際工作中，針對上下模壓料面壓力無有效的檢測方法，僅通過對壓料面涂抹藍(lán)丹或紅丹，確認(rèn)上模壓料面著色判定壓料面是否受力均勻，通過壓件效果驗(yàn)證整改效果是否成功，過程中完全依靠工作人員的經(jīng)驗(yàn)判定，難以實(shí)現(xiàn)對強(qiáng)壓面的監(jiān)控及預(yù)防性管理。
隨著汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，汽車更新?lián)Q代的速度極大加快，整車開發(fā)周期不斷縮短，對汽車鈑金質(zhì)量的要求也越來越高，在汽車產(chǎn)業(yè)激烈競爭的同時(shí)也促進(jìn)模具制造水平不斷提高，CAE 等各種仿真模擬軟件的使用，大大的減少了模具調(diào)試時(shí)間，但由于模具加工及裝配的誤差等因素，很難保證模具實(shí)際狀態(tài)與設(shè)計(jì)狀態(tài)保持一致，仍需要鉗工后期對模具的調(diào)整、研合來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。在模具調(diào)試問題中，由于模具間隙導(dǎo)致制件產(chǎn)生的坑、皺及制件回彈等面品、精度缺陷往往是比較棘手的問題，主要因?yàn)樵谀＞唛g隙調(diào)試過程中一般還是憑借涂色、照光以及試沖紙和壓鉛絲等方式估計(jì)間隙的分布情況，由于無法實(shí)現(xiàn)定量檢測和分析管理，因此使得模具生產(chǎn)和管理長期停留在技能要求高、生產(chǎn)效率低、質(zhì)量不易控制。如何快速的調(diào)整模具，快速的解決此類問題成為眾多模具廠家不斷探索、總結(jié)的問題。
間隙對制件的影響
間隙對制件品質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在：壓料面間隙直接影響板料在成形過程中所受壓力的大小，從而影響材料的流動。在控制材料流動的方案中，除使用方筋、雙筋、波浪筋等增加對板料的拉力以及增大模具壓邊力的方式控制材料流動外，通過減小模具管理面、準(zhǔn)管理面間隙，控制局部材料流動，在模具調(diào)試過程中整改制件坑、皺等面品也普遍使用。
案例一
圖1為某車型上邊梁翻邊時(shí)在交刀部位材料發(fā)生流動，應(yīng)變不徹底導(dǎo)致應(yīng)力殘留，翻邊完成后應(yīng)力釋放，制件出現(xiàn)凹坑。
展開 頂蓋外板尾部兩側(cè)褶皺的分析及對策
圖8 周圈整形工藝下頂蓋兩側(cè)壓料整形工藝布置
圖9 方案1 下的產(chǎn)品尾部兩側(cè)狀態(tài)
但在該工藝方案下，制件容易在整形凸模與固定凸模接縫處產(chǎn)生面品缺陷。為了頂蓋外板尾部側(cè)整后能順利取件，一般采用推拉或者插刀式的活動凸模(圖10)。調(diào)試過程中，如果活動凸模與下模的固定凸模接縫研配不到位或者活動凸模工作狀態(tài)限位不穩(wěn)，都將導(dǎo)致凸模型面分縫位置出現(xiàn)斷差，在斷差的端頭部位一般形成坑(圖11)，中部則多形成印痕或波浪的缺陷。在實(shí)際情況中，接縫處的裝配及研配一般很難達(dá)到完全貼合的狀態(tài)，最終都將會在棱線或主型面上形成輕微的面品缺陷。
圖10 插刀式活動凸模機(jī)構(gòu)
圖11 活動凸模接縫處的面品缺陷
方案2：鑒于方案1 的缺陷，考慮將周圈整形分到兩序進(jìn)行，同時(shí)將整形區(qū)域避開活動凸模與固定凸模的接縫區(qū)域。據(jù)此設(shè)計(jì)工藝方案如下，周圈整形分到OP20 及OP30 兩序進(jìn)行：OP20 尾部整形，其他區(qū)域進(jìn)行修邊；OP30 尾部部分修邊，其他區(qū)域進(jìn)行整形。
在工藝設(shè)計(jì)上，為了避免兩序整形接刀不順，需要保證正側(cè)整形的交刀量。如圖13 所示，重合區(qū)域至少在30mm 以上，最佳設(shè)置在50mm 以上，同時(shí)為了避免出現(xiàn)方案1 的面品缺陷，在OP20 尾部側(cè)整時(shí)，整形區(qū)域需要避開活動凸模與固定凸模接縫區(qū)域25mm 以上。
通過CAE 分析可以看出，受側(cè)整形時(shí)側(cè)壓料的影響，材料基本沿紅色箭頭方向(圖14)流動補(bǔ)充成形過程中的缺料，在垂直方向上很少有材料的流動。這就避免了兩側(cè)材料流動帶來的壓應(yīng)力起皺。目前已按照此工藝方案出件，最終的實(shí)物狀態(tài)如圖15 所示，可以看出制件尾部兩側(cè)的褶皺已經(jīng)完全解決。
展開 數(shù)字模擬階段的控制及提升
設(shè)計(jì)階段數(shù)值面品模擬評價(jià)方法
汽車A級曲面，是能被用戶直接觀察到的表面。對于A級曲面，主要的模擬評價(jià)方法有三種，斑馬線、曲面曲率法和色彩光照圖，常用的方法為前兩種。
⑴斑馬線法主要是通過軟件模擬曲面的高光。高光對曲面上點(diǎn)的法矢方向的變化十分敏感。輪廓圖的雜亂無章表明曲面上相應(yīng)區(qū)域內(nèi)曲率分布不均。在G1連續(xù)的邊界處，高光輪廓圖有斷點(diǎn)，對G0連接則不連續(xù)如圖2所示。
圖2 斑馬線分析
⑵不規(guī)則的輪廓圖表明曲面上相應(yīng)區(qū)域質(zhì)量不好（不光順）。曲率半徑檢查比高光檢查容易，因此在設(shè)計(jì)階段常采用這種方法。但是，僅用曲率輪廓圖檢查對于評估曲面質(zhì)量是不夠的。因?yàn)橛袝r(shí)曲率輪廓圖看起來很好，但是高光分布圖（圖3）有波動，必須對曲面進(jìn)行修改——曲面斷面線法。
圖3 高光分布圖分析
設(shè)計(jì)階段數(shù)值面品模擬的開展實(shí)例介紹
對CAS面質(zhì)量進(jìn)行檢查(free style環(huán)境下)并提出工藝問題，推動產(chǎn)品進(jìn)行同步更改。首先利用CATIA軟件，斑馬線檢查面視覺效果：點(diǎn)擊斑馬線檢查命令，設(shè)置如圖4所示，檢查CAS面鈑金部分是否存在疊加、不連續(xù)、不對等等現(xiàn)象。
例如對某車型門外板進(jìn)行斑馬線檢查，檢查結(jié)果見表1和圖5。
圖4 CATIA斑馬線分析示例
圖5 CATIA斑馬線分析缺陷部位詳細(xì)展示
表1 某后門斑馬線檢測缺陷列表
設(shè)計(jì)階段面品控制的前期工藝要求輸入
在油泥模型制作前期和數(shù)據(jù)優(yōu)化的第一階段、第二階段，工藝開發(fā)部門可以優(yōu)先將工藝需求發(fā)送至造型部門，在項(xiàng)目的前期進(jìn)行規(guī)避。可提高數(shù)據(jù)的表面質(zhì)量、工藝性，也可減少后期優(yōu)化所浪費(fèi)的人力、物力及時(shí)間。
例如：前翼子板相關(guān)尺寸和結(jié)構(gòu)形式的需求，如圖6所示的油泥造型，就存在四個(gè)問題需要在設(shè)計(jì)前期考慮。
展開 淺析鋁沖壓技術(shù)。
表2 鋁板與鋼板性能及工藝審查標(biāo)準(zhǔn)
表3 鋼沖壓模具材質(zhì)及鋁沖壓模具材質(zhì)要求
圖2 鋁沖壓模具式樣
鋁模具的修沖易產(chǎn)生鋁屑，生產(chǎn)過程的鋁屑會造成面品的質(zhì)量缺陷，因此鋁板盡量減少廢料刀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖3 所示。
對生產(chǎn)規(guī)劃影響
由于鋁板較輕且沒有磁性，因此在沖壓生產(chǎn)線的拆垛分張過程中，傳統(tǒng)的去磁已經(jīng)無法分張，鋁分張一般采用氣刀分張，如圖4 所示。
由于鋁板偏軟，在生產(chǎn)運(yùn)輸過程容易出現(xiàn)板料滑動皮帶摩擦導(dǎo)致面品質(zhì)量缺陷，因此在規(guī)劃中采用高摩擦真空皮帶，同時(shí)考慮到鋁板和鋼板的原材料差異，需要對鋁板和鋼板廢料分類收集。因此一般鋼鋁混線的廢料收集多采用雙料斗收集(圖5)。考慮到鋁板的返修，打磨的粉塵需要規(guī)劃除塵防爆，因此需在沖壓車間規(guī)劃封閉打磨房，滿足產(chǎn)品返修，如圖6 所示。
同時(shí)由于鋁板的時(shí)效性要求，導(dǎo)致在生產(chǎn)組織中要明確先進(jìn)先出，確保板料的及時(shí)使用，車間板料需要規(guī)劃信息化，及時(shí)對板料進(jìn)行監(jiān)控，避免板料存儲過時(shí)效。
圖3 鋁屑對沖壓模具的影響
圖4 鋁沖壓生產(chǎn)線鋁板氣刀分張
圖5 鋁沖壓生產(chǎn)線廢料收集
圖6 鋁沖壓返修除塵房
結(jié)束語
鋁沖壓相對鋼沖壓存在較大的差異性，以上從鋁板性能、工藝分析審查標(biāo)準(zhǔn)、模具的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)規(guī)劃的差異性進(jìn)行說明，進(jìn)一步闡述了對鋁板沖壓技術(shù)分析研究，為鋁沖壓技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了方案支持。
主要負(fù)責(zé)新車型產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線工裝設(shè)備技術(shù)開發(fā)及工廠規(guī)劃。曾以第一人稱發(fā)表論文3 篇，第一人稱授權(quán)發(fā)明專利5 項(xiàng)，曾獲得省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。
展開 某SUV轎車后背門內(nèi)外板一模三件工藝開發(fā)
由于是凸模剛與板料接觸時(shí)產(chǎn)生的滑移，此時(shí)接觸壓力小，圓角大，不會產(chǎn)生面品缺陷；特征線2：后背門外板－上部特征線最小曲率半徑R3mm，材料經(jīng)過凸模圓角產(chǎn)生的滑移線3mm。由于是凸模剛與板料接觸時(shí)產(chǎn)生的滑移，此時(shí)接觸壓力小，當(dāng)圓角逐漸形成后，板料不再滑移，不會產(chǎn)生面品缺陷；特征線3：后背門外板－下部特征線最小曲率半徑R5.5mm，材料經(jīng)過凸模圓角產(chǎn)生的滑移線4mm。由于是凸模剛與板料接觸時(shí)產(chǎn)生的滑移，此時(shí)接觸壓力小，當(dāng)圓角逐漸形成后，板料不再滑移，不會產(chǎn)生面品缺陷。
圖7 特征棱線滑移線狀態(tài)分析
⑶后序模擬分析結(jié)果。
后背門外板－上部拉延以后，各工序的模擬分析結(jié)果如圖8所示。通過CAE分析，后背門外板－上部、下部對接拉延工藝方案可行。
圖8 后序模擬分析結(jié)果
后背門外板－上部、下部沖壓工藝過程
后背門外板－上部、下部4道工序的沖壓工藝過程如圖9所示。另外，后背門外板－上部與下部搭接處的孔無法在4序內(nèi)完成，為了節(jié)省模具投資，在焊裝車間增加氣動沖孔工裝完成，如圖10所示。
圖9 沖壓工藝過程圖
圖10 氣動沖孔
后背門內(nèi)板沖壓工藝過程
⑴后背門內(nèi)板拉延CAE分析。后背門內(nèi)板采用單動拉延結(jié)構(gòu)，由于形狀復(fù)雜以及拉延深度深，存在多處開裂、起皺問題，經(jīng)過多輪CAE分析，產(chǎn)品得到優(yōu)化，但產(chǎn)品工藝性仍然不算太好，還要依賴沖壓工藝解決。在矩形板料上沖制兩個(gè)工藝孔，并且在拉延到底前10mm刺破，這樣就解決了開裂和起皺問題，如圖11所示。
圖11 CAE模擬分析結(jié)果
⑵后背門內(nèi)板沖壓工藝過程。后背門內(nèi)板4道工序的沖壓工藝過程，如圖12所示。
展開 AUDI 側(cè)圍外板壓邊圈斷裂修復(fù)
壓邊圈只需進(jìn)行普通表面著色研修和進(jìn)料阻力調(diào)整，側(cè)圍外板面品質(zhì)量和尺寸精度均達(dá)生產(chǎn)要求。壓邊圈所有二級托桿底部著色、導(dǎo)滑面著色以及平衡塊著色均恢復(fù)至98%，三次生產(chǎn)后探傷檢測均無問題，修復(fù)至今，未出現(xiàn)裂紋。藍(lán)光掃描(GOM)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)基本吻合，偏差量為±0.01mm。
結(jié)束語
通過側(cè)圍外板壓邊圈斷裂修復(fù)案例可以看出，熱鋦技術(shù)具有成本低、還原性強(qiáng)、效率高，強(qiáng)度高等特點(diǎn)，此熱鋦技術(shù)可以在行業(yè)內(nèi)推廣。如遇類似基體開裂可用此技術(shù)做最大補(bǔ)償，高精度還原至原始狀態(tài)。
作者簡介
戴長征
沖壓模修高級技師，從事沖壓模具工藝及模具維修技術(shù)28年，主要負(fù)責(zé)大眾汽車新模具項(xiàng)目的工藝會簽、結(jié)構(gòu)會簽、模具驗(yàn)收、面品優(yōu)化、尺寸優(yōu)化、模具維修與調(diào)試等工作。
——來源：《鍛造與沖壓》2021年第8期
展開 沖壓同步工程階段的控制方法
結(jié)束語
通過對覆蓋件進(jìn)行CAE分析，分別從CAS、C/B/A面數(shù)據(jù)階段的面品模擬分析，結(jié)合軟模制件，前期開發(fā)的同類產(chǎn)品的實(shí)物狀態(tài)等共同分析、同步產(chǎn)品設(shè)計(jì)，即可有效的縮短開發(fā)周期，節(jié)省費(fèi)用，也可提前對表面覆蓋件的質(zhì)量進(jìn)行提升和規(guī)避。
—— 來源：《鍛造與沖壓》2018年第24期
基于輕量化的沖壓鋁板成形技術(shù)研究
鋁板沖壓工藝關(guān)鍵技術(shù)
鋁屑防治技術(shù)
鋁板件在修邊沖孔后會產(chǎn)生很多鋁屑粘附在刃口及沖頭上，制件在傳遞過程中，鋁屑粘在制件表面、成形面、符型面上，隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，鋁屑會持續(xù)增多，后面生產(chǎn)的制件表面就會存在一定的面品問題，如圖3 所示。
圖3 鋁板修邊刃口工藝
1)鋁板無廢料刀設(shè)計(jì)，普遍采用二次修邊；2)鋁板不采用三角定位孔，避免連切帶翻結(jié)構(gòu)；3)針對鋁板，采用修邊刃口特殊工藝處理；4)建議采用二次切斷或者使用浮動刀，同時(shí)，避免波浪刃口(Shear cut)，均勻穩(wěn)定修邊；5)刃口間隙均勻性和垂直度確認(rèn)；6)上下模刃口表面處理，降低表面粗糙度和提高耐久性；7)修邊刃口涂黃油，粘鋁屑；8)模具工裝上增加收集鋁屑裝置；9)每生產(chǎn)1000 ～2000 件需進(jìn)行模具清洗。
鋁板回彈——扭曲預(yù)防技術(shù)
鋁板回彈是材料特性、零件幾何特征和模具工藝綜合作用的結(jié)果，主要表現(xiàn)為扭曲、彈性變形。由于在本構(gòu)方程、材料性能、對模具表面粗糙度和符型高要求等原因，工程上準(zhǔn)確模擬鋁板的回彈非常困難，對鋁板回彈防治必須從良好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝開始，從制造策略上預(yù)先考慮可能的回彈及其后序整改調(diào)試手段。鋁板回彈如圖4 所示，合格鋁板成形沖壓件如圖5 所示。
圖4 鋁板回彈模擬
圖5 合格鋁板成形沖壓件
結(jié)束語
本文通過沖壓鋁板成形技術(shù)的分析，在生產(chǎn)實(shí)踐中，研究了鋁板沖壓工藝關(guān)鍵技術(shù)，如鋁屑防治技術(shù)和鋁板回彈——扭曲預(yù)防技術(shù)。研究結(jié)果表明：鋁板成形工藝性能優(yōu)良，產(chǎn)品質(zhì)量合格，完美實(shí)現(xiàn)全鋁白車身技術(shù)；鋁板沖壓成形技術(shù)的研究及應(yīng)用，快速推進(jìn)了汽車輕量化技術(shù)的快速發(fā)展。
來源：《鍛造與沖壓》雜志2023年第12期
展開 關(guān)于PVD 表面處理技術(shù)及其應(yīng)用
表2 復(fù)合涂層相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的檢驗(yàn)方法與標(biāo)準(zhǔn)
結(jié)束語
PVD 鍍膜技術(shù)鍍出的膜層，具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蝕性及化學(xué)穩(wěn)定性，膜層的壽命更長，經(jīng)過批量的應(yīng)用及生產(chǎn)驗(yàn)證，不僅汽車沖壓件的拉傷問題得到了長期的解決，而且對比其他表面處理技術(shù)，PVD 表面處理技術(shù)具有基材不易變形、不易開裂、可反復(fù)鍍膜的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于沖壓模具領(lǐng)域，大大解決了模具拉毛問題及汽車外覆蓋件面品問題。
作者簡介
鄒華娟
沖壓工藝工程師，主要從事模具工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并研究冷沖壓模具的表面處理工藝等工作，其參與的《既環(huán)保又降本的新工藝運(yùn)用——PPD》項(xiàng)目獲公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)，《C5C6 高速自動化模具改造項(xiàng)目》獲公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
——來源：《鍛造與沖壓》2021年第4期
展開 淺析基于鋁門外板模具關(guān)鍵技術(shù)解決方案
產(chǎn)品介紹
鋁基門外板產(chǎn)品造型與傳統(tǒng)鋼基產(chǎn)品不同，多數(shù)采用隱藏式手扣，產(chǎn)品曲面更加平順，圓角更大，產(chǎn)品前期盡可能降低其面品和尺寸風(fēng)險(xiǎn)。產(chǎn)品材質(zhì)為6系鋁合金。產(chǎn)品回彈特別難以控制，因此前期沖壓工藝設(shè)計(jì)尤為重要，同時(shí)前期回彈補(bǔ)償至關(guān)重要。產(chǎn)品簡圖如圖1 所示。
圖1 產(chǎn)品RPS 點(diǎn)及匹配區(qū)域示意圖
工藝規(guī)劃
全鋁封閉自動線生產(chǎn)方式
工藝規(guī)劃為4 序：OP10 拉延→OP20 修邊、沖孔、側(cè)修邊→OP30修邊、側(cè)修邊、翻邊→ OP40翻邊、整形。工藝規(guī)劃簡圖如圖2 所示。
圖2 工藝規(guī)劃簡圖
工藝規(guī)劃要點(diǎn)布局
產(chǎn)品材質(zhì)為6 系鋁合金，成形方式采用拉延形式，基于過往項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫已有關(guān)鍵參數(shù)，針對拉延筋、縮比、符型要求等相關(guān)全流程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)快速進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)；針對材質(zhì)波動、收料線、壓料翻邊這三種影響產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)鍵因素，通過數(shù)據(jù)庫及CAE 模擬增強(qiáng)了前期產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)識別，做出針對性措施，主要通過如下方案予以控制解決。
⑴鋁基材料的固有屬性，同一廠家、同等牌號的材質(zhì)機(jī)械性能，在時(shí)效期內(nèi)性能參數(shù)也會存在一定波動，僅僅是微小的差異，對于產(chǎn)品質(zhì)量的波動也是巨大的，下面詳細(xì)闡述，基于同一牌號，兩批次板料與理論分析材質(zhì)的回彈狀態(tài)對比。三種模擬材質(zhì)的性能參數(shù)如圖3 所示，結(jié)論為第二批次的板料機(jī)械性能最佳。
圖3 三種分析材質(zhì)的機(jī)械性能參數(shù)對比
基于上述性能參數(shù)的微小波動差異，分別進(jìn)行CAE仿真分析，得出回彈變化趨勢及結(jié)論，如圖4所示。
展開 沖壓件起皺問題的研究
沖壓件的起皺問題及其常見，如果解決不好，不僅增加模具調(diào)試時(shí)間，導(dǎo)致制件報(bào)廢，影響項(xiàng)目開發(fā)周期，耗費(fèi)人工動能，同時(shí)制件面品質(zhì)量的下降將影響整車質(zhì)量及客戶購車滿意度，會給企業(yè)帶來很大的損失。解決好沖壓件的起皺問題，對于提升沖壓件的質(zhì)量和企業(yè)的口碑意義重大。
原因分析
產(chǎn)生起皺的原因很多，下面主要從產(chǎn)品造型和工藝工法上分析一些典型制件起皺的問題。
產(chǎn)品造型本身缺陷
圖1 輪罩類制件
⑴輪罩類制件。圖1 所示輪罩類制件拉延深度較深，拉延過程中，側(cè)壁始終懸空，因而起皺部位多見于側(cè)壁上，此類制件的拉延筋布置也相對簡單，在產(chǎn)品造型上不可避免的產(chǎn)生起皺。
⑵梁類制件。圖2 為梁類制件，其支撐安全性能決定了其拉延深度會很深，而法蘭邊焊接的需求及側(cè)面匹配的要求決定其法蘭邊及側(cè)壁造型簡單，表面聚料，造成起皺，很難消除。
圖2 梁類制件
⑶地板類制件。圖3 所示為后地板制件的凸起根部都有不同程度的起皺現(xiàn)象，板料薄，拉延深度深，為防止拉裂，壓邊圈上的拉延筋相對簡單，不利于起皺的控制，此類起皺的問題雖然通過增加形狀(相當(dāng)于吸皺筋)可以控制，但效果仍然不是很理想。
⑷側(cè)圍類制件(圖4)。許多側(cè)圍外板的A 柱前端起皺嚴(yán)重，側(cè)圍外板一般拉延深度較深，形狀復(fù)雜，型面變化劇烈，再加上后序側(cè)翻邊，材料在徑向上得不到伸展，又因?yàn)橄路椒ㄌm邊的搭接要求，所以此處不允許增加工藝補(bǔ)充，使得此處起皺得不到有效解決。
⑸其他類制件。此類制件都有個(gè)共同點(diǎn)，型面變化劇烈或有三立面交叉，在拉延過程中不可避免的產(chǎn)生走料不順暢，導(dǎo)致起皺不可避免，如圖5 所示。
工藝不合理缺陷
圖3 后地板制件
圖4 側(cè)圍類制件
圖5 其他類制件
圖6 工法排布不合理
⑴工法排布不合理。
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