郭小蘭

摘 要： 汽車生產(chǎn)制造過程中，沖壓生產(chǎn)是重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一，也是整個(gè)汽車制造生產(chǎn)的第一個(gè)環(huán)節(jié)。因此，加強(qiáng)汽車制造業(yè)沖壓生產(chǎn)的內(nèi)部質(zhì)量管理，建立數(shù)字信息化質(zhì)量控制系統(tǒng)，成為提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提升企業(yè)競爭力的必要手段。本文介紹了汽車沖壓件質(zhì)量體系、沖壓過程質(zhì)量控制、沖壓產(chǎn)品質(zhì)量控制、沖壓過程自動(dòng)監(jiān)控。

關(guān)鍵詞： 汽車制造 質(zhì)量控制 自動(dòng)監(jiān)控

據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車上有60%～70%的零件是用沖壓工藝生產(chǎn)出來的。因此，沖壓技術(shù)對汽車的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本都有重要影響。由于沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高、尺寸一致性好、原材料消耗低等優(yōu)點(diǎn)，因此，汽車上的許多結(jié)構(gòu)件，如車廂的底板和側(cè)板等，廣泛采用沖壓件。

汽車上的沖壓件具有尺寸大、形狀復(fù)雜、配合精度及互換性要求高和外觀質(zhì)量要求高等特點(diǎn)。例如：汽車覆蓋件，多是三維非數(shù)學(xué)曲面，不僅外觀質(zhì)量要求高，以滿足汽車造型的要求，而且要求配合精度高、形狀和尺寸的一致性好，保證其焊接和裝配的質(zhì)量。因此，生產(chǎn)汽車覆蓋件所用的設(shè)備、模具和原材料，都和一般沖壓件生產(chǎn)所用的設(shè)備、模具和原材料有所不同[1]。

1.汽車行業(yè)的質(zhì)量管理要求

考慮到汽車生產(chǎn)的復(fù)雜性，對于汽車零部件生產(chǎn)的質(zhì)量管理，提出了一些更嚴(yán)格的要求，以確保汽車的產(chǎn)品質(zhì)量和汽車生產(chǎn)順利進(jìn)行。美國克萊斯勒汽車公司、福特汽車公司和通用汽車公司共同制訂的QS9000標(biāo)準(zhǔn)，已被廣泛采用。汽車行業(yè)對企業(yè)質(zhì)量體系的要求，是建立在ISO9000的基礎(chǔ)上的，對“生產(chǎn)件審批程序”、“持續(xù)改進(jìn)”和“制造能力”等方面做出更詳細(xì)的要求。因此，作為汽車零部件生產(chǎn)的企業(yè)，首先要達(dá)到ISO9000標(biāo)準(zhǔn)的基本要求，還要滿足QS9000標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)要求，才能成為合格的供應(yīng)商。

2.汽車沖壓件質(zhì)量體系

從事汽車沖壓件生產(chǎn)的企業(yè)，既要根據(jù)ISO9000標(biāo)準(zhǔn)的基本要求和汽車行業(yè)QS9000的要求，又要結(jié)合沖壓生產(chǎn)的特點(diǎn)和企業(yè)的具體情況，建立和健全自己的質(zhì)量體系。首先，企業(yè)最高管理者應(yīng)制定質(zhì)量方針，包括質(zhì)量目標(biāo)和對質(zhì)量的承諾，并形成文件。其次，質(zhì)量體系應(yīng)編制組織機(jī)構(gòu)圖，并對質(zhì)量職能進(jìn)行明確，明確各部門及其負(fù)責(zé)人的職責(zé)、權(quán)限及相互關(guān)系，并形成文件。要根據(jù)企業(yè)的具體情況，選定采用何種質(zhì)量保證模式。通常，對于生產(chǎn)汽車沖壓件的企業(yè)，可選用ISO9002。

要編制質(zhì)量手冊、程序文件和第三層次文件，對選定的質(zhì)量保證模式中的每個(gè)質(zhì)量要素做出具體規(guī)定。既要符合標(biāo)準(zhǔn)要求，又要在企業(yè)內(nèi)可操作，保證它能有效實(shí)施。質(zhì)量體系應(yīng)明確并提供必要的資源（包括人員、資金、設(shè)備、技術(shù)等），以確保質(zhì)量方針和目標(biāo)實(shí)施。為了滿足特定產(chǎn)品的質(zhì)量要求，應(yīng)針對特定產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量策劃，編制質(zhì)量控制計(jì)劃，規(guī)定專門的質(zhì)量措施、資源和活動(dòng)，達(dá)到要求的質(zhì)量。質(zhì)量體系建立后，應(yīng)定期進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量審核和管理評定，以便不斷健全和完善，并爭取通過第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。

3.沖壓過程質(zhì)量控制

過程控制的實(shí)質(zhì)是過程的質(zhì)量控制，指為了實(shí)現(xiàn)過程目標(biāo)（包括質(zhì)量、效率和進(jìn)度的要求）采取的作業(yè)技術(shù)和活動(dòng)[2]。這是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一，控制的目的在于減少在諸多干擾因素下過程產(chǎn)生的波動(dòng)，保證過程的穩(wěn)定性和一致性，從而使過程輸出保持在符合要求的范圍內(nèi)。當(dāng)過程出現(xiàn)偏離控制目標(biāo)的趨向時(shí)，就采取相應(yīng)措施，使其恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。沖壓過程質(zhì)量控制可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制：沖壓工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量控制、模具設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量控制、文件和資料控制、原材料的控制、技術(shù)文件及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和資料控制、下料過程控制、沖壓過程控制。

4.沖壓產(chǎn)品質(zhì)量控制

汽車覆蓋件沖壓成形是一個(gè)幾何非線性、材料非線性、邊界條件非線性等復(fù)雜的力學(xué)過程。而且汽車覆蓋件要經(jīng)過多道工序甚至幾十道工序才能完成，在每道工序中都會(huì)因沖壓有關(guān)參數(shù)、沖壓條件等質(zhì)量問題?？偟膩碚f，在拉深過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題有破裂、起皺和回彈等[3]。

當(dāng)產(chǎn)品的外觀、尺寸、性能等質(zhì)量特性（項(xiàng)目）與設(shè)計(jì)要求有偏差（缺陷）時(shí)，需對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)?？蓞⒖嫉聡嚶?lián)合會(huì)（VDA）制定的質(zhì)量指數(shù)（QKZ）法進(jìn)行。按VDA規(guī)定，為了對各個(gè)缺陷進(jìn)行公平的評價(jià)，必須根據(jù)零件的不同用途，對項(xiàng)目和缺陷進(jìn)行分類和加權(quán)，然后計(jì)算質(zhì)量指數(shù)（QKZ）。

對缺陷的評價(jià)，是根據(jù)它們造成的后果進(jìn)行分類和加權(quán)的：

A類（關(guān)鍵）缺陷：預(yù)見到會(huì)對人身造成危險(xiǎn)和不安全的缺陷。加權(quán)系數(shù)為10。

B類（主要）缺陷：非關(guān)鍵缺陷，預(yù)計(jì)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生事故或影響可使用性，不能完全按照規(guī)定的用途使用。加權(quán)系數(shù)為5。

C類（次要）缺陷：預(yù)計(jì)按照規(guī)定的用途使用不會(huì)受到多大影響，或者與適用的標(biāo)準(zhǔn)有偏差，但對設(shè)備、裝置的使用與操作、運(yùn)行僅有輕微影響的缺陷。加權(quán)系數(shù)為1。

項(xiàng)目的加權(quán)系數(shù)與缺陷的加權(quán)系數(shù)是一致的。

每個(gè)項(xiàng)目的缺陷分?jǐn)?shù)的計(jì)算：

A類缺陷數(shù)×10+B類缺陷數(shù)×5+C類缺陷數(shù)

質(zhì)量指數(shù)QKZ的計(jì)算：

5.沖壓過程自動(dòng)監(jiān)控

現(xiàn)代沖壓技術(shù)的另一個(gè)重要特點(diǎn)是對沖壓過程進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，以保護(hù)沖壓件的質(zhì)量，在亞毫米沖壓項(xiàng)目的自動(dòng)檢測和監(jiān)控中，其研究成果就包括沖壓過程的特征分析、在線診斷和檢測系統(tǒng)、高速和非接觸的沖壓件測量系統(tǒng)、沖模維護(hù)的科學(xué)預(yù)測系統(tǒng)、沖壓成形關(guān)鍵參數(shù)的在線調(diào)節(jié)和補(bǔ)償系統(tǒng)等。

沖壓過程引起工件質(zhì)量發(fā)生變化的原因主要有凹凸沖模的磨損、裂紋及沖模錯(cuò)位等，這些微小變化可由高分辨率的位移傳感器和沖壓力傳感器進(jìn)行跟蹤檢測。其中位移測量是極重要的一種測量，位移傳感器通常由安裝在模具上方的關(guān)源和位于下方的接收單元構(gòu)成，可監(jiān)視偏差，跟蹤加工全過程，及時(shí)輸出監(jiān)測信息和進(jìn)行報(bào)警停機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王新華.汽車沖壓技術(shù)[M].北京理工大學(xué)出版社，1999.

[2]柴邦衡，劉曉論.制造過程管理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[3]張靜.汽車覆蓋件沖壓成形關(guān)鍵技術(shù)仿真優(yōu)化及沖壓質(zhì)量控制研究[D].揚(yáng)州大學(xué)，2012.

[4]趙桂范，楊娜.汽車制造工藝[M].北京大學(xué)出版社，2013.04.