文/王宗甫·東風(fēng)裕隆汽車有限公司沖壓工藝室

轎車門蓋類包邊常見缺陷及對策

文/王宗甫·東風(fēng)裕隆汽車有限公司沖壓工藝室

四門兩蓋是汽車車身外表開啟件，裝配后要與周圍零件保持均勻的間隙和良好的形狀面差，以達(dá)到良好的互換性和較高的外觀視覺效果。包邊后零件出現(xiàn)的外觀缺陷及尺寸變動(dòng)(尺寸縮進(jìn)和尺寸脹出)會(huì)直接影響零件外觀及裝配精度。

包邊的工藝方法

包邊工藝是一種將內(nèi)板扣合到外板里面，利用包邊模具或者滾邊機(jī)器人把外板的翻邊預(yù)彎、壓平，使內(nèi)外板成為一個(gè)整體的制造工藝。

常見的包邊類型及特點(diǎn)

⑴手動(dòng)包邊機(jī)特點(diǎn)：①適合于小批量生產(chǎn)及樣車試制，通過更換包邊頭，可以實(shí)現(xiàn)多種產(chǎn)品的包邊；②一次性投入成本稍高，目前國內(nèi)無供應(yīng)商，需要進(jìn)口設(shè)備；③占地面積小。

⑵單一品種包邊專機(jī)特點(diǎn)：①適合于批量單一品種生產(chǎn)，天窗頂蓋，側(cè)圍后輪罩處包邊多采用這種方案，驅(qū)動(dòng)力可選擇液壓缸或伺服電機(jī)；②成本較低；③占地面積小。

⑶機(jī)器人滾邊專機(jī)特點(diǎn)：①適合于批量單一品種生產(chǎn)，也可配合換模臺(tái)做多品種生產(chǎn)，在歐美較為普及，隨著機(jī)器人本體價(jià)格降低，在國內(nèi)也逐漸成為趨勢，機(jī)器人的加入使搬運(yùn)、涂膠等包邊配套工藝達(dá)到了全自動(dòng)化；②一次性投入成本高；③占地面積較大。

⑷包邊模具包邊特點(diǎn)：①適合于大批量多品種生產(chǎn)，單機(jī)效率最高；②包邊質(zhì)量最穩(wěn)定；③一次性投入成本高；④占地面積大。

包邊模具包邊主要是由液壓機(jī)+包邊模具+換模機(jī)構(gòu)組合而成，比如我公司焊裝車間1#、2#、3#包邊線。液壓機(jī)是通用的，模具是專用的，通過液壓機(jī)的一次行程，由模具完成零件的定位→壓緊→45°預(yù)彎→90°壓平（圖1）。

包邊時(shí)常見的外觀缺陷原因及對策

生產(chǎn)中常見的外觀缺陷有包不住、倒邊、壓不死、角不圓、圓角大、棱線外凸、定位孔變形、包邊后開裂、棱線R大小不一致等問題。

圖1 焊裝車間的包邊線

包不住

包不?。▓D2）主要是指外板的翻邊經(jīng)過90°的壓平后，沒有壓到內(nèi)板上面。

產(chǎn)生原因：①外板單件在翻邊工序上的四周定位不夠精確，外板落到凸模上時(shí)有活動(dòng)量，在翻邊時(shí)造成板件有少量偏移，導(dǎo)致此位置的Flange（翻邊）高度過短；②模具開發(fā)過程中，外板單件的包邊面展開失誤，導(dǎo)致修邊線輪廓計(jì)算錯(cuò)度；③內(nèi)板拉延件經(jīng)過剪邊后，局部會(huì)產(chǎn)生反彈和扭曲，導(dǎo)致包邊面過短。

圖2 包不住缺陷

解決方案：①首先對外板翻邊工序四周的定位進(jìn)行調(diào)整，確保翻邊時(shí)外板不會(huì)移動(dòng)。對調(diào)整后的外板單件進(jìn)行測量，觀察Flange高度是否滿足要求；②調(diào)整后的外板Flange高度如果仍不能滿足要求，則需要擴(kuò)大外板修邊線輪廓；③找出內(nèi)板此位置的反彈量，重新對模具進(jìn)行調(diào)整，確保內(nèi)板反彈量在允許的公差內(nèi)；④如果反彈量不能夠做到允許的公差范圍內(nèi)，則需要對應(yīng)的擴(kuò)大內(nèi)板修邊線輪廓。

倒邊

倒邊是指外板Flange經(jīng)過45°預(yù)彎及90°壓平后，翻邊不但沒有向里包住內(nèi)板，反而是向外倒或者邊重疊（圖3）。

產(chǎn)生原因：倒邊的前兆是翻邊發(fā)生縱向彎曲。與外板翻邊角度有關(guān)。當(dāng)夾角在105°以上時(shí)，45°包邊鑲塊的作用力很容易使翻邊發(fā)生縱向彎曲，即倒邊（見圖3）；45°包邊鑲塊的角度不對或形狀不對，在45°預(yù)彎完成后，翻邊的角度遠(yuǎn)未到達(dá)45°，在90°壓平時(shí)發(fā)生倒邊。

圖3 向外倒或者邊重疊缺陷

解決方法：①當(dāng)外板翻邊角度超過105°時(shí)，包邊模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要特別注意相應(yīng)結(jié)構(gòu)；②修正45°包邊鑲塊，使45°包邊后翻邊角度到達(dá)或接近45°。

壓不死

壓不死就是指包邊后內(nèi)外板之間的間隙大于規(guī)定間隙值（0.1～0.3mm）。產(chǎn)生原因：下模座上的平衡塊過高（圖4），導(dǎo)致上模移動(dòng)到壓機(jī)下死點(diǎn)時(shí)，正壓刀與凸模之間的間隙大于包邊的標(biāo)準(zhǔn)厚度。只有達(dá)到厚度標(biāo)準(zhǔn)，才能滿足包邊后壓死。包邊用的液壓機(jī)的噸位小于120t。外板單件翻邊后，F(xiàn)lange根部R角過?。≧≤0.5mm），預(yù)彎時(shí)從Flange根部開始變形（圖5），正壓刀在下壓過程中，材料首先在Flange的根部聚集，使此位置先壓死，但是由于聚料，導(dǎo)致Flange的端頭位置上翹，與內(nèi)板之間有間隙。

圖4 壓不死缺陷

圖5 預(yù)彎時(shí)從Flange根部開始變形

外板單件Flange面上起皺。起皺原因分兩種情況：⑴外板翻邊工序的上下模翻邊刀塊間隙過大,在翻邊時(shí)，使材料聚集，產(chǎn)生起皺。⑵外板單件拉延時(shí)，為了防止材料流動(dòng)過快，凹模入口R設(shè)計(jì)過小，因R過小，材料產(chǎn)生了充分的塑性變形。使材料的強(qiáng)度和剛度增加了很多，翻邊時(shí)導(dǎo)致Flange面不平整（圖6）。

包邊時(shí)局部產(chǎn)生材料聚集（如圖7），聚集厚度大于包邊的標(biāo)準(zhǔn)厚度δ。例如GPS1車型引擎蓋前沿。包邊過程中局部材料發(fā)生多次塑性變形，例如GPS1引擎蓋前擋玻璃側(cè)，包邊后，材料有輕微的回彈現(xiàn)象。引擎蓋前擋玻璃側(cè)的包邊因?yàn)橐伤螤睿ㄈ鐖D8），材料經(jīng)過45°預(yù)彎、90°包邊過程中發(fā)生了多次塑性變形，材料強(qiáng)度和硬度都增加了很多，以至于包邊后仍會(huì)產(chǎn)生回彈現(xiàn)象。

圖6 翻邊時(shí)導(dǎo)致Flange面不平整

圖7 包邊時(shí)局部產(chǎn)生材料聚集

圖8 水滴狀包邊

解決方法：①把下模平衡塊下面的墊片抽掉0.2～0.6mm，使正壓刀與凸模之間的間隙達(dá)到包邊的標(biāo)準(zhǔn)間隙即可。②觀察液壓機(jī)操作面板，如果上面顯示的噸位小于120t，需要調(diào)節(jié)液壓機(jī)進(jìn)油閥，增加進(jìn)油量，使壓機(jī)噸位達(dá)到120t以上。③對外板翻邊工序的凸模型面邊沿進(jìn)行R倒角，使翻邊后的外板Flange根部的內(nèi)側(cè)R值為0.5～0.65mm。④針對第一種起皺，只需調(diào)整翻邊刀塊間隙，使間隙在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)即可；針對第二種情況的起皺，需要增大拉延工序凹模入口R值，使其翻邊后，F(xiàn)lange不會(huì)因?yàn)槔庸ば驎r(shí)的塑性變形而不平整（圖9）。⑤針對包邊過程中易產(chǎn)生聚料的現(xiàn)象，最常見的解決方法就是在聚料部位沿著X-Z平面對稱開1～2個(gè)豁口，在包邊過程中使料往缺口部位走，不至于產(chǎn)生聚料，（圖10為GPS1引擎蓋前沿）。⑥對產(chǎn)生多次塑性變形部位的正壓刀進(jìn)行補(bǔ)焊、研配，使上模移動(dòng)到下死點(diǎn)時(shí)，正壓刀與凸模之間的間隙δ3=δ-0.2mm（圖11）。

圖9 Flange面不平整的解決方法

圖10 GPS1引擎蓋前沿

圖11 確定正壓刀與凸模之間的間隙值