耿明亮，龔玉祿，劉 帥，趙建朋

（長城汽車股份有限公司 河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

0 引 言

零件開發(fā)階段，設(shè)計部門會根據(jù)焊裝車間規(guī)劃，使用不同的內(nèi)、外板總成成形工藝，包邊是其成形工藝的一種。包邊總成主要涉及前門外板總成、后門外板總成、后背門外板總成和機蓋外板總成，占白車身面積60%以上，故控制包邊總成質(zhì)量、提升包邊總成品質(zhì)是提升整車外觀及尺寸精度的重要途徑。為了避免后續(xù)生產(chǎn)過程中包邊總成產(chǎn)生質(zhì)量問題，需在前期設(shè)計階段進(jìn)行預(yù)防及控制問題點。

1 包邊過程及形式

整車裝配生產(chǎn)過程中，先將車身內(nèi)板放置于車身外板內(nèi)部，然后外板的翻邊預(yù)彎成一定角度，最后將內(nèi)外板壓合形成整車外覆蓋件總成的加工工藝，稱為包邊。具體分為內(nèi)板與外板合并、外板預(yù)包、外板壓合3個過程，如圖1所示。包邊的3個過程中，需重點管控3個關(guān)鍵部位尺寸（見圖2）：①外板件翻邊角度β，一般控制β≤105°；②外板件預(yù)包邊角度α，一般控制35°≤α≤55°；③外板件過翻邊尺寸c，一般控制c=0.5 mm。常見總成包邊形式的分類及適用場合如表1所示。

表1 常見包邊形式

圖1 包邊過程

圖2 包邊過程關(guān)鍵部位尺寸

2 工藝設(shè)計階段控制方法

某量產(chǎn)車型在生產(chǎn)階段，包邊零件存在因預(yù)翻邊困難、翻邊角度大、預(yù)翻邊角度大引起的高棱、凹坑問題，需在工藝設(shè)計階段對包邊工藝參數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，以規(guī)避現(xiàn)場出現(xiàn)因工藝設(shè)計缺陷造成的問題點。根據(jù)經(jīng)驗值，外板的翻邊角度β、過翻邊量c、預(yù)包邊角度α等可按照表2選取。

表2 翻邊角度、過翻邊、預(yù)包邊要求

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計階段控制方法

包邊零件因結(jié)構(gòu)特征導(dǎo)致的問題點主要如下：①零件拐角部位壓傷，如圖3所示；②零件（包邊模定位處）預(yù)翻邊后產(chǎn)生凸臺，如圖4所示；③零件拐角部位回彈，如圖5所示；④水滴包邊特征不明顯，變?yōu)槠桨厾顟B(tài)，如圖6所示。以下在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段將針對問題點進(jìn)行預(yù)防控制。

圖3 拐角部位壓傷

圖4 預(yù)翻邊后零件定位處出現(xiàn)凸臺

圖5 零件拐角部位回彈

圖6 水滴包邊變?yōu)槠桨?/p>

（1）零件拐角部位壓傷。前期設(shè)計時，由于零件拐角處受直邊預(yù)翻刀塊施加的壓力作用，會存在外凸趨勢。為防止拐角部位包邊外凸，該部位預(yù)包鑲件提前觸料，壓住拐角部位，以阻止零件外凸。但實際生產(chǎn)中，預(yù)包鑲件提前觸料過早，造成拐角部位出現(xiàn)壓傷。針對該問題，需在設(shè)計階段對拐角部位的預(yù)包鑲件觸料時間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，同時應(yīng)考慮現(xiàn)場操作的方便性。

依據(jù)經(jīng)驗值，在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段將拐角部位設(shè)計為提前3 mm觸料，減少與周圈包邊鑲件的觸料時間差，避免零件壓傷產(chǎn)生。同時，角部驅(qū)動塊下方設(shè)計為可調(diào)整墊片形式，現(xiàn)場可依據(jù)實際情況增減墊片，可操作性強。

（2）零件（包邊模定位處）預(yù)翻邊后產(chǎn)生凸臺。經(jīng)排查現(xiàn)場模具，凸臺產(chǎn)生原因為：①包邊模定位板寬度為6 mm，預(yù)翻避讓空間為8 mm，預(yù)翻刀塊懸空尺寸大；②外板件定位設(shè)置在外凸區(qū)域，預(yù)翻時料片向懸空部位擠壓。故結(jié)構(gòu)設(shè)計階段需對定位板厚度及預(yù)包鑲件避讓間隙（見圖7）進(jìn)行設(shè)計，具體要求如表3所示。

圖7 定位板及預(yù)包鑲件

（3）零件拐角部位回彈。機蓋外板拐角部位造型為外圓弧，在包邊過程中翻邊會伸長，拐角部位所承受內(nèi)應(yīng)力隨之釋放，導(dǎo)致零件向上彈起，包邊模該處無壓料裝置，無法抵制零件回彈。

針對此情況，結(jié)構(gòu)設(shè)計時在包邊模壓料芯拐角部位增加符形塊（見圖8），成形過程中可對零件角度施加壓力，抑制角部回彈。

圖8 包邊模壓料芯

（4）水滴包邊特征不明顯，變?yōu)槠桨厾顟B(tài)。由于整車需求，需在包邊零件尾部設(shè)計水滴包邊形式，但實際生產(chǎn)后，水滴包邊特征不明顯，已變?yōu)槠桨呅螒B(tài)（見圖6）。排查模具結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)造成此問題的原因為正壓鑲件按零件符形設(shè)計，水滴包邊區(qū)域與正壓鑲件間隙為0，生產(chǎn)時正壓鑲件壓傷零件水滴部位。正壓鑲件按照圖9所示設(shè)計（A=1.3-內(nèi)板厚度），可預(yù)防水滴包邊壓平現(xiàn)象。

圖9 正壓鑲件設(shè)計

4 結(jié)束語

在汽車行業(yè)發(fā)展迅速、競爭激烈的背景下，各車企均致力于提高車身品質(zhì)，以提升顧客對整車的感知。控制包邊零件質(zhì)量是提升車身外觀品質(zhì)及整車精度的重要途徑。針對已量產(chǎn)車型的問題點，總結(jié)了前期設(shè)計階段提升包邊零件成形質(zhì)量的方法，對汽車包邊模工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了思路及經(jīng)驗。