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        汽車門把手變形解決方案

        2021-06-07 01:45:34郭道樹劉子清
        模具制造 2021年4期
        關(guān)鍵詞:棱線門把手制件

        王 井,郭道樹,劉子清

        (奇瑞汽車股份有限公司,安徽蕪湖 241009)

        1 引言

        隨著汽車工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,對汽車表面質(zhì)量要求也越來越高,對于汽車門外板鈑金件來說,門把手變形問題是沖壓板件的重點問題,為了解決這一問題,下面簡單闡述,并結(jié)合實際成功經(jīng)驗來具體說明。

        2 常見門外板把手區(qū)域形狀

        (1)常見門外板把手設(shè)置分為A、B、C 3種情況,如圖1所示。

        a.A門把手設(shè)置在門外板的凹面上,成形相對復(fù)雜,模具一般為凹面反成形。

        b.B門把手設(shè)置在門外板的凸面上,是最為常見的結(jié)構(gòu),技術(shù)相對成熟。

        圖1 車門外板造型

        c.C門把手設(shè)置在門外板的凸面腰線及棱線區(qū)域,為目前主流設(shè)計造型,成形相對簡單,且成形后門把手區(qū)域強度及表面質(zhì)量較好控制。

        門把手造型、大小、位置設(shè)定主要與整車相匹配,需要恰到好處,有些平臺開發(fā)車型還會受到沿用件的影響,所以對于一個好的把手造型,既要與整車相匹配,又要滿足平臺車型需求。

        3 成形工藝

        門外板成形工藝基本相同,如圖2所示,分為4道工序:OP10拉伸→OP20修邊+沖孔→OP30修邊+側(cè)沖孔+整形→OP40翻邊+沖孔+修邊。成形工藝首先考慮拉伸沖壓方向,在沖壓方向選擇上一般以門把手輪廓區(qū)域做法向來確定最終沖壓方向,主要是為了盡最大條件滿足門把手區(qū)域成形要求;門把手變形主要通過OP10拉伸成形性來控制,一般還會在OP40預(yù)留整形壤塊在前序成形不能滿足的情況下,進(jìn)行整形補償來解決。

        4 變形檢查

        門把手變形檢查主要有兩種:油石打磨和涂抹亮油光照,通過目視來確認(rèn)實物變形狀態(tài),如圖3所示。油石檢查:沒有接觸部位存在變形,變形大小可以通過間隙尺進(jìn)行檢測,一般檢測缺陷位置間隙小于0.01mm內(nèi)默認(rèn)合格;光照檢查:通過平行光來回移動,局部光照存在扭曲現(xiàn)象,一般結(jié)合數(shù)據(jù)光照分析與實物對比來確定變形量,光照檢查也是最方便有效的檢查方法,與整車AUDIT實車評價基本一致。在實際過程中分工序檢查變形使用油石,主要是方便快捷,不需要光照條件;在零件成品檢查時多使用光照來檢查。

        5 改進(jìn)方案

        (1)面品缺陷分析。

        如圖4所示,門把手造型凹陷,凹陷距離大約5mm,造型凹陷是板件有往內(nèi)聚料趨勢,不利于板件拉開成形。

        門把手輪廓不順(A處箭頭),在CAE成形過程中,板料成形接觸料時間不均勻,拐角處接觸時間較晚導(dǎo)致外觀面拉伸不均勻(B處箭頭),影響門把手處的外觀品質(zhì)。

        如圖5所示,通過對制件面對應(yīng)位置延展,同時拉伸筋加緊,通過CAE計算缺陷位置有明顯改善,并且缺陷位置在往制件外發(fā)散,為利好現(xiàn)象;在通過CAE油石分析看數(shù)據(jù)的同時要注意區(qū)域范圍,在棱線或R角區(qū)域面積變小說明整改有效;如果在棱線或R角外部較平坦區(qū)域缺陷向外發(fā)散則實物狀態(tài)也是有改進(jìn)的。

        圖2 成形工藝

        圖3 門外板油石檢查/光照檢查缺陷

        圖4 制件缺陷分析

        圖5 整改方案1(補充面延展)

        (2)造型規(guī)避成功案例。

        案例1,門把手在棱線凸面上,四周光順,成形過程中不會有尖點讓制件聚集現(xiàn)象。門把手造型位于棱線處,拉伸過程較早接觸,可以將材料充分拉開。

        案例2,門把手在平面或凸面上內(nèi)部造型較淺,對外觀區(qū)域產(chǎn)生的變形較小,對外觀凹陷影響較小。

        如圖6所示,通過以上兩組車型的造型案例,分析結(jié)果看都有利于改善外觀凹陷問題,便于以后借鑒。

        (3)實物改進(jìn)成功案例。

        如圖7所示,強壓變形反補償是通過工藝設(shè)計優(yōu)化后實物狀態(tài)依然不滿足質(zhì)量要求所采取的整改方法,通常在模具OP30或OP40預(yù)留研合區(qū)域。具體整改:首先對制件變形區(qū)域的變形量進(jìn)行測量,一般采用網(wǎng)格法多點測量,并標(biāo)識出補償數(shù)據(jù)和過度范圍;這里面有3個區(qū)域需重點控制:一是不動區(qū);二是過度區(qū)也是強壓區(qū)域;三是補償區(qū)域。其次就是通過測量數(shù)據(jù)對凸模補焊研合加工,一般補償量在0.1~0.5mm左右,在補焊研合過程中需要提前確認(rèn)凸凹模間隙,補焊過程中可以采用冷汗或氬弧焊來減少研合工作量,在打磨過程中維修要注意強壓區(qū)域研合,以目視有壓印但無手感為宜。

        6 結(jié)束語

        綜上所述,四門外板把手變形改進(jìn)主要從兩方面:①制件結(jié)構(gòu)和工藝上,通過對位置結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,在通過分析軟件模擬分析,最終確認(rèn)整改方案;②通過后序工藝反補償研合來實現(xiàn)質(zhì)量改進(jìn);對于變形問題原因各有不同,但具決問題的根本原理基本一致,這就需要充分分析不同結(jié)構(gòu)存在的問題制定不同的具體方案,對歷史問題的收集和總結(jié)也是為后期制件開發(fā)提供保障。

        圖6 造型改進(jìn)成功案例

        圖7 強壓變形補償成功案例

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