張坤　楊曉東

摘 要：隨著消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)表面感受度和高品質(zhì)要求的提升，四門(mén)門(mén)鎖安裝形式也進(jìn)行了升級(jí)，由平頭圓孔安裝形式發(fā)展為錐型孔安裝形式。本文介紹了錐型孔的常見(jiàn)工藝工序種類(lèi)，機(jī)器人錐型孔設(shè)備應(yīng)用，常見(jiàn)問(wèn)題，典型問(wèn)題解決方案等。汽車(chē)四門(mén)錐型孔技術(shù)采用機(jī)器人沖孔系統(tǒng)，得到了更穩(wěn)定、更優(yōu)異的產(chǎn)品，在汽車(chē)制造業(yè)具有先進(jìn)性和指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：錐型孔 機(jī)器人 模具

Research on the Technology of Four-door Cone Hole in Automobile

Zhang Kun，Yang Xiaodong

Abstract：With the improvement of consumers' requirements for car surface perception and high quality， the four-door lock installation form has also been upgraded， from a flat round hole installation form to a tapered hole installation form. This article introduces the common process types of tapered holes， the application of robot tapered hole equipment， common problems， solutions to typical problems， etc. The four-door cone hole technology of the automobile adopts the robot punching system， and has obtained a more stable and superior product， which has advanced and guiding significance in the automobile manufacturing industry.

Key words：cone-shaped hole， robot， mold

1 引言

中國(guó)汽車(chē)制造業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展的階段，其中產(chǎn)品制造已經(jīng)逐漸完成從手工制造向自動(dòng)化制造的發(fā)展升級(jí)，這對(duì)于產(chǎn)品本身可以獲得更穩(wěn)定、更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量。伴隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的高質(zhì)量、高科技、高美觀度不斷提升。汽車(chē)四門(mén)是消費(fèi)者使用度最高的汽車(chē)部件之一，開(kāi)門(mén)后門(mén)鎖位置是消費(fèi)者首先看到的，并且是感官較強(qiáng)的位置。門(mén)鎖安裝形式是影響消費(fèi)者感官的重要因素，所以門(mén)鎖的安裝形式從平頭圓孔到錐型孔安裝（如圖1）也是發(fā)展趨勢(shì)。

2 錐型孔成型常見(jiàn)工藝工序種類(lèi)

四門(mén)錐型孔成型是一種將平面鈑金中間穿孔并通過(guò)沖壓形式完成錐型形狀（漏斗形狀）的一種鈑金成型工藝。

目前完成錐型孔成型工藝的方式基本可以分為3種：正面沖壓一體成型、反面沖壓一體成型、先沖平面圓孔再錐型成型（如圖2）。其中正面、反面沖壓一體成型由于鈑金的延展性以及一體成型的模具復(fù)雜性，會(huì)導(dǎo)致錐型孔成型后，產(chǎn)品出現(xiàn)成型后鈑金邊緣有不規(guī)則毛邊情況，產(chǎn)品表面有輕微壓印等問(wèn)題，模具的磨損相對(duì)較快。先沖平面圓孔再錐型成型，是將此工藝分成2個(gè)步驟，在平面鈑金先沖圓孔，再進(jìn)行錐型成型，合理的解決了鈑金毛邊、壓印等問(wèn)題，是近年來(lái)隨著工藝發(fā)展普遍采用的一種工藝工序方式。

3 錐型孔機(jī)器人設(shè)備應(yīng)用

先沖平面圓孔再錐型成型這種工藝工序中，第一步平面圓孔沖孔主要是采用鈑金沖壓工藝完成;第二步在鈑金圓孔基礎(chǔ)上再進(jìn)行鈑金錐型成型。為保證錐型成型質(zhì)量，目前行業(yè)內(nèi)主要采用機(jī)器人配備高精度抓手，再通過(guò)機(jī)器人將零件抓到對(duì)應(yīng)沖孔成型設(shè)備上，完成最后的成型工作。

機(jī)器人抓件錐型孔成型是隨著汽車(chē)行業(yè)自動(dòng)化程度越來(lái)越高，應(yīng)運(yùn)而生的一種高精度、高穩(wěn)定性、高自動(dòng)化應(yīng)用。機(jī)器人本身的高精度配合使用高精度抓手，從設(shè)備方面保證了產(chǎn)品生產(chǎn)的一致性、穩(wěn)定性，再加上對(duì)零件尺寸、軌跡調(diào)試、沖孔設(shè)備的良好配合，可以保證錐型孔成型工藝的產(chǎn)品質(zhì)量，相對(duì)于其他工藝形式具有明顯優(yōu)勢(shì)。

錐型孔機(jī)器人設(shè)備應(yīng)用主要可以分為3個(gè)硬件部分，分別是機(jī)器人、高精度抓手、沖孔設(shè)備（如圖3）。

4 錐型孔成型常見(jiàn)問(wèn)題

4.1 質(zhì)量問(wèn)題定義

錐型孔成型工藝因獨(dú)特的錐型形狀，在運(yùn)行過(guò)程中由于各種原因，對(duì)工藝進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)估后，具體將各質(zhì)量問(wèn)題定義如下：

A、錐型孔未成型（漏沖）：由于設(shè)備程序問(wèn)題及人為原因等，可能造成未執(zhí)行成型操作，此情況較少出現(xiàn)。

B、錐型孔成型不完整：由于設(shè)備程序、人為操作、動(dòng)力能源不充足等原因，可能造成錐型孔在成型過(guò)程中，未完全完成成型工藝，中途中斷，導(dǎo)致成型不完整。

C、錐型孔成型邊緣毛邊：由于沖孔設(shè)備模具損耗或者鈑金圓孔上存在不規(guī)則毛邊，導(dǎo)致成型后產(chǎn)生目視可見(jiàn)（不借助放大鏡）的鈑金邊緣毛邊。

D、錐型孔成型中心偏移：由于鈑金圓孔中心未能與沖孔設(shè)備模具中心對(duì)齊，導(dǎo)致鈑金成型后，其錐型形狀向一側(cè)偏移。

E、錐型孔成型孔徑超差：由于鈑金圓孔孔徑不達(dá)標(biāo)、沖孔設(shè)備力行程不足、沖孔設(shè)備模具尺寸問(wèn)題等，都會(huì)導(dǎo)致錐型孔成型后，其孔徑與門(mén)鎖安裝需要的尺寸產(chǎn)生差異。

4.2 常見(jiàn)設(shè)備問(wèn)題

錐型孔成型工藝由機(jī)器人、抓手、沖孔設(shè)備組成，其設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些常見(jiàn)問(wèn)題：

A、沖孔設(shè)備模具磨損：錐型孔成型工藝是對(duì)鈑金進(jìn)行機(jī)械式物理形變的過(guò)程，在鈑金與模具之間的擠壓過(guò)程中，相互作用力對(duì)模具有一定的磨損，正常條件下模具的壽命可以達(dá)到10萬(wàn)次沖壓過(guò)程;當(dāng)模具固定松動(dòng)、沖壓過(guò)程中有雜物存在等特殊情況，沖壓過(guò)程會(huì)對(duì)模具產(chǎn)生不可逆的損壞。

B、沖孔設(shè)備無(wú)快進(jìn)行程：當(dāng)設(shè)備快進(jìn)行程調(diào)速閥調(diào)節(jié)不適當(dāng)或者設(shè)備的活塞桿被卡住時(shí)，會(huì)出現(xiàn)此問(wèn)題。

C、沖孔設(shè)備無(wú)力行程：當(dāng)沖孔設(shè)備所需的沖壓力大于設(shè)備的最大沖壓力，模具空行程反作用力大于快進(jìn)力，力行程轉(zhuǎn)換閥調(diào)節(jié)不對(duì)，液壓油耗過(guò)多等情況時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)此問(wèn)題。

D、沖壓設(shè)備無(wú)返回行程：沖壓設(shè)備壓力開(kāi)關(guān)無(wú)信號(hào)，返程阻力大于返程力，返程節(jié)流閥調(diào)節(jié)不當(dāng)，活塞桿被卡住時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)此問(wèn)題。

5 典型問(wèn)題解決方案

錐型孔成型工藝最終是要在汽車(chē)裝配時(shí)與車(chē)門(mén)鎖和螺栓良好配合，安裝到位才能完成其功能。在整個(gè)工藝過(guò)程中，最典型的問(wèn)題：螺栓安裝后在錐型孔周邊產(chǎn)生細(xì)小的油漆裂紋（如圖4）。

5.1 問(wèn)題原因分析

對(duì)錐型孔成型典型問(wèn)題油漆裂紋從各個(gè)方面進(jìn)行原因分析并通過(guò)各種手段對(duì)原因進(jìn)行驗(yàn)證。主要的分析方面和末端原因有以下幾個(gè)：

A、錐型孔沖孔設(shè)備模具是否磨損。

B、成型鈑金的表面是否有油污導(dǎo)致油漆附著力差。

C、鈑金未成型前圓孔直徑超出標(biāo)準(zhǔn)。

D、錐型孔沖孔設(shè)備油壓設(shè)置不合理。

E、錐型孔沖孔設(shè)備模具內(nèi)外徑尺寸不合理。

F、錐型孔沖孔設(shè)備模具傾斜角有偏差。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分析和驗(yàn)證后，確定影響此問(wèn)題的要因是錐型孔沖孔設(shè)備模具的內(nèi)外徑和傾斜角存在偏差。

5.2 問(wèn)題解決方案

對(duì)問(wèn)題產(chǎn)生的原因逐一分析后，根據(jù)錐型孔成型后與門(mén)鎖、螺栓配合模型進(jìn)行研究，分析理論影響狀態(tài)，如圖5。

通過(guò)對(duì)錐型孔成型沖壓設(shè)備的模具進(jìn)行調(diào)整，修改模具的內(nèi)外孔徑及傾斜角，讓鈑金錐型成型后，達(dá)到理論的配合狀態(tài)，徹底將此問(wèn)題解決。

6 結(jié)語(yǔ)

汽車(chē)四門(mén)錐型孔成型工藝對(duì)于整車(chē)美觀度和消費(fèi)者的感受度，有了很大的改善和提高。錐型孔成型工藝中應(yīng)用機(jī)器人自動(dòng)化系統(tǒng)能提供高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的汽車(chē)產(chǎn)品，符合汽車(chē)行業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。在我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)高速蓬勃發(fā)展的今天，對(duì)于機(jī)器人自動(dòng)化以及其他先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用研究就顯得尤為重要。這是推動(dòng)制造業(yè)優(yōu)化升級(jí)的具體落腳點(diǎn)，更能增強(qiáng)汽車(chē)制造業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

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