文/劉國(guó)磊，孫樹(shù)森，鹿勝寶，尹永波，胡英杰，李響·中國(guó)第一汽車(chē)集團(tuán)有限公司

本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試生產(chǎn)驗(yàn)證，結(jié)合轎車(chē)門(mén)外板水切處沖壓沖擊痕產(chǎn)生的原因，篩選出針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題最有效的解決方案。同時(shí)也為類(lèi)似零件設(shè)計(jì)或類(lèi)似問(wèn)題的解決給出解決方法或參考建議。

隨著生活水平的提高，人們對(duì)汽車(chē)外形要求更趨差異化、個(gè)性化、時(shí)尚化，這就對(duì)汽車(chē)制造提出了更高的要求，尤其在沖壓領(lǐng)域。在產(chǎn)品定型之后，針對(duì)產(chǎn)品某一局部在現(xiàn)有沖壓工藝很難實(shí)現(xiàn)的情況下，如何在不改變產(chǎn)品的前提下通過(guò)革新沖壓工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)，這是沖壓人時(shí)刻在思考的問(wèn)題。本文涉及到的車(chē)門(mén)外板水切處沖擊痕便是一個(gè)行業(yè)難題。本文結(jié)合實(shí)際調(diào)試過(guò)程，從沖擊痕產(chǎn)生的原因，解決措施，及如何預(yù)防等幾個(gè)方面入手，對(duì)車(chē)門(mén)外板水切處沖擊痕問(wèn)題的有效解決提供了一種新思路。

產(chǎn)品信息

研究對(duì)象如圖1 所示，其漆后缺陷很明顯，并且其位置在人眼可及處，為消費(fèi)者不可接受項(xiàng)。進(jìn)一步追查，是由沖壓件沖擊痕導(dǎo)致(圖2)。

圖1 整車(chē)門(mén)外板缺陷部位信息圖

圖2 沖壓成品件沖擊痕信息圖

工藝原因分析

由于此處沖擊痕由拉延工序產(chǎn)生，因此只對(duì)拉延進(jìn)行原因分析。

如圖3、4 所示，沖擊痕在上模相應(yīng)圓角剛接觸板料P 點(diǎn)時(shí)板料急劇減薄而產(chǎn)生；由于P 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的上模圓角接近球形(圖5)，與板料為點(diǎn)接觸，板料P點(diǎn)承受的壓力比較大，此處板料減薄嚴(yán)重，直觀看到的沖擊痕也就比較嚴(yán)重；隨著上模的下降，由于左側(cè)凸模成形需要，板料內(nèi)抽，上模圓角在板料P 點(diǎn)形成的沖擊痕也會(huì)隨之相應(yīng)向左滑移，最終沖擊痕暴露于產(chǎn)品外露區(qū)上。

圖3 門(mén)外板拉延模具下模

圖4 A-A 方向工作過(guò)程示意圖

圖5 P 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的上模圓角

產(chǎn)品外露區(qū)：指在產(chǎn)品件上，消費(fèi)者能夠直接看到的區(qū)域。非外露區(qū)：指在產(chǎn)品件上，由于裝飾件的遮擋，消費(fèi)者不容易看到的區(qū)域。廢料區(qū)：指不在產(chǎn)品件上，最終修邊剖切下去的區(qū)域。

調(diào)試生產(chǎn)驗(yàn)證

根據(jù)以上工藝原因分析，制定驗(yàn)證方案及驗(yàn)證結(jié)果如下：

⑴方案一：將沖擊痕附近的壓料面拉延筋燒焊加高，見(jiàn)圖6。目的是增大拽料力，減少板料內(nèi)抽，控制P 點(diǎn)沖擊痕向內(nèi)(左)滑移量，努力使其停留于產(chǎn)品非外露區(qū)。

驗(yàn)證結(jié)果：由于門(mén)外板成形類(lèi)型接近脹形，外側(cè)板料內(nèi)抽本來(lái)就很少，因而此次效果不太明顯。

⑵方案二：對(duì)P 點(diǎn)上模圓角(圖5)半徑加大。目的是使其對(duì)板料P 點(diǎn)的接觸面積增大，沖擊痕部位板料局部減薄就會(huì)減輕，相應(yīng)沖擊痕就會(huì)不那么嚴(yán)重。

驗(yàn)證結(jié)果：將相應(yīng)圓角半徑加大0.5mm 之后，沖擊痕有減輕趨勢(shì)，但是經(jīng)過(guò)查看GD&T 圖此處圓角與水切裝飾條有裝配關(guān)系，如果相應(yīng)圓角半徑加大量超過(guò)0.5mm，裝車(chē)時(shí)會(huì)與水切裝飾條干涉。因此，此方案就此作罷。

⑶方案三：在沖擊痕形成之后對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)壓處理(圖7)。目的是利用上模壓力通過(guò)上、下模相應(yīng)平面的擠壓將沖擊痕鐓平緩一些。

圖7 上模燒焊加高，作強(qiáng)壓部位

驗(yàn)證結(jié)果：由于沖擊痕太嚴(yán)重，效果不明顯。

⑷方案四：在此沖擊痕附近的廢料區(qū)的上模加R6mm 的工藝筋(圖8)。

圖8 上模添加R6mm 工藝筋

如圖9 所示，上模加工藝筋有以下目的:①在上模下降過(guò)程中，工藝筋先接觸板料，相應(yīng)圓角(P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的上模圓角)接觸板料延后，因此其在板料上的沖擊痕形成較晚，沖擊痕產(chǎn)生位置比較靠近右側(cè)(即非外露區(qū))；②在上模下降到一定高度，相應(yīng)圓角接觸板料，由于工藝筋的支撐作用，如同增大了相應(yīng)圓角半徑(即β>α)，減小了其對(duì)板料的壓力，減輕了其對(duì)板料的沖擊痕；③在上模到下死點(diǎn)時(shí)，由于工藝筋本身有吃料作用，對(duì)板料內(nèi)抽起到了抑制作用。

圖9 添加工藝筋后A-A 方向工作過(guò)程示意圖

驗(yàn)證結(jié)果：如圖10 所示，沖擊痕明顯減輕，并且其位置控制在產(chǎn)品非外露區(qū)。

圖10 整改前后產(chǎn)品沖擊痕對(duì)比

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)此次整改，取得的成果如下：

⑴此類(lèi)問(wèn)題是共性問(wèn)題，產(chǎn)品形狀決定了此類(lèi)問(wèn)題發(fā)生的必然性。如果在產(chǎn)品定型階段，把臺(tái)階面取消(圖11)，使其P 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的上模圓角呈線狀而非球形，或臺(tái)階面凸點(diǎn)球化半徑足夠大(圖12)，此類(lèi)門(mén)外板水切處沖擊痕導(dǎo)致的波浪就會(huì)消滅在萌芽狀態(tài)。

圖11 可取消的臺(tái)階面

圖12 可球化處理部位

⑵如果產(chǎn)品不可更改，上述方案四給我們解決門(mén)外板水切處沖擊痕提供了一種新思路。即在沖擊痕附近的廢料區(qū)的上模加工藝筋。推而廣之，不管哪個(gè)品種的制件，只要沖擊痕離廢料區(qū)不遠(yuǎn)，都可通過(guò)加工藝筋來(lái)解決。