文／鹿勝寶，牛恒仁，王力·中國第一汽車集團(tuán)有限公司

翼子板是車身上一個(gè)重要零件，其主型面為外觀A 級(jí)曲面，與側(cè)圍外板、發(fā)罩外板、前門外板等鈑金件搭接的同時(shí)，還與大燈、前保等外制塑料件搭接。其中，與發(fā)罩和側(cè)圍外板搭接的前風(fēng)窗位置的棱線在車身上處于一個(gè)明顯的目視位置，輕微的棱線不順都將導(dǎo)致較差的視覺效果。本文針對(duì)某項(xiàng)目中翼子板棱線不順的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析探討，并進(jìn)行了相應(yīng)的工藝改善。

問題描述

某車型翼子板前風(fēng)窗位置安裝面如圖1 所示，其安裝爪為一平面，翻邊立面為凹弧面，中間存在簡單的自然過渡圓角。在評(píng)審中發(fā)現(xiàn)安裝面位置存在棱線不順的問題，在漆后的整車上評(píng)審明顯，屬于不可接受項(xiàng)問題，如圖2、圖3 所示。

圖1 某車型翼子板風(fēng)窗位置安裝面

圖2 白車身棱線評(píng)審狀態(tài)

圖3 整車漆后棱線的評(píng)審狀態(tài)

問題分析及整改

該翼子板的小風(fēng)窗安裝面是經(jīng)拉延、修邊后，再進(jìn)行側(cè)翻邊形成的。在拉延和修邊工序中，此棱線尚未成形；在后工序中，該位置空開無工作內(nèi)容。因此判定，缺陷產(chǎn)生工序最可能發(fā)生在側(cè)翻工序。

模具排查分析

對(duì)側(cè)翻工序模具進(jìn)行排查，確認(rèn)側(cè)翻鑲塊安裝爪位置著色如圖4 所示。可以看出，模具側(cè)翻鑲塊上圓角位置(紅色箭頭所示位置)無著色，處于放空狀態(tài)。由圖5 可以看出側(cè)翻鑲塊上放空的位置正好處于棱線中段，由于棱線設(shè)計(jì)呈凹弧，側(cè)翻工藝屬于多料翻邊，中段放空導(dǎo)致在側(cè)翻前期材料在此位置聚積，側(cè)翻后期再靠翻邊間隙將材料擠出，最后在棱線上呈現(xiàn)出過渡不順的狀態(tài)。

圖4 側(cè)翻鑲塊安裝爪位置著色

圖5 側(cè)翻鑲塊安裝爪位置剖面圖

模具整改驗(yàn)證

針對(duì)側(cè)翻鑲塊上圓角放空的問題，重新進(jìn)行補(bǔ)焊研配，同時(shí)調(diào)整翻邊間隙的一致性，鑲塊整改后狀態(tài)如圖6 所示，可以看出，上圓角放空位置已經(jīng)基本補(bǔ)齊。整改后為盡快模擬漆后實(shí)車效果，對(duì)單件進(jìn)行電泳，制件電泳后狀態(tài)如圖7 所示。通過觸覺及視覺確認(rèn)，目前狀態(tài)有較大改善，但在安裝爪對(duì)應(yīng)位置局部仍有輕微手感及棱線不飽滿的視感。

圖6 側(cè)翻鑲塊安裝爪整改后著色

圖7 制件整改、電泳后狀態(tài)

為了質(zhì)量提升需要，徹底消除棱線不順的問題，需要對(duì)成形工藝進(jìn)行更為詳細(xì)的分析。

成形工藝分析

如圖8 所示，在棱線上取三個(gè)截面A、B、C，分析棱線的不同位置在側(cè)翻邊過程中的狀態(tài)?？梢钥闯觯趥?cè)翻到位前3.9mm 時(shí)，兩側(cè)位置的棱線基本形成，而中部帶安裝爪部分的棱線尚未形成。

圖8 各截面在側(cè)翻到位前3.9mm 時(shí)的成形狀態(tài)

此問題從棱線的接觸應(yīng)力(圖9)上也能看出，棱線成形上分為明顯的Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)，棱線Ⅰ區(qū)首先接觸成形，然后Ⅱ區(qū)接觸成形。工藝設(shè)計(jì)上的這種棱線成形的先后差是導(dǎo)致最終棱線不順的根本原因。通過對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析可以得知，安裝爪為平面，側(cè)立壁為凹弧面，兩者通過變圓角進(jìn)行拼接。在該造型下，一次側(cè)翻到位的方式必將帶來安裝爪對(duì)應(yīng)棱線的后觸料，引發(fā)棱線不順的缺陷。

圖9 棱線位置在側(cè)翻到位前3.9mm 時(shí)的凸模接觸應(yīng)力

成形工藝優(yōu)化

為了徹底解決棱線不順的問題就需要解決安裝爪對(duì)應(yīng)棱線后觸料的問題。從工藝角度，先進(jìn)行一步棱線的預(yù)翻邊，翻邊深度以安裝爪兩側(cè)邊長為限，這樣就保證了棱線成形在預(yù)翻過程中的同時(shí)觸料，然后再對(duì)安裝爪進(jìn)行整形。通過二次成形的方式可以有效的規(guī)避中段棱線后觸料的問題。但是考慮到模具結(jié)構(gòu)、空間的因素，此工藝更改無法實(shí)施，這就需要考慮如何在一次成形上解決中段棱線后觸料的問題。

在一次成形中改變先后觸料順序必須從制件本身造型出發(fā)。決定觸料先后點(diǎn)的關(guān)鍵在于側(cè)翻鑲塊的下R 角，如圖10 所示，通過適當(dāng)增大安裝爪位置對(duì)應(yīng)的下R 角，可以使棱線中段位置與兩端同時(shí)觸料或先于兩端觸料。無論棱線中段是先觸料還是與兩端同時(shí)觸料都不會(huì)引起中段的板料聚積，都有利于棱線不順問題的徹底消除。

圖10 產(chǎn)品造型更改示意圖

在對(duì)產(chǎn)品造型局部進(jìn)行整改之前需要根據(jù)安裝匹配關(guān)系確認(rèn)更改是否影響裝車。翼子板在此位置的安裝空間內(nèi)存在一個(gè)安裝支架，具體見圖11所示。首先，需要確認(rèn)與安裝支架的搭接關(guān)系，經(jīng)測(cè)量在安裝面靠近R 角位置2mm 內(nèi)更改對(duì)裝車無影響，據(jù)此對(duì)側(cè)翻工序模具進(jìn)行整改。

圖11 翼子板在白車身上的局部匹配關(guān)系

整改及驗(yàn)證

根據(jù)上面的整改思路，將模具側(cè)翻鑲塊中段棱線附近燒焊出一條較高的圓角(圖12a)，與之對(duì)應(yīng)的凸模鑄體需要去除一些，以保證他們的配合間隙(圖12b)，然后進(jìn)行模具側(cè)翻的精研出件。

圖12 模具側(cè)翻工序鑲塊及凸模的整改圖示

通過對(duì)模具棱線部位的更改，制件棱線不順的問題得到徹底解決，圖13 所示為制件整車漆后的效果。

圖13 棱線部位的整車漆后效果

結(jié)束語

翼子板的棱線不順問題往往除了調(diào)試自身原因外，還與產(chǎn)品造型、成形工藝有著密切的關(guān)聯(lián)。在產(chǎn)品造型上，安裝面與外觀棱線的過渡方式至關(guān)重要，本文中的過渡方式如果更改為圖14 所示的方式，會(huì)改善成形的觸料順序，從源頭上消除棱線不順的問題；如果產(chǎn)品上無法避免，則可以從工藝上考慮采取預(yù)翻邊的方式，優(yōu)先成形棱線，保證其成形質(zhì)量。

圖14 棱線下翻邊與安裝面的推薦過渡設(shè)計(jì)

文中棱線不順的整改方案可以作為前期產(chǎn)品評(píng)審及工藝設(shè)計(jì)的參考。無論采取哪種措施都可以在生產(chǎn)初期將問題規(guī)避，從而有效縮短后期整改周期，提升制件的質(zhì)量。