文/劉益成·一汽-大眾汽車有限公司

沖壓件縮頸開裂問題，是沖壓專業(yè)的行業(yè)難題，在一定程度上制約沖壓生產。管控縮頸開裂是一個系統(tǒng)工程，筆者所在團隊通過幾年的攻關，在縮頸開裂控制上取得較大突破，并積累了一套行之有效的管控方法。

縮頸開裂的系統(tǒng)管控，解決了由于成形裕度不足導致的一些可識別的縮頸開裂問題，但對于生產過程中由于模具異常損傷、設備壓力異常變化、零件表面油膜異常變化等突發(fā)原因導致的偶發(fā)縮頸開裂問題，以及一些不易識別的由于成形間隙過小導致的縮頸開裂問題，缺乏有效的識別和監(jiān)控手段。

由于汽車沖壓件生產有著自動化程度高、生產節(jié)拍快、重復精度高等特點，屬于大批量生產，這種生產方式，一方面帶來較高的生產效率，但另一方面，由于生產節(jié)拍快，生產批量大，不可避免地增加了質量檢查難度，尤其是一些偶發(fā)的縮頸開裂等A 類缺陷很難發(fā)現(xiàn)，這樣會帶來極大的成本損失和質量抱怨。

本文主要通過尋找一些能夠影響沖壓件縮頸開裂的過程參數(shù)，通過過程監(jiān)控，提前識別不穩(wěn)定點并采取有效措施規(guī)避，保證生產過程穩(wěn)定，降低偶發(fā)縮頸開裂出現(xiàn)頻次，提升產品品質。

沖壓件切割測量法

從理論上講，拉延模擬分析報告能夠提供相對準確的減薄數(shù)據(jù)，但由于模具制造精度問題以及調試過程中頻繁研修模具，最終用于批量生產的模具型面和設計狀態(tài)比有較大變化，這就導致了模擬分析結果和實際狀態(tài)存在一定偏差，部分減薄風險點不能有效被識別。當生產條件發(fā)生一定變化時，這些風險點就會失控，出現(xiàn)突發(fā)縮頸開裂問題。

關于沖壓件成形減薄識別，當前各沖壓廠普遍采用的是網(wǎng)格分析技術，通過在坯料上預先印制網(wǎng)格，對成形后的零件進行網(wǎng)格分析，識別成形裕度。這種方法的優(yōu)點是分析結果相對準確，缺點是針對一些尖點、銳度較大的點識別不了，同時很難實現(xiàn)針對整個零件的測量分析?；谶@種情況，經過多輪試驗，我們創(chuàng)新采用了沖壓件切割測量法，來實現(xiàn)減薄風險點普查。具體做法是：

⑴將整個沖壓件切割成若干份，每個最小單元滿足可測量需求，如圖1 所示。

圖1 沖壓件完全切割

⑵利用減薄測量工具，對分割后的局部零件進行全面測量，尤其是易減薄區(qū)，如圖2 所示。

圖2 切割件測量

⑶針對測量所得的減薄超差點進行立項整改。

這種方法的應用，能盡可能多地識別減薄風險點，降低異?？s頸開裂的發(fā)生，提升產品穩(wěn)定性。

拉延件輪廓線測量監(jiān)控法

拉延是沖壓生產的關鍵工藝，拉延件是否穩(wěn)定在一定程度上決定了沖壓件是否穩(wěn)定。拉延輪廓線是評價拉延是否穩(wěn)定的關鍵要素，真正生產狀態(tài)較好的零件，在整個生產批量中，拉延輪廓線不會有太大變化。

以往在分析問題時，一般都會把兩個拉延件放在一起，進行輪廓比較(圖3)，這種方式一方面會導致成本浪費，同時也會帶來停機損失，便利性不足，很難作為常規(guī)監(jiān)控手段。

圖3 拉延件輪廓對比分析

針對這種情況，我們采取了拉延輪廓線測量法進行監(jiān)控，具體做法是在零件上選取幾個走料關鍵點，在模具上確定測量標記點，利用鋼直尺進行輪廓測量，積累數(shù)據(jù)，定義標準，按標準進行監(jiān)控(圖4)。一旦測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常變化，及時進行壓力調整，保證過程穩(wěn)定。

圖4 拉延件輪廓測量法

成品件油膜厚度監(jiān)控法

沖壓生產離不開油，表面油膜狀態(tài)在一定程度上影響潤滑性，進而影響成形質量。以往的做法是周期性監(jiān)控鋼/鋁板油膜狀態(tài)，提前識別問題。這種方法相對準確，但一方面會造成成本浪費(測量后的板料報廢處理)，另一方面會造成生產停機，同時實時性較差。

針對這種情況，我們嘗試在生產線尾皮帶機上進行成品件油膜測量，針對不同零件選取相應測量點，進行數(shù)據(jù)測量及積累，通過多輪次數(shù)據(jù)積累確定穩(wěn)定生產標準(圖5)。一旦測量數(shù)據(jù)發(fā)生異常變化，及時進行油膜狀態(tài)調整。通過一段時間運行，我們發(fā)現(xiàn)該方法是可靠的，能夠起到監(jiān)控作用，同時不影響生產，可隨時測量監(jiān)控。

圖5 成品件油膜測量

拉延壓邊圈狀態(tài)檢查機制

我們發(fā)現(xiàn)，有很大一部分縮頸開裂，是由于拉延壓邊圈墊雜物或者鋅皮堆積，導致局部走料不暢，出現(xiàn)偶發(fā)開裂問題。這種情況一般隨機性較強，很難監(jiān)控。但由于模具成形特點，圈墊雜物及掉鋅皮時不會產生較大影響，往往都是生產800 ～1000 件時才會出現(xiàn)異常開裂問題，由此，我們采取了拉延壓邊圈狀態(tài)檢查機制，針對一些重點零件，在生產至800 ～1000 件時，利用2min 左右時間檢查壓料區(qū)域是否存在拉毛、鋅皮堆積等情況，如果有，則進行簡單處理，避免異常情況發(fā)生。這個措施采取后，效果非常明顯。

小結

汽車覆蓋件沖壓生產，縮頸拉裂問題是不可回避的疑難問題，筆者通過多年研究摸索，探索出系統(tǒng)完善的汽車覆蓋件縮頸開裂解決方案并在實際生產中取得非常好的成果；在此基礎上，通過分析沖壓工藝過程，引入一些輔助控制方法，較好地實現(xiàn)了生產穩(wěn)定性控制，在降低偶發(fā)異?？s頸開裂發(fā)生頻次上取得了較大成果。