文/劉國磊，尹永波，高洪雷，陳雪元，孫樹森，胡英杰·中國第一汽車集團(tuán)有限公司

本文結(jié)合在現(xiàn)場冷沖壓模具調(diào)試，通過對制件面品質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因及解決過程進(jìn)行歸納總結(jié)，尋找活動凸模對制件面品質(zhì)量問題的影響因素，并篩選出針對此類問題最有效的解決方案。同時也為類似零件設(shè)計或類似問題的解決給出解決方法或參考建議。

冷沖壓工藝是目前汽車覆蓋件生產(chǎn)的一種不可或缺的手段，隨著客戶對汽車質(zhì)量的極致追求，鞭策著冷沖壓行業(yè)從業(yè)者不得不提高對制件面品質(zhì)量的重視程度。本文便是介紹在現(xiàn)場模具調(diào)試過程中，通過對制件面品質(zhì)量問題的研究，尋找活動凸模對制件面品質(zhì)量問題的隱蔽影響因素，并在實踐過程中找到了最優(yōu)解決方案。本文首先從某車型背門外板上段左/右下角的面品為切入點，橫展至其他相似結(jié)構(gòu)的零件。最終，提出類似活動凸模結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷的最優(yōu)解決方案。

產(chǎn)品信息

研究對象如圖1、圖2 所示，質(zhì)保人員評審此波浪為B 類項，為消費(fèi)者不可接受項，為必改項。

圖1 缺陷狀態(tài)及部位信息圖

圖2 黑車評審狀態(tài)

問題解決過程

工序及其工藝內(nèi)容

針對缺陷部位，其每序工藝(圖3)內(nèi)容是：OP10 拉延成形→OP20 修邊→OP30 直角翻邊→OP40負(fù)角翻邊。其波浪缺陷產(chǎn)生于OP30 直角翻邊工序(圖4)，惡化于OP40 負(fù)角翻邊工序(圖5)。其兩序結(jié)構(gòu)都有活動凸模，其缺陷產(chǎn)生的機(jī)理一致，因此，本文著重分析OP40。

圖3 工序及工藝內(nèi)容

圖4 OP30 工序件，波浪產(chǎn)生但不嚴(yán)重

圖5 OP40 工序件，波浪惡化

整改過程

根據(jù)經(jīng)驗，參考其模具結(jié)構(gòu)(圖6)，篩選出OP40 影響因素，先后檢查是否符合標(biāo)準(zhǔn)，采取相應(yīng)措施優(yōu)化，并羅列出其對面品波浪產(chǎn)生的效果，其整改過程見表1。

表1 模具整改過程

圖6 面品缺陷位置對應(yīng)的OP40 模具結(jié)構(gòu)

圖7 OP40 凸凹模檢查

圖8 著色優(yōu)化前后對比

原因分析

根據(jù)以上問題的解決過程，可以判斷出合模到底及研配壓機(jī)和生產(chǎn)線壓機(jī)的機(jī)差是造成此次面品質(zhì)量缺陷的根本原因，進(jìn)一步分析合模到底和機(jī)差造成面品波浪的工作過程。面品產(chǎn)生波浪，直接原因是活動凸模比調(diào)定位置外移，造成工序件與活動凸模在某一特定時間段不符型，如圖9 所示。而造成活動凸模外移的原因只能是插刀發(fā)生傾斜，導(dǎo)致施加給拉器(楔)的拉力在越接近合模到底時越大，此時，再加上鐓死塊布置不合理、壓料板(活動凸模部分)著色不良、壓板間隙過大等原因無法完全抵消其拉力，就會使拉器(楔)帶動活動凸模比調(diào)定位置外移。

圖9 活動凸模工作過程示意圖

根據(jù)以上分析，引起插刀(強(qiáng)制驅(qū)動)發(fā)生傾斜的原因，歸納如下：⑴加工制造過程中，插刀(強(qiáng)制驅(qū)動)導(dǎo)滑面與模具上底板底面不垂直；⑵壓力機(jī)上、下工作臺面不平行；⑶模具到底限制器不同時起作用；⑷模具壓料板(活動凸模部位)、活動凸模、壓板、鐓死塊、鐓死塊靠臺強(qiáng)度不足。

解決方案

活動凸模外移這種情況的解決方案，可以從“事前”規(guī)避、“事后”解決兩方面入手。

⑴“事前”規(guī)避措施。①設(shè)計時活動凸模型面盡量大些，這樣壓料板可以提供更高的限位力；②保證模具強(qiáng)度，重點是壓料板(活動凸模部位)、活動凸模、壓板、鐓死塊、鐓死塊靠臺，防止限位失效；③拉器(楔)鐓死塊盡量較大面積布置(“設(shè)想新增兩處鐓死面”增加鐓死塊限位)，更好的抵消插刀對拉器的拉力；④加工制造過程中保證加工、裝配精度，使插刀(強(qiáng)制驅(qū)動)導(dǎo)滑面與上底板底面垂直，避免胎帶缺陷；⑤保證拉器(楔)壓板間隙合理，防止拉器外拉時活動凸模翹起。

⑵“事后”解決措施。①在生產(chǎn)線配好鐓死塊，且最好在生產(chǎn)節(jié)拍下進(jìn)行，可以更好的適配生產(chǎn)線；②在鐓死塊起作用前提下，燒焊壓料板后研配提高著色率，可以使壓料板提供更好的限位力；③保證每臺壓力機(jī)精度及壓力機(jī)狀態(tài)一致、穩(wěn)定，重點保證壓機(jī)臺面平行度、臺面與滑塊運(yùn)行方面的垂直度；④模具到底限制器同時接觸，避免合模到底時上底板被壓“弓背”或“塌腰”，進(jìn)而影響插刀狀態(tài)。

綜上所述，活動凸模處產(chǎn)品面品缺陷產(chǎn)生的根源是插刀(強(qiáng)制驅(qū)動)發(fā)生傾斜造成活動凸模比調(diào)定的位置外移，使活動凸模型面與工序件不符型。在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)此類問題時，其最優(yōu)解決方案是自動線先調(diào)整好鐓死塊，然后研配壓料板提高著色率，使其對活動凸模提供更好的約束(限位)力。其實，某種程度上，壓料板除了壓料、卸料的作用，還起到了輔助限位作用。當(dāng)然，主限位還是鐓死塊。只有在鐓死塊和壓料板同時起作用時，活動凸模處面品缺陷才可以消除并能保持不復(fù)發(fā)。

結(jié)束語

在發(fā)現(xiàn)活動凸模處制件存在面品缺陷時，常規(guī)檢查無法及時鎖定根源。而且，活動凸模是為了適應(yīng)自動化生產(chǎn)線的需求，此結(jié)構(gòu)無法替代。因此，活動凸模處的模具結(jié)構(gòu)由于設(shè)計或加工制造不合理造成的面品缺陷存在隱蔽性、廣泛性，如：翼子板與發(fā)罩搭接處波浪(圖10)、翼子板燈尖坑(圖11)、側(cè)圍外板燈尖坑、門外板水切處波浪(圖12)等。本文從“事前”規(guī)避、“事后”解決給出了解決此類問題的最優(yōu)方案。

圖10 翼子板與發(fā)罩搭接處波浪

圖11 翼子板燈尖坑

圖12 門外板水切處波浪