車身外板沖壓缺陷

2017-01-04 by:CAE仿真在線來源:互聯網

核心提示:當前汽車市場的競爭愈演愈烈,消費者在選擇產品時不僅僅限于一個合適的價格,開始更加注重汽車的品質。車身外板品質更是沖壓產品

當前汽車市場的競爭愈演愈烈,消費者在選擇產品時不僅僅限于一個合適的價格,開始更加注重汽車的品質。車身外板品質更是沖壓產品質量控制中的重中之重,而沖壓是汽車四大工藝的首位,沖壓產生的缺陷不僅增加現場操作人員的勞動強度,還增加了整車成本,降低整車外觀質量,從而降低產品的市場競爭力。本文就車身外板在不同沖壓工序可能出現的質量缺陷及應對措施進行詳細闡述。

車身外板的沖壓缺陷

車身外板的沖壓缺陷可分為導致返修及導致報廢兩種,因開裂、起皺直接導致外板報廢,本文將不再贅述,主要對導致返修的缺陷進行描述。

1.隱裂

因局部拉應力過大,導致板料變薄失穩(wěn),該部位材料在即將斷裂時,外部壓力瞬間消失,材料停止流動,該部位變薄率大于材料本身的最大變薄率,即該部位材料已失效。

隱裂區(qū)不能及時發(fā)現并解決,在整車出廠后存在極大的安全性能降低的風險,經顛簸、振動后制件內部拉應力增大,會導致該部位開裂,嚴重影響整車外觀質量及安全性能。

2.暗坑

當外板制件模具出現拉延不充分、拉延筋高度設置不均勻、材料流動方向紊亂等問題時,車身外板上會出現使用肉眼、手觸等常規(guī)檢測方法識別不出的、有較大曲率的凹坑,造成光影不順。

暗坑直接導致后序涂裝工序出現大面積刮灰點,同時降低了白車身直通率,增加在線時間,提高了生產成本。

3.料渣硌傷

沖壓件在修邊時,因修邊間隙不均、機床振動大、刃口強度、材料內部晶粒排布等原因,導致修邊刃口與廢料刀產生“啃料”,產生修邊料渣,而廢料刀經摩擦后產生磁性將吸附大量料渣。料渣將從兩方面影響制件品質:

(1)模具打開時,因機床振動導致料渣濺落到制件表面上,此制件轉到下序工作,模具合模時將制件壓傷,從而產生凹坑。

(2)制件被取出后,吸附在廢料刀上的料渣濺落到下模型面上,在對下一個制件修邊時,壓料芯對制件施加壓料力,型面上的料渣將制件表面頂出凸點。

4.拉毛

對于車身外板制件來說,拉毛分兩種,即:翻邊拉毛與成型拉毛。

翻邊拉毛:車身外板材料厚度較薄,一般為0.6~0.8mm,且翻邊高度較低,在8mm左右,所以翻邊力較小,故對翻邊鑲塊的強度要求不高。國內一般使用7CrSiMuMnV等空冷鋼材料,該材料極易出現淬火后硬度不均、出現硬點等情況,在生產時將制件劃傷、拉毛,嚴重影響制件外觀品質。

成型拉毛:對于部分成型深度較大的外板制件,比如側圍、翼子板及后背門等,在成型過程中溫度上升較快,用以產生熱粘合現象,導致產品產生拉毛現象;另一種原因是模具本身光潔度不夠,硬點較多,從而導致拉毛。

缺陷預防及應對對策

1.隱裂

隱裂不同于開裂,在確定解決方案時一般不用對原產品進行變更。

整改方法如下:

(1)對模具隱裂部位進行研合,提高模具光潔度。

(2)適量放大凸模R角,減小隱裂部位材料內部拉應力。

(3)減小隱裂部位法線方向的壓邊力,可采用降低拉延筋高度、減小壓邊圈與凹模接觸面積等方法實現。

2.暗坑

沖壓模具型面是由數控加工而成的,一般來說與產品數模是符型的,暗坑的出現原因并不是模具型面存在暗坑,而是因為材料沒有充分拉延,在模具閉合過程中,當制件的周長不斷減少,板料中未受支撐區(qū)域的厚度與長度之比較大,這時就會出現暗坑。

加大在線檢驗力度(在等燈廊下對光檢驗),及時發(fā)現并確認問題,并對拉延模具進行整改,具體過程如下:

(1)增加拉延模具拉延筋高度或數量。

(2)局部增加凸臺、余肉等工藝補充。

(3)減小凹模刃口R角。

(4)研合模具以增大凸凹模著色率。

3.料渣硌傷

一般采用在線對制件及模具進行擦拭,對于解決硌傷問題比較有效,但嚴重降低生產效率,一般隔一定時間或一定數量的制件擦拭一次,而不會逐件進行。定期清洗修邊模具,打磨、保養(yǎng)修邊刃口,調整凸凹模刃口間隙,并將廢料刀進行消磁。具體方法如下:

(1)間隙偏大時,控制凸凹模加工精度或修改設計間隙。

(2)如果是送料不當需送至適當位置修剪料帶并及時清理模具。

(3)沖壓油滴太快,油粘,控制沖壓油滴油量或更換油種降低粘度。

(4)模具未退磁,研修后必須退磁。

(5)凸模磨損,屑料壓附于凸模上,需研修凸模刀口。

(6)凸模太短,插入凹模長度不足,需調整凸模刃入凹模長度。

(7)材質較硬,沖切形狀簡單,可以在凸模刃入端面頂出或修出斜面或弧性,減少凸模刃部端面與屑料之貼合面積。

其應急措施是:減小凹模刃口的鋒利度,減小凹模刃口的研修量,增加凹模直刃部表面的粗糙度(被覆),采用吸塵器吸廢料,使用高速氣流吹料,降低沖速等方法減緩掉屑。

4.拉毛

對于外板制件來說,拉毛原因就是在于模具的光潔度較低,不論是翻邊拉毛,還是成型拉毛,采用各種方法提高模具光潔度,都可以解決拉毛問題。

(1)定期對模具進行保養(yǎng),打磨、拋光。

(2)翻邊鑲塊使用強度較高的材質,如:Cr12MoV、SKD11等。

(3)對模具拉毛部位進行打磨、堆焊后,再進行研合,從而提高硬度。

(4)對模具或鑲塊進行表面處理,如電鍍、刷鍍、PVD、TD等。

本文從外板沖壓件不同工序產生的品質缺陷形式、產生機理、預防及應對措施進行了詳細闡述,從一定程度上可幫助現場外板制件品質缺陷的預防及整改。提升沖壓件外觀質量從一定程度上提高了整車市場競爭能力。然而,限于工業(yè)技術的研發(fā)水平,國產汽車的工藝開發(fā)水平仍與國外先進汽車企業(yè)存在巨大差距,對于我們汽車工藝研發(fā)人員來說任重而道遠。

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