車身外板沖壓缺陷

2017-01-04 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

核心提示:當(dāng)前汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈,消費(fèi)者在選擇產(chǎn)品時(shí)不僅僅限于一個(gè)合適的價(jià)格,開(kāi)始更加注重汽車的品質(zhì)。車身外板品質(zhì)更是沖壓產(chǎn)品

當(dāng)前汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈,消費(fèi)者在選擇產(chǎn)品時(shí)不僅僅限于一個(gè)合適的價(jià)格,開(kāi)始更加注重汽車的品質(zhì)。車身外板品質(zhì)更是沖壓產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)生的缺陷不僅增加現(xiàn)場(chǎng)操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,還增加了整車成本,降低整車外觀質(zhì)量,從而降低產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本文就車身外板在不同沖壓工序可能出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行詳細(xì)闡述。

車身外板的沖壓缺陷

車身外板的沖壓缺陷可分為導(dǎo)致返修及導(dǎo)致報(bào)廢兩種,因開(kāi)裂、起皺直接導(dǎo)致外板報(bào)廢,本文將不再贅述,主要對(duì)導(dǎo)致返修的缺陷進(jìn)行描述。

1.隱裂

因局部拉應(yīng)力過(guò)大,導(dǎo)致板料變薄失穩(wěn),該部位材料在即將斷裂時(shí),外部壓力瞬間消失,材料停止流動(dòng),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(shí)發(fā)現(xiàn)并解決,在整車出廠后存在極大的安全性能降低的風(fēng)險(xiǎn),經(jīng)顛簸、振動(dòng)后制件內(nèi)部拉應(yīng)力增大,會(huì)導(dǎo)致該部位開(kāi)裂,嚴(yán)重影響整車外觀質(zhì)量及安全性能。

2.暗坑

當(dāng)外板制件模具出現(xiàn)拉延不充分、拉延筋高度設(shè)置不均勻、材料流動(dòng)方向紊亂等問(wèn)題時(shí),車身外板上會(huì)出現(xiàn)使用肉眼、手觸等常規(guī)檢測(cè)方法識(shí)別不出的、有較大曲率的凹坑,造成光影不順。

暗坑直接導(dǎo)致后序涂裝工序出現(xiàn)大面積刮灰點(diǎn),同時(shí)降低了白車身直通率,增加在線時(shí)間,提高了生產(chǎn)成本。

3.料渣硌傷

沖壓件在修邊時(shí),因修邊間隙不均、機(jī)床振動(dòng)大、刃口強(qiáng)度、材料內(nèi)部晶粒排布等原因,導(dǎo)致修邊刃口與廢料刀產(chǎn)生“啃料”,產(chǎn)生修邊料渣,而廢料刀經(jīng)摩擦后產(chǎn)生磁性將吸附大量料渣。料渣將從兩方面影響制件品質(zhì):

(1)模具打開(kāi)時(shí),因機(jī)床振動(dòng)導(dǎo)致料渣濺落到制件表面上,此制件轉(zhuǎn)到下序工作,模具合模時(shí)將制件壓傷,從而產(chǎn)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(duì)下一個(gè)制件修邊時(shí),壓料芯對(duì)制件施加壓料力,型面上的料渣將制件表面頂出凸點(diǎn)。

4.拉毛

對(duì)于車身外板制件來(lái)說(shuō),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(duì)翻邊鑲塊的強(qiáng)度要求不高。國(guó)內(nèi)一般使用7CrSiMuMnV等空冷鋼材料,該材料極易出現(xiàn)淬火后硬度不均、出現(xiàn)硬點(diǎn)等情況,在生產(chǎn)時(shí)將制件劃傷、拉毛,嚴(yán)重影響制件外觀品質(zhì)。

成型拉毛:對(duì)于部分成型深度較大的外板制件,比如側(cè)圍、翼子板及后背門等,在成型過(guò)程中溫度上升較快,用以產(chǎn)生熱粘合現(xiàn)象,導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生拉毛現(xiàn)象;另一種原因是模具本身光潔度不夠,硬點(diǎn)較多,從而導(dǎo)致拉毛。

缺陷預(yù)防及應(yīng)對(duì)對(duì)策

1.隱裂

隱裂不同于開(kāi)裂,在確定解決方案時(shí)一般不用對(duì)原產(chǎn)品進(jìn)行變更。

整改方法如下:

(1)對(duì)模具隱裂部位進(jìn)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(nèi)部拉應(yīng)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(shí)現(xiàn)。

2.暗坑

沖壓模具型面是由數(shù)控加工而成的,一般來(lái)說(shuō)與產(chǎn)品數(shù)模是符型的,暗坑的出現(xiàn)原因并不是模具型面存在暗坑,而是因?yàn)椴牧蠜](méi)有充分拉延,在模具閉合過(guò)程中,當(dāng)制件的周長(zhǎng)不斷減少,板料中未受支撐區(qū)域的厚度與長(zhǎng)度之比較大,這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)暗坑。

加大在線檢驗(yàn)力度(在等燈廊下對(duì)光檢驗(yàn)),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)問(wèn)題,并對(duì)拉延模具進(jìn)行整改,具體過(guò)程如下:

(1)增加拉延模具拉延筋高度或數(shù)量。

(2)局部增加凸臺(tái)、余肉等工藝補(bǔ)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(duì)制件及模具進(jìn)行擦拭,對(duì)于解決硌傷問(wèn)題比較有效,但嚴(yán)重降低生產(chǎn)效率,一般隔一定時(shí)間或一定數(shù)量的制件擦拭一次,而不會(huì)逐件進(jìn)行。定期清洗修邊模具,打磨、保養(yǎng)修邊刃口,調(diào)整凸凹模刃口間隙,并將廢料刀進(jìn)行消磁。具體方法如下:

(1)間隙偏大時(shí),控制凸凹模加工精度或修改設(shè)計(jì)間隙。

(2)如果是送料不當(dāng)需送至適當(dāng)位置修剪料帶并及時(shí)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(zhǎng)度不足,需調(diào)整凸模刃入凹模長(zhǎng)度。

(7)材質(zhì)較硬,沖切形狀簡(jiǎn)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(yīng)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(duì)于外板制件來(lái)說(shuō),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(wèn)題。

(1)定期對(duì)模具進(jìn)行保養(yǎng),打磨、拋光。

(2)翻邊鑲塊使用強(qiáng)度較高的材質(zhì),如:Cr12MoV、SKD11等。

(3)對(duì)模具拉毛部位進(jìn)行打磨、堆焊后,再進(jìn)行研合,從而提高硬度。

(4)對(duì)模具或鑲塊進(jìn)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(chǎn)生的品質(zhì)缺陷形式、產(chǎn)生機(jī)理、預(yù)防及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了詳細(xì)闡述,從一定程度上可幫助現(xiàn)場(chǎng)外板制件品質(zhì)缺陷的預(yù)防及整改。提升沖壓件外觀質(zhì)量從一定程度上提高了整車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。然而,限于工業(yè)技術(shù)的研發(fā)水平,國(guó)產(chǎn)汽車的工藝開(kāi)發(fā)水平仍與國(guó)外先進(jìn)汽車企業(yè)存在巨大差距,對(duì)于我們汽車工藝研發(fā)人員來(lái)說(shuō)任重而道遠(yuǎn)。

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