汽車外板模具型面交叉網(wǎng)格技術(shù)的應(yīng)用

文/齊康寧，樊燕朋·長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心

汽車外板模具型面交叉網(wǎng)格技術(shù)的應(yīng)用

文/齊康寧，樊燕朋·長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心

沖壓件油印、硌傷等面品不良一直是困擾我國沖壓行業(yè)的難題，本文針對拉延模具導(dǎo)致的制件面品不良進行分析及制定應(yīng)對措施，優(yōu)化模具制造工藝，通過交叉網(wǎng)格技術(shù)控制制件面品不良的發(fā)生，減少后序返修工作量，最終達到降低整車制造成本提升整車外觀質(zhì)量的目的。

齊康寧，模具保全組組長，助理工程師，主要從事冷沖壓模具的保養(yǎng)、維修、技術(shù)改進工作，針對哈弗H6、H2，長城C50外板模具的品質(zhì)提升，生產(chǎn)效率提升運用防錯原理進行改善和優(yōu)化，獲得公司級優(yōu)秀改善個人稱號，四次獲得公司級“創(chuàng)意集結(jié)號”一等獎，帶領(lǐng)團隊獲得公司級“優(yōu)秀改善班組”。

當前汽車市場競爭愈演愈烈，消費者在選擇產(chǎn)品時不僅僅限于一個合理的價格，而且開始更加注重汽車的品質(zhì)，因此良好的車身外覆蓋件表面質(zhì)量顯得尤為重要。沖壓作為汽車四大工藝之首，其產(chǎn)生的外觀缺陷不僅會增加現(xiàn)場操作人員的勞動強度，還增加了整車成本，降低了整車的外觀質(zhì)量，進而降低了產(chǎn)品的市場競爭力。

汽車外覆蓋件表面常見缺陷

車身外覆蓋件的沖壓缺陷可分為導(dǎo)致返修及導(dǎo)致報廢兩種。導(dǎo)致制件返修的缺陷有隱裂、暗坑、硌傷、拉毛；導(dǎo)致報廢的缺陷有制件開裂及起皺。

我國沖壓行業(yè)起步較晚，沖壓模具整體水平和發(fā)達國家還存在較大差距。制件高點、硌傷等面品不良一直是困擾我國沖壓行業(yè)的難題，下面針對拉延模具導(dǎo)致制件返修的暗坑及硌傷缺陷進行分析并制定應(yīng)對措施，以便控制制件不良品發(fā)生率，減少后序返修工作量，最終達到降低整車制造成本提升整車外觀質(zhì)量的目的。

案例分析

目前國內(nèi)汽車沖壓企業(yè)，外板拉伸模多數(shù)采用MoCr、GM241、GM246等材質(zhì)，模具表層做鏡面處理，凸凹模間隙采用單倍料厚，由于自動清洗線油液殘留造成涂裝后沖壓件外表面的高點，以及生產(chǎn)時板料與模具型腔內(nèi)殘留的鍍鋅層等雜物相互擠壓，造成沖壓件表面硌傷等缺陷頻繁發(fā)生。為消除沖壓件的上述問題，需要線體檢驗人員頻繁擦拭模具和停機調(diào)整，每次停線都會嚴重影響沖壓自動化的生產(chǎn)效率。

國內(nèi)某汽車廠前門外板品質(zhì)直通率只有83%，其中油印、硌傷等品質(zhì)問題占比50%，造成大量制件返修，降低了生產(chǎn)效率，增加了整車成本。

制件油印

由于板料經(jīng)清洗后容易形成油膜凝聚堆積，與模具接觸后殘留在拉延模具型面造成制件油印，如圖1所示。國內(nèi)某汽車廠自動化生產(chǎn)線體一般采用板料在線清洗工藝，清洗后油液殘留在板料表面，外板制件拉伸成形時，由于凸凹模間隙采用一倍料厚，所以在生產(chǎn)過程中板料與殘留油液相互擠壓，使制件表面產(chǎn)生油印，如圖2所示。

圖1 清洗油液殘留聚積

圖2 制件表面油印

制件硌傷

國內(nèi)某汽車廠生產(chǎn)車門外板采用熱鍍鋅板。由于熱鍍鋅板在拉伸成形時，板料與模具工藝R角產(chǎn)生摩擦，板料表面部分鍍鋅層脫落，殘留在拉延模具型面上，如圖3所示。在沖壓生產(chǎn)時由于模具型面殘留有鍍鋅屑與板料相互擠壓后造成制件硌傷，如圖4所示。

圖3 模具型面殘留的鍍鋅屑

圖4 制件表面硌傷

圖5 模具型面儲存異物的凹槽位置

模具型面交叉網(wǎng)格技術(shù)可有效提升汽車外板制件生產(chǎn)直通率，它是在現(xiàn)有模具工藝上，識別模具型面可以制作儲存異物的凹槽部位（圖5），依托實驗數(shù)據(jù)進行交叉網(wǎng)格的表面加工處理技術(shù)。交叉網(wǎng)格為45°交叉斜向布置（圖6）；網(wǎng)格凹槽中心線水平投影成2.5mm×2.5mm的四邊形；網(wǎng)格寬度為0.9mm，網(wǎng)格凹槽深度為0.3mm，采用φ1mm球刀進行加工（圖7）。板料在拉延過程中油液、鋅粉等異物能夠進入交叉網(wǎng)格凹槽內(nèi)部，如圖8所示，生產(chǎn)時避開板料與凸凹模型面的接觸，消除制件的高點、凹坑、油印等面品不良，不會

模具型面交叉網(wǎng)格技術(shù)

圖6 交叉斜向布置的網(wǎng)格

影響制件品質(zhì)，可以保證自動化線體生產(chǎn)的流暢及制件的一致性，實現(xiàn)制件生產(chǎn)過程品質(zhì)良好、減少過程異常停機。采用型面交叉網(wǎng)格技術(shù)，可極大限度地消除制件的面品不良，且此項技術(shù)可在現(xiàn)有設(shè)備、參數(shù)的情況下進行，滿足現(xiàn)場使用要求，極易推廣。

圖7 網(wǎng)格尺寸

圖8 殘留在網(wǎng)格凹槽內(nèi)的鍍鋅屑

結(jié)束語

車身外覆蓋件表面的缺陷產(chǎn)生原因有很多，相應(yīng)的預(yù)防措施也多種多樣，本文針對拉延模具導(dǎo)致制件返修的油印及硌傷缺陷進行分析，應(yīng)用模具型面交叉網(wǎng)格技術(shù)，在提升沖壓件面品質(zhì)量的同時，大幅度地提升了沖壓車間外板制件的直通率，提升了生產(chǎn)效率。該技術(shù)作為國內(nèi)沖壓行業(yè)一項前沿技術(shù)，將推動沖壓行業(yè)向全自動無人化生產(chǎn)方向邁進。