汽車外觀鈑件表面凹凸的基本處理思路

龍海元

（東風日產(chǎn)乘用車公司，廣東 廣州 510880 ）

前言

隨著人們生活水平的提高，中國的汽車總量已經(jīng)攀居世界第二，并且還在呈現(xiàn)上升的趨勢，中國的汽車市場還有很大的潛力，同時，各大車企的競爭也日趨激烈，從外觀到動力到安全性到駕駛舒適性等，競爭存在于方方面面，其中汽車的外觀是對購買者的第一視覺沖擊，除了優(yōu)秀的設(shè)計漂亮的造型，還要有過硬的外觀品質(zhì)，這個外觀品質(zhì)主要靠沖壓生產(chǎn)過程來保證。在實際沖壓生產(chǎn)的過程中，外觀品質(zhì)最大的問題是外觀凹凸，沖壓生產(chǎn)有外觀凹凸，涂裝完后在室外更明顯，會直接影響到車輛的評價與銷售。所以，解決沖壓件外觀凹凸不良，既有利于提高生產(chǎn)效率，降低制造成本，又有利于提升品牌形象。

1 外觀凹凸的檢查方法

筆者在日系車廠從事沖壓工作多年，了解到常用的檢查方法有：

1.1 打油石確認法

沖壓線出來的鈑金件，由經(jīng)過專門培訓的熟練工人拿油石快速在鈑金件表面上打過，一般往返一次，能檢查出來即視為不良件，檢查工人分區(qū)檢查，一般一個件需要兩個或四個人同時檢查。

1.2 對光目視法

這種方法一般適用于首件檢查或抽檢，生產(chǎn)線邊安置有條狀光帶，將件拿到光帶區(qū)，與車輛同方向放置，目視鈑件表面有無光帶異常情況，明顯異常位置需要進一步確認，手摸或用油石確認。

1.3 手模憑經(jīng)驗判斷

將鈑金件放平，手稍用力全面接觸零件表面，勻速往前移動手掌或手指，如果有異常感覺，需要進一步確認，對光目視或用油石確認。

2 生產(chǎn)中外觀凹凸原因分析及臨時對策

生產(chǎn)過程中檢查到了不能接受的外觀凹凸，需要立即停止生產(chǎn)，先明確沖壓件上外觀不良的具體位置，最好是以沖壓件的特征位置為基礎(chǔ)，定位出不良點的具體位置尺寸，然后拿上不良件按生產(chǎn)流向由后往前追溯，最后一序的工序件上有沒有不良？倒數(shù)第二序的工序件有沒有不良？直至找到問題發(fā)生的工序，有時全工序查找完畢也沒有找到不良發(fā)生的工序，這時就要考慮沖壓件與搬送裝置、與模具的相互動作了。找到問題發(fā)生工序后，需要立刻判斷能否繼續(xù)生產(chǎn)，還是先產(chǎn)后返修，還是直接退模修理。

3 一般常見外觀凹凸問題原因分析及對策

沖壓生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的凹凸，一般有以下幾類，下面就其原因和對策進行分別說明：

3.1 型面出現(xiàn)凹凸導致沖壓件外觀凹凸

這種情況不多見，一般是拉延模具里不干凈，壓到廢料、碎屑等較大塊的異物，或材料疊料導致拉延模表面出現(xiàn)凹凸，這種模具型面上的凹凸，如果較小的話，用乙炔局部火烤，凹陷的部分能夠隆起一點點，烤完后打磨光順即可；如果凹陷較大，則需要補焊，補焊的焊條需要選擇硬度與模具本體比較接近的型號，否則后續(xù)再電鍍后會再出現(xiàn)補焊區(qū)域的外觀凹凸。

3.2 棱線凹凸不順

棱線上的凸R角是產(chǎn)品成型的關(guān)鍵部位，經(jīng)常與材料摩擦而容易被磨損，因材料流動不均或某些突發(fā)性變動，導致R角磨損量不一樣，時間長了，R角磨損量越發(fā)明顯，就反映到?jīng)_壓件上了。對策是R角重新補焊，光順后再電鍍，以確保R角的光潔度及強度。

3.3 翻邊接刀處出現(xiàn)凹凸

翻邊接刀是指一段翻邊不能在同一工序完成，前一工序翻一部分，后一工序接著前一工序翻邊截止的位置繼續(xù)翻邊，兩段翻邊交接的位置就是翻邊接刀，這個位置非常容易出現(xiàn)外觀凹凸不良，并且一旦出，非常難以對策。筆者建議，首先，在模具設(shè)計階段，要把前一序翻邊終點的形狀盡量做緩和一點，不要形狀急劇的變化，變化部位的R角盡量做大，過渡區(qū)域盡量長一點，讓已翻好的面平緩地過渡到未翻面；其次，在合模時，兩序在翻邊接刀位置的壓料板都必須要100%均勻接觸（用紅丹），要特別注意，無論本序是翻邊前一段還是后一段，在本序都要把接刀位置的前后段50mm以內(nèi)壓料板 100%研合好，翻邊接頭相關(guān)的兩序模具在接刀位置都要按這個原則來執(zhí)行，這樣處理后，翻邊接頭的凹凸會大幅減輕，且生產(chǎn)穩(wěn)定。

3.4 鑲塊接縫處的凹凸

這種凹凸，在生產(chǎn)速度低時不明顯，一旦速度提升上來，凹凸會顯現(xiàn)出來，但也不是所有零件上都會有，有的有凹凸，有的沒有凹凸，造成偶發(fā)的、不穩(wěn)定的假像。根據(jù)筆者在現(xiàn)場跟進情況分析來看，凹凸位置是鑲塊接縫附件，線下合模確認，上下模合模狀態(tài)良好，合模率達90%以上，凹凸產(chǎn)生的原因不是合模率的問題，而是因為鑲塊與本體的材料不一樣，切邊沖孔鑲塊一般是鑄鋼，模具本體一般采用鑄鋼，兩種不同的材料在受力時收縮率是不一樣的，SKD11材質(zhì)較硬，收縮率小，鑄鋼較軟，收縮率大，受力時不同的收縮程度導致鑲塊與本體產(chǎn)生輕微段差，沖壓速度越快，瞬間沖擊力越大，收縮差異越大，產(chǎn)生的段差也就越大，反映到零件上的凹凸也就越明顯。這種情況的對策是，把上模鑲塊接縫附件的壓料板盡量避空，即使下模產(chǎn)生了段差，沒有上模的壓力（避空后沒有接觸），下模的段差自然不會體現(xiàn)到零件上來了。從現(xiàn)場對策后的效果來看，基本可以解決或減輕這類凹凸不良。

3.5 排氣孔產(chǎn)生的氣孔凹凸

為防止零件成形過程中排氣不暢導致零件變形或成形后的負壓把零件粘在模具上，拉延模上會設(shè)置有排氣孔，一般是設(shè)置在形狀凹的一側(cè)。在沖壓生產(chǎn)過程中，氣孔的位置偶爾會出現(xiàn)一個一個圓印，俗稱氣孔凹，特別是冬天，氣孔凹更加顯著。究其原因，有兩類，一類原因是氣孔開在凸的形狀一側(cè)，這是違反基本原則的，大家都知道，產(chǎn)品成形是以凸的形狀為基準的，在凸的形狀上加工孔，從孔的斷面來看，本身就會比原來完整凸的形狀低一些，這就是凹的根本原因，這類氣孔凹基本無法對策，只能考慮將上模對應(yīng)位置避空一些，可能會有所減輕。另一類原因是排氣孔內(nèi)有異物堵塞導致氣流不暢，氣孔內(nèi)壓力大造成零件表面氣孔凹出現(xiàn)。保證氣孔通暢是模具保全平時點檢中最基本的工作，模具電鍍完后也需要特別檢查確認。另外，材料表面有防銹/清洗油，生產(chǎn)一段時間后，排氣孔邊的油會比其它地方積聚得更多，再加上冬季油的粘度會比夏季大很多，也更難揮發(fā)掉，這些油積聚在孔邊，導致孔邊的油膜厚度比其它地方厚，這也是冬季氣孔凹多的主要原因，這種情況出現(xiàn)時，只能增加擦模頻次，將模具表面積聚的油及時擦掉，有條件廠家的可以使用鋼板清洗機來減少鋼板表面的油量。

3.6 其它凹凸

如果上述凹凸全部排查過，還是找不到原因的話，就需要考慮以下可能原因了，如：取件/放件過程中零件與定位塊的位置、模具的形狀是否相合（考慮模具偏心）？最終件從模具搬送至接料裝置上時，釋放的高度/角度是否合理？零件從落到傳送裝置上至落至檢查臺過程中是否平穩(wěn)？零件與料架是否存在碰撞干涉等，這些非模具的因素大約會占據(jù)沖壓件外觀凹凸不良的20%左右，也不容忽視。

4 結(jié)束語

沖壓零件的外觀凹凸，基本形成原因就是成形零件的上下模，一側(cè)有凹存在，或一側(cè)向另一側(cè)額外施加了力的作用，這樣凹凸就出來了。抓住這一點，分析清楚模具具體哪里凹了，或者這個點為什么會額外地施加力？從凹凸現(xiàn)狀到形成原理想清楚了，對策也自然就出來了。

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