基于工裝優(yōu)化的縱梁前段質(zhì)量提升

丁海濤

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

關(guān)鍵字：產(chǎn)品質(zhì)量；縱梁前段；改進(jìn)方案

前言

隨車汽車行業(yè)的競爭越來越激烈，各主機(jī)廠為了保持產(chǎn)品的市場競爭力，也越來越注重產(chǎn)品的質(zhì)量。汽車沖壓件的質(zhì)量不但影響駕駛室的裝配焊接質(zhì)量，而且還影響著后序的整車裝配質(zhì)量。如何能穩(wěn)定生產(chǎn)出質(zhì)量合格的沖壓件顯得尤為關(guān)鍵。本文以我公司某高頂車型的縱梁前段為例，介紹了從工裝方面進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，解決該零件壓偏、孔帶料變形等質(zhì)量的方法。這種方法為解決其他縱梁類零件的類似質(zhì)量問題積累了經(jīng)驗。

1 現(xiàn)狀描述

1.1 零件介紹

縱梁前段是我公司某高頂車型駕駛室頂蓋分總成的重要零件之一。縱梁前段沖壓工藝共3序（如圖1），分別為OP10為落料沖孔，OP20為手工預(yù)彎，OP30為壓型。

圖1

1.2 存在問題

縱梁前段OP20序為手工預(yù)彎，沒有專用工裝保證預(yù)彎質(zhì)量，加工人僅憑經(jīng)驗進(jìn)行預(yù)彎操作（如圖2）。預(yù)彎后制件型面弧度一致性較差，無法與OP30序壓型模模具型面完全貼合，導(dǎo)致OP30序壓型過程中上下模未接觸時（制件未成型時），上模端部首先接觸制件端頭(如圖 3)，使制件另一端翹起，制件在模腔內(nèi)發(fā)生躥動，成型時無法有效定位，造成制件壓偏（如圖 4），定位孔（定位孔為 1-16×32長圓孔）帶料變形（如圖5）。

圖2

圖3

縱梁前段定位孔帶料變形，影響駕駛室焊接以及內(nèi)飾件的裝配，制件帶料變形部位需要進(jìn)行返修調(diào)平，目前返修率高達(dá)80%。且由于制件返修率高，小時產(chǎn)量僅為170件，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率。壓偏制件無法使用，要報廢處理，報廢率高達(dá)6%。

圖4

圖5

2 確定改進(jìn)方案

縱梁前段 OP20序手工預(yù)彎的一致性較差，導(dǎo)致 OP30序壓型時制件在模腔內(nèi)躥動，無法有效定位，造成了壓型后出現(xiàn)定位孔帶料變形以及壓偏等質(zhì)量問題。我們通過以下兩種措施來改進(jìn)：

2.1 設(shè)計手工預(yù)彎工裝

針對制件OP20序手工預(yù)彎的一致性較差問題，我們對縱梁前段零件結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)加工過程進(jìn)行詳細(xì)的分析，經(jīng)過反復(fù)的設(shè)計和工藝驗證，設(shè)計了手工預(yù)彎工裝（如圖6）。

圖6

手工預(yù)彎工裝由底座、側(cè)板、調(diào)節(jié)橫桿以及定位銷組成。調(diào)節(jié)橫桿組成了制件預(yù)彎所需的弧度，其安裝位置可以根據(jù)側(cè)板上的小孔進(jìn)行調(diào)節(jié)。定位銷的作用是控制制件放入預(yù)彎工裝的位置。

手工預(yù)彎工裝工作原理：將手工預(yù)彎工裝用螺栓安裝緊固在機(jī)床工作臺上，調(diào)整安裝好調(diào)節(jié)橫桿位置后，將制件放入手工預(yù)彎工裝，沿著調(diào)節(jié)橫桿組成的弧面將制件彎曲。

2.2 設(shè)計預(yù)壓料裝置

針對OP30壓型序制件在模腔內(nèi)躥動，無法有效定位的問題，我們對OP30序壓型模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，決定在壓型模具上設(shè)計加裝預(yù)壓料裝置。方案示意圖（如圖7）。

圖7

預(yù)壓料裝置由彈簧、彈簧導(dǎo)向銷及壓料塊組成，安裝在模具上模模腔。

預(yù)壓料裝置工作原理：在模具上模接觸制件前，壓料塊壓緊制件，對制件施加預(yù)壓力，防止在成型過程中制件躥動，使制件能夠有效定位完成壓型。

3 方案實施驗證

3.1 制作手工預(yù)彎工裝

根據(jù)前期制定的手工預(yù)彎工裝設(shè)計方案，從加工人操作簡單、使用方便的角度出發(fā)，結(jié)合制件實際尺寸以及質(zhì)量要求，確定手工預(yù)彎工裝各部件的具體尺寸。繪制手工預(yù)彎工裝的技術(shù)圖紙，并進(jìn)行加工。手工預(yù)彎工裝部分部件設(shè)計圖紙（如圖8）。

圖8

3.2 壓型模加裝預(yù)壓料裝置

前期設(shè)計了在OP30序加裝預(yù)壓料裝置的方案，其中涉及了彈簧以及彈簧導(dǎo)向銷等兩種標(biāo)準(zhǔn)件。根據(jù)模具結(jié)構(gòu)尺寸，確定彈簧以及彈簧導(dǎo)向銷等標(biāo)準(zhǔn)件的型號。最終，選擇高壓縮量彈簧（型號：SSWU 31-100），最大壓縮量為65mm，最大載荷為404N，能夠滿足制件預(yù)壓的要求；選取相應(yīng)的彈簧導(dǎo)向銷（型號：B-SGC 19-40）。

對縱梁前段OP30序壓型模具加裝預(yù)壓料裝置，模具改進(jìn)后（如圖9）。

圖9

3.3 效果驗證

在完成了手工預(yù)彎工裝的加工制作和OP30壓型模具預(yù)壓料裝置的加裝后，我們安排了驗證生產(chǎn)。驗證生產(chǎn)了 20件，生產(chǎn)制件均質(zhì)量狀態(tài)完好（如圖 10），并未出現(xiàn)定位孔變形和壓偏等質(zhì)量問題。

圖10

為了驗證改善效果的穩(wěn)定性，我們訂購了縱梁前段坯料1800張，分3次進(jìn)行了批量生產(chǎn)的驗證，每批次生產(chǎn)600件。3批次驗證生產(chǎn)共出現(xiàn)定位孔變形缺陷制件17件，未出現(xiàn)壓偏的質(zhì)量問題。

縱梁前段人工調(diào)平返修率由原來的近80%降低為現(xiàn)在的不足 1%，且消除了由于壓偏導(dǎo)致的制件報廢。小時產(chǎn)量達(dá)到了265件，較改善前提高了55%，明顯提高了制件質(zhì)量及生產(chǎn)效率。

3.4 效果固化

在驗證過程中，我們發(fā)現(xiàn)員工對手工預(yù)彎工裝的使用不是很熟悉，經(jīng)過多次驗證，我們編制了《手工預(yù)彎工裝操作圖解（縱梁前段）》（如圖11），更好的指導(dǎo)加工人操作使用。

圖11

4 總結(jié)

產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)的命脈，優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)生存發(fā)展的助推器和動力源泉。本文通過對縱梁前段質(zhì)量提升全過程的介紹，對該零件質(zhì)量問題的改進(jìn)方法進(jìn)行了探索，縱梁前段產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率顯著提升。為后期解決其他骨架梁的質(zhì)量問題積累了經(jīng)驗。