汽車包邊質量前期控制方法

耿明亮，龔玉祿，劉 帥，趙建朋

（長城汽車股份有限公司 河北省汽車工程技術研究中心，河北 保定 071000）

0 引 言

零件開發階段，設計部門會根據焊裝車間規劃，使用不同的內、外板總成成形工藝，包邊是其成形工藝的一種。包邊總成主要涉及前門外板總成、后門外板總成、后背門外板總成和機蓋外板總成，占白車身面積60%以上，故控制包邊總成質量、提升包邊總成品質是提升整車外觀及尺寸精度的重要途徑。為了避免后續生產過程中包邊總成產生質量問題，需在前期設計階段進行預防及控制問題點。

1 包邊過程及形式

整車裝配生產過程中，先將車身內板放置于車身外板內部，然后外板的翻邊預彎成一定角度，最后將內外板壓合形成整車外覆蓋件總成的加工工藝，稱為包邊。具體分為內板與外板合并、外板預包、外板壓合3個過程，如圖1所示。包邊的3個過程中，需重點管控3個關鍵部位尺寸（見圖2）：①外板件翻邊角度β，一般控制β≤105°；②外板件預包邊角度α，一般控制35°≤α≤55°；③外板件過翻邊尺寸c，一般控制c=0.5 mm。常見總成包邊形式的分類及適用場合如表1所示。

表1 常見包邊形式

圖1 包邊過程

圖2 包邊過程關鍵部位尺寸

2 工藝設計階段控制方法

某量產車型在生產階段，包邊零件存在因預翻邊困難、翻邊角度大、預翻邊角度大引起的高棱、凹坑問題，需在工藝設計階段對包邊工藝參數進行標準化設計，以規避現場出現因工藝設計缺陷造成的問題點。根據經驗值，外板的翻邊角度β、過翻邊量c、預包邊角度α等可按照表2選取。

表2 翻邊角度、過翻邊、預包邊要求

3 結構設計階段控制方法

包邊零件因結構特征導致的問題點主要如下：①零件拐角部位壓傷，如圖3所示；②零件（包邊模定位處）預翻邊后產生凸臺，如圖4所示；③零件拐角部位回彈，如圖5所示；④水滴包邊特征不明顯，變為平包邊狀態，如圖6所示。以下在結構設計階段將針對問題點進行預防控制。

圖3 拐角部位壓傷

圖4 預翻邊后零件定位處出現凸臺

圖5 零件拐角部位回彈

圖6 水滴包邊變為平包邊

（1）零件拐角部位壓傷。前期設計時，由于零件拐角處受直邊預翻刀塊施加的壓力作用，會存在外凸趨勢。為防止拐角部位包邊外凸，該部位預包鑲件提前觸料，壓住拐角部位，以阻止零件外凸。但實際生產中，預包鑲件提前觸料過早，造成拐角部位出現壓傷。針對該問題，需在設計階段對拐角部位的預包鑲件觸料時間進行標準化設計，同時應考慮現場操作的方便性。

依據經驗值，在結構設計階段將拐角部位設計為提前3 mm觸料，減少與周圈包邊鑲件的觸料時間差，避免零件壓傷產生。同時，角部驅動塊下方設計為可調整墊片形式，現場可依據實際情況增減墊片，可操作性強。

（2）零件（包邊模定位處）預翻邊后產生凸臺。經排查現場模具，凸臺產生原因為：①包邊模定位板寬度為6 mm，預翻避讓空間為8 mm，預翻刀塊懸空尺寸大；②外板件定位設置在外凸區域，預翻時料片向懸空部位擠壓。故結構設計階段需對定位板厚度及預包鑲件避讓間隙（見圖7）進行設計，具體要求如表3所示。

圖7 定位板及預包鑲件

（3）零件拐角部位回彈。機蓋外板拐角部位造型為外圓弧，在包邊過程中翻邊會伸長，拐角部位所承受內應力隨之釋放，導致零件向上彈起，包邊模該處無壓料裝置，無法抵制零件回彈。

針對此情況，結構設計時在包邊模壓料芯拐角部位增加符形塊（見圖8），成形過程中可對零件角度施加壓力，抑制角部回彈。

圖8 包邊模壓料芯

（4）水滴包邊特征不明顯，變為平包邊狀態。由于整車需求，需在包邊零件尾部設計水滴包邊形式，但實際生產后，水滴包邊特征不明顯，已變為平包邊形態（見圖6）。排查模具結構發現造成此問題的原因為正壓鑲件按零件符形設計，水滴包邊區域與正壓鑲件間隙為0，生產時正壓鑲件壓傷零件水滴部位。正壓鑲件按照圖9所示設計（A=1.3-內板厚度），可預防水滴包邊壓平現象。

圖9 正壓鑲件設計

4 結束語

在汽車行業發展迅速、競爭激烈的背景下，各車企均致力于提高車身品質，以提升顧客對整車的感知。控制包邊零件質量是提升車身外觀品質及整車精度的重要途徑。針對已量產車型的問題點，總結了前期設計階段提升包邊零件成形質量的方法，對汽車包邊模工藝、結構設計提供了思路及經驗。