量產車型側圍外板腰部滑移線、門洞開裂案例分析與對策

文／劉振興·一汽-大眾汽車有限公司佛山分公司

我公司某新車型產能攀升后，油箱口棱線滑移線間斷加重(圖1)，控制困難，后門洞多次換料間開裂?？刂苹凭€調整S1 門檻一側壓力，后門洞必然橘皮甚至拉延開裂，雖修邊會切掉，但制件門洞法蘭開裂的風險會急劇攀升。質量、成本、效率各方壓力較大，急需優化。由于模具調整較復雜，歷時1 個月。本文將復盤一下上述問題優化過程，為后續模具優化積累經驗，比對參考。

圖1 缺陷位置及狀態

缺陷原因分析

消除缺陷的必要性

⑴側圍后門拐角普遍易開裂，較典型，若優化成功，有利于后續車型模具維護。

⑵滑移線在A 區，加重時漆后明顯，易產生漆后返修車，不符合整車質量要求。

⑶門洞拉延開裂、橘皮，易導致制件法蘭開裂是A 類項，會產生廢品，導致成本攀升。

優化期望值

優化后的期望零件見圖2。

圖2 優化后的期望零件

⑴消除門洞拉延開裂、橘皮，提升模具安全裕度。

⑵消除滑移線。

⑶鑒于側圍后門拐角普遍易開裂，較典型，此攻關有利于為后續車型模具維護積累經驗。

缺陷原因分析

沖壓件出缺陷一般涉及設備功能穩定性，模具穩定性、安全裕度，板料機械性能指標，清洗、潤滑，質量控制環五個方面，見圖3 和表1。

表1 缺陷原因分析及確認

以上要因確認涉及兩類方法。

⑴日常數據積累、分析。

①板料方面。一個是尺寸，通過樣板輪廓確認板料尺寸形狀精度，再結合生產過程PPT(圖4)分析板料尺寸對制件狀態的影響；另一個是板料機械性能指標，數據庫結合生產過程PPT 分析板料機械性能指標對制件狀態的影響。

圖4 生產過程記錄

②設備方面。擠壓缸壓力曲線狀態可以實時監控，曲線波動時模修會檢查制件狀態，形成對比，記錄在PPT 中。

③清洗、潤滑方面。板料清潔度、油膜日常同樣有監控數據(圖5)，對照過程PPT 即可分析出其對制件狀態的影響。

圖5 油膜監控

⑵模具試驗調整。這個問題主要出在拉延模，所以只涉及模具參數、模具工藝狀態兩個方面，參數、工藝狀態是否合理都可以通過單一變量試驗調整來確認，見圖6。

圖6 模具試驗調整

對策制定

優化思路

基于薄板沖壓成形原理，調整優化思路(圖7)如下：⑴板料及油膜屬于動態變量，分析日常數據，未見明顯影響，設備同樣未見異常，以上兩方面暫時排除不考慮；

圖7 調整優化思路

⑵拉延減少紅色收料線部分的走料，增加綠色收料線部分的走料；

⑶拉延多次嘗試后，如綠色收料線走料多，A 處趨勢利于變好，B 處腰線滑移線會變差；

⑷為避免這種相互制約的現象，目前拉延需要減少藍色收料線部分的走料速度。

措施制定

經過以上分析，制定了如表2 所示的對策。

表2 對策制定

對策實施

⑴配平衡塊，優化壓料面著色，消除硬點干擾；單一變量試驗調整；確認調整著手點及大致調整量，見圖8。

圖8 優化實施第一步

實施細節，對照調整工藝簡圖，拉延工序檢查配平平衡塊，保證帶件狀態所有平衡塊剛好著實色，研修優化壓料面，保證著色均勻無硬點；以此為基準，試驗調整1、2、4、5、6、7、8 號平衡塊找出對圖8(a)A 處開裂、橘皮最有利的狀態，并平衡好B、C處滑移線；在輪罩下方及后門洞內外側貼灰膠帶增加進料阻力，檢驗門檻一側壓料狀態對B 處滑移線的影響，并估算好調整量。記錄詳細試驗過程，PPT 存檔。

⑵根據上一步的試驗數據，拉延輪罩下方即圖9(a)中位置3 處長約300mm 一段拉延燒焊筋加高1.5mm，見圖9(b)，并向兩端平滑過渡，借以增加輪罩下方拉延進料阻力，改善圖9(a)B 處滑移線狀態；兩門洞下方即圖9(a)位置9 處下模拉延筋內側R 放大1mm，長度900mm，圖9(a)位置8 處上模拉延筋降低2mm，見圖9(c)，長度約300mm，以便減少門檻外側進料阻力，以達到門洞內側少走料的目的。

圖9 優化實施第二步

完成以上調整后，B 處滑移線消除，見圖10(a)，輪罩下方收料線明顯外移(5mm)，經加減壓試驗，狀態穩定，但是輪罩下方收料線外移帶動了后門檻外側收料線外移，見圖10(b)，致使后門洞拐角開裂，見圖10(c)。由此，我們繼續在以上調整的基礎上減少門洞外側板料延伸。

圖10 優化實施第三步

圖11 位置8 處拉延筋高度2mm，長度與位置9接近，長約900mm；前門洞圖示處R放大2mm，增大板料在成形過程中由門檻外側、前門洞向后門洞拐角流動的可能。通過以上調整解決了兩個問題，滑移線消除，開裂消除，剩余輕微橘皮，見圖12。

圖11 優化實施第四步

圖12 后門洞拐角開裂消除，有橘皮

⑶在第二步調整結束后，門檻外側筋槽已無太大調整量，如繼續降低門檻外側成形阻力，極可能在板料、設備、潤滑波動時產生新的不穩定。我們通過投影法，對比了調整前、調整過程節點預留拉延件各處收料線長短，結合拉延件橘皮位置后，最終確認將后門洞圖示位置筋槽燒焊R 減小1mm、筋槽間隙減小0.3mm，從門檻一側圓弧切點向上延伸300mm，調整后橘皮減輕，間斷消除，繼續向上延伸燒焊，最終燒焊長度600mm，調整后橘皮消除(圖13)，經加減壓試驗，狀態穩定。

圖13 調整后橘皮消除

⑷經過以上三步的優化，滑移線、開裂、橘皮消除，進行加減壓試驗(圖14)，門洞氮氣壓力可以在80 ～120bar 之間波動，后門洞拐角處不會出現縮頸拉裂，保證了隱蔽在模具中的氮氣缸組部分缺氣時制件狀態保持穩定。

圖14 門洞壓力調整試驗

⑸優化涂油圖，消除涂油量變化產生的干擾。經試驗油膜在0.56 ～7.5mg/mm2時，制件不開裂，油膜在0.56 ～5.5mg/mm2時，拉延件門洞拐角無橘皮，并以此重新確定制件涂油參數。

結束語

⑴拉延模想要在近距離實現相對方向的板料流動不太現實，強行實現只會出現不穩定狀態。

⑵門洞拐角區域對進料速度及其均勻性要求很高，缺陷區域成形深度較大，對板料塑性變形的能力要求較高，板料性能的波動對生產零件質量的影響很大。拉延筋、筋槽R 要極光順，間隙盡可能均勻。

⑶量產模具調整假設要大膽，但求證必須小心，分步慢慢來。