熱鍍鋅車身覆蓋件常見缺陷淺析

摘 要：本文主要對(duì)熱鍍鋅車身覆蓋件在沖壓過程中常見的缺陷進(jìn)行分析研究。隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車生產(chǎn)工藝和要求不斷革新，在車身覆蓋件生產(chǎn)過程中需要對(duì)沖壓工序、落料工序和鋼卷表面的質(zhì)量問題高度關(guān)注并嚴(yán)加控制，保證沖壓后的零件表面質(zhì)量滿足美觀性和后工序涂裝工藝要求。

關(guān)鍵詞：熱鍍鋅 車身覆蓋件 表面質(zhì)量 缺陷

1 引言

近幾年汽車工業(yè)尤其是新能源汽車領(lǐng)域出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，市場(chǎng)對(duì)車身的安全性和美觀性提出了更高的要求。同時(shí)隨著生產(chǎn)工藝的不斷革新，對(duì)車身覆蓋件的表面質(zhì)量提出了更嚴(yán)苛的要求；即要保證良好的沖壓性能，又需要保證零件的表面質(zhì)量滿足美觀性要求。隨著全球汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，以及車身涂裝工藝的快速發(fā)展，對(duì)于汽車外板表面質(zhì)量的要求也更加嚴(yán)苛，對(duì)于汽車外板供應(yīng)商和沖壓車間都提出了更大的挑戰(zhàn)。

2 車身覆蓋件常見缺陷及其分布

2.1 車身覆蓋件常見缺陷

經(jīng)過對(duì)國(guó)內(nèi)幾家大型主機(jī)廠車身覆蓋件近3年表面質(zhì)量問題的跟蹤和梳理可以發(fā)現(xiàn)，表面常見缺陷主要為：麻點(diǎn)、異物、斑跡（臟污、蚊蟲印、運(yùn)輸斑）、鋅渣、基板缺陷（夾雜、起皮）等。

2.2 常見缺陷分布情況

如圖1所示，幾種常見缺陷中麻點(diǎn)、異物、斑跡類缺陷主要出現(xiàn)在鍍層表面位置，較容易通過肉眼直接發(fā)現(xiàn)；鋅渣類缺陷主要出現(xiàn)在鍍層內(nèi)部，嚴(yán)重缺陷可以通過肉眼直接發(fā)現(xiàn)，輕微缺陷一般不易發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過沖壓后可能會(huì)顯現(xiàn)；而夾雜和起皮等基板類缺陷主要是分布在鍍層內(nèi)部基板上，無法通過肉眼直接發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過沖壓后可能會(huì)顯現(xiàn)出來。

3 零件沖壓過程常見缺陷分析

3.1 麻點(diǎn)

麻點(diǎn)缺陷（見圖2、圖3）主要是根據(jù)缺陷形貌命名，通常在沖壓后零件表面呈現(xiàn)出相對(duì)密集的小圓點(diǎn)。該缺陷通常是由于在沖壓時(shí)料片表面與模具接觸面之間受力不均勻造成；缺陷位置相對(duì)不固定，偶發(fā)性較強(qiáng)。

雖然麻點(diǎn)缺陷的表現(xiàn)形貌差異較小，但缺陷的形成原因較多。結(jié)合該缺陷形成機(jī)理及前期研究分析，產(chǎn)生原因主要可以分為模具異物、落料異物、料片鍍層缺陷三類。模具異物是由于模具表面清潔度不夠或偶發(fā)外界污染導(dǎo)致在沖壓后料片表面出現(xiàn)麻點(diǎn)缺陷，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)可通過清潔模具消除該問題。落料異物（見圖4）是由于帶鋼在落料時(shí)因落料線清潔度不夠或因落料模及擺剪磨損導(dǎo)致切邊碎屑?xì)埩粼诹掀砻妫?jīng)沖壓后顯現(xiàn)為麻點(diǎn)缺陷；該情況可通過增加落料線清潔頻率、增加落料模及擺剪刀口檢查、修磨頻率進(jìn)行改善。料片鍍層缺陷（見圖5）是因?yàn)閹т撛谕垮儠r(shí)可能會(huì)有小金屬顆粒殘留在鍍層中間，當(dāng)金屬顆粒的尺寸和數(shù)量超過一定范圍時(shí)，經(jīng)過沖壓和打磨就可能會(huì)形成麻點(diǎn)缺陷；因該情況通常無法直接用肉眼發(fā)現(xiàn)，需要經(jīng)過模擬沖壓并打磨后進(jìn)行目視檢查確認(rèn)，可通過調(diào)整涂鍍過程相關(guān)工藝進(jìn)行改善。

3.2 異物

異物缺陷（見圖6、圖7）的尺寸相對(duì)較大、來源較廣，通常可以直接通過肉眼觀察發(fā)現(xiàn)。通常大尺寸的異物掉落與料片表面結(jié)合力較差，在沖壓時(shí)容易造成脫落甚至損傷，在開卷落料和沖壓的過程中需要高度重視。

目前鋼鐵企業(yè)外板生產(chǎn)線和主機(jī)廠落料、沖壓線均采用全密閉模式，可以大幅降低出現(xiàn)異物缺陷的風(fēng)險(xiǎn)，但在鋼卷下線打包、開卷落料、料片抽檢、堆垛打包及沖壓上料的過程中在一定程度上仍有出現(xiàn)異物的風(fēng)險(xiǎn)。鋼卷原材料的清潔生產(chǎn)以及落料、沖壓過程的有效防護(hù)對(duì)于遏制異物缺陷的產(chǎn)生將起到至關(guān)重要的作用。

3.3 斑跡

斑跡缺陷通常出現(xiàn)在帶鋼或料片表面，一般在清除后對(duì)料片沒有過多影響。常見的斑跡缺陷有臟污（見圖8）、蚊蟲印（見圖9）和運(yùn)輸斑（見圖10）等。

臟污類斑跡在落料過程中出現(xiàn)的較多，需要在鋼卷開卷落料和堆垛下線時(shí)進(jìn)行檢查，確認(rèn)臟污是鋼卷自帶缺陷還是在落料過程中產(chǎn)生，對(duì)于鋼卷自帶臟污需要反饋鋼廠進(jìn)行調(diào)查改進(jìn)，如果是落料過程產(chǎn)生則需要結(jié)合落料線特點(diǎn)制定合適的清潔制度；

蚊蟲印受季節(jié)性影響較大，在春、夏季比較突出，秋、冬季相對(duì)較少。鋼卷生產(chǎn)線、落料線和沖壓線雖然采用密閉生產(chǎn)，但是因蚊蟲的趨光趨熱習(xí)性以及靈活的特點(diǎn)，還是無法保證完全杜絕。在實(shí)際生產(chǎn)過程中仍需要采取一定的驅(qū)蚊驅(qū)蟲手段。

運(yùn)輸斑跡是由于鋼卷在運(yùn)輸過程中相對(duì)晃動(dòng)，導(dǎo)致層與層之間的擠壓和摩擦造成。該缺陷通常在長(zhǎng)距離汽車運(yùn)輸過程中容易出現(xiàn)。對(duì)于汽車外板的運(yùn)輸需要根據(jù)運(yùn)輸距離選擇合適的運(yùn)輸方式并制定相應(yīng)的防護(hù)措施，條件允許的情況下可優(yōu)先選擇水路運(yùn)輸；如果必須使用汽車長(zhǎng)距離運(yùn)輸時(shí)則必須提高鋼卷和車輛防護(hù)等級(jí)。

3.4 鋅渣

鋅渣缺陷（見圖11、圖12）屬于鋼板鍍層缺陷，通常是由于鋅鍋段生產(chǎn)工藝控制原因造成。每家鋼鐵企業(yè)對(duì)于帶鋼表面鋅渣控制都有嚴(yán)格要求，尤其是汽車外板更是會(huì)高度重視。但在大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)過程中偶發(fā)的波動(dòng)也可能造成鋅渣缺陷，目前高端板材生產(chǎn)線可以將該缺陷控制在較好的水平，但受限于熱鍍鋅工藝特點(diǎn)的影響，完全消除該缺陷還存在一定的困難。

3.5 基板缺陷

基板缺陷（見圖13）主要指鋼板鍍層內(nèi)部基材缺陷，通常是在煉鋼、連鑄、熱軋等工序造成，因后工序會(huì)進(jìn)行熱鍍鋅，部分缺陷會(huì)被遮擋住不易通過表面質(zhì)量檢測(cè)儀及肉眼發(fā)現(xiàn)，通常會(huì)在經(jīng)過沖壓之后顯現(xiàn)出來。由于基板缺陷一般在熱軋前就已經(jīng)形成，缺陷形貌會(huì)表現(xiàn)為延軋制方向的線性缺陷。因鋼材基板涉及生產(chǎn)工序較長(zhǎng)、工藝復(fù)雜，通常在發(fā)現(xiàn)疑似基板缺陷后需要取樣進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)合缺陷的宏觀形貌、微觀形貌以及缺陷成分確認(rèn)缺陷的產(chǎn)生原因，并制定相應(yīng)的改善措施。

4 結(jié)語

本文對(duì)車身覆蓋件沖壓過程中幾種常見的缺陷進(jìn)行了研究分析，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的問題遠(yuǎn)不止這些。汽車覆蓋件是車身上表面質(zhì)量要求最高的部分，既要保證優(yōu)良的加工性能，也要滿足涂裝后美觀性的要求。

汽車車身覆蓋件的缺陷往往要在沖壓之后才會(huì)被發(fā)現(xiàn)，一方面是因?yàn)椴糠秩毕菰谇肮ば虮徽趽鯚o法發(fā)現(xiàn)，另一方面也是由于大工業(yè)生產(chǎn)中無法在每個(gè)工序?qū)Σ牧线M(jìn)行全檢。因此在生產(chǎn)汽車覆蓋件時(shí)必須嚴(yán)格控制每一道工序，從冶煉生產(chǎn)開始到開卷落料、再到?jīng)_壓檢查都需要標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，以保證最終生產(chǎn)出合格的汽車覆蓋件。