李馳 林文航

摘 ?要：在整車制造的沖壓工序，對(duì)外覆蓋件的表面質(zhì)量有著嚴(yán)格的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，本文介紹了對(duì)凸凹點(diǎn)缺陷有明顯改善效果的三種工藝技術(shù)方案：鎖死筋、方格模合單刃切法，并通過對(duì)大批量生產(chǎn)的外覆蓋件進(jìn)行長(zhǎng)期的跟蹤統(tǒng)計(jì)，對(duì)上述方案進(jìn)行了實(shí)際效果驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：外覆蓋件;外觀質(zhì)量;凸凹點(diǎn);方格模;單刃切

一、引言

在整車制造的沖壓工序，對(duì)外覆蓋件的表面質(zhì)量有著嚴(yán)格的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，覆蓋件常見的表面質(zhì)量缺陷主要有開裂、暗裂、起皺、凹陷、凸凹點(diǎn)等不良缺陷，借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和伺服壓力機(jī)先進(jìn)裝備，大部分質(zhì)量缺陷都能夠在批量生產(chǎn)階段得到穩(wěn)定的控制，只有凸凹點(diǎn)，成為困擾沖壓合格率提升的慢性課題，是沖壓生產(chǎn)過程不斷持續(xù)改善的方向。

二、凸凹點(diǎn)產(chǎn)生原理

凸凹點(diǎn)是生產(chǎn)環(huán)境中的微小異物落入模具型腔，沖壓后在零件表面出現(xiàn)的微小凹點(diǎn)或凸點(diǎn)，其位置，數(shù)量都有不確定性，且在快速的生產(chǎn)節(jié)拍下難以檢查，只有在電泳后通過光線的反射，缺陷才能容積辨識(shí)。

三、拉延材料流動(dòng)對(duì)凸凹點(diǎn)的影響

某兩款車型前門外板，在相同沖壓線同一時(shí)間段內(nèi)的凸凹點(diǎn)不良數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析（圖3），車型A的12月份整體凸凹點(diǎn)不良率為1.7%，車型B為2.4%，兩個(gè)前門外板零件的造型近似，材料相同（HC220BD-ZF-0.7mm），生產(chǎn)的批次量相同（500件/批次）。拉延序工藝的主要差異是材料流入量不同，車型A為采用鎖死拉延筋，最大流入量?jī)H2.5mm，大部分位置材料0流入，車型B為圓筋，最大材料流入量20mm，最小位置6mm。

通過生產(chǎn)前對(duì)拉延模具清潔，生產(chǎn)500沖次后開模觀察模具壓邊圈以及拉延筋位置的情況，車型B材料流入量較大位置的拉延筋槽中積累了較多的鋅粉和油的混合物。推斷材料流經(jīng)拉延筋、壓料面產(chǎn)生變形和摩擦，導(dǎo)致鍍層不同程度粉化脫落，并隨著材料流動(dòng)帶入模具型腔，導(dǎo)致凸凹點(diǎn)不良率升高。因此產(chǎn)品和工藝的設(shè)計(jì)盡可能滿足通過鎖死筋成型，對(duì)量產(chǎn)階段合格率的改善有明顯的幫助。

四、環(huán)境異物對(duì)凸凹點(diǎn)的影響

生產(chǎn)環(huán)境中的異物也會(huì)由于設(shè)備的運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)和氣流等，帶入模具型腔造成凸凹點(diǎn)不良，日常的設(shè)備維保、清潔和改善可以把不良率控制在一定水平，但無法完全避免。通過對(duì)異物形貌和尺寸的分析（圖4，圖5），針對(duì)小尺寸的異物，可以通過在光滑的模具型面增加方格藏屑槽的方法，減少異物對(duì)成型質(zhì)量的影響。

方格模能夠降低異物落入型面造成的凸凹點(diǎn)不良，但方格型面的位置，溝槽的大小、形狀等需要滿足一定的要求。方格的位置要求成型過程中接觸應(yīng)力較小，不會(huì)把型面的方格造型成型到零件的外觀面上;方格的大小，主要根據(jù)加工刀具球刀的半徑，以及結(jié)合常見異物的尺寸大小確定，保證加工方便，且能夠容納異物，表2列出了一些主要的條件參數(shù)。

通過對(duì)某車型發(fā)蓋外板實(shí)施方格模加工后（圖7），觀察14個(gè)生產(chǎn)批次的不良情況，拉延序產(chǎn)生凸凹點(diǎn)不良率有明顯的下降，由改善前平均2.4%下降到改善后平均0.3%。

五、鐵屑異物對(duì)凸凹點(diǎn)的影響

切邊工序的廢料在切斷過程中，產(chǎn)生大量的鐵屑，堆積在廢料刀位置，落入壓料區(qū)域，造成零件的凸凹點(diǎn)。圖9對(duì)存在廢料刀結(jié)構(gòu)的切邊工序產(chǎn)生鐵屑的過程進(jìn)行了描述和圖示。切斷過程中存在撕裂（鐵屑產(chǎn)生）和重切（鐵屑掉落），導(dǎo)致鐵屑不斷的掉落累積在廢料刀位置。

通過對(duì)廢料刀結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)（單刃切廢料刀結(jié)構(gòu)），可以避免廢料切斷過程中的撕裂和重切，減少鐵屑的產(chǎn)生（見圖10）

某車型所有模具共有廢料刀結(jié)構(gòu)381處，模具保全人員從2020年9月至2021年6月期間逐步進(jìn)行單刃切法結(jié)構(gòu)的改善，隨著單刃切結(jié)構(gòu)比例的上升，該車型后工序的凸凹點(diǎn)不良也逐步改善，由1.0%下降到0.3%左右。在新車型工藝設(shè)計(jì)階段，盡可能避免使用廢料刀結(jié)構(gòu)，無法避免的情況，單刃切法也可以有效降低廢料鐵屑造成的凸凹點(diǎn)不良。

六、總結(jié)

以上對(duì)凸凹點(diǎn)不良有明顯改善效果的工藝方案，都是模具保全人員在日常維修保養(yǎng)過程中，通過觀察、總結(jié)、創(chuàng)新提出的改進(jìn)技術(shù)，并且反饋到新車型開發(fā)的同步工程、工藝設(shè)計(jì)中去，使后續(xù)的新車型合格率能夠快速、大幅的提升。

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