汽車包邊總成典型問題研討

龔玉祿，耿明亮，趙建朋

（長(zhǎng)城汽車股份有限公司，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定 071000）

1 引言

汽車包邊總成主要包括前、后門總成、發(fā)動(dòng)機(jī)罩總成、后背門外板總成等，其質(zhì)量直接影響整車的外觀光影、搭接間隙及精細(xì)感知，故控制包邊總成質(zhì)量問題、提升包邊總成品質(zhì)是提升整車外觀的重要途徑。本文以某車型機(jī)罩外板為例，研究分析包邊總成典型問題，提出包邊總成問題解決、質(zhì)量提升的方案，對(duì)于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)，促進(jìn)包邊總成質(zhì)量的提升有很大幫助。

圖1 機(jī)蓋外板問題部位指示圖

2 包邊典型問題

某車型機(jī)罩外板總成在自動(dòng)化包邊生產(chǎn)中主要存在以下4 項(xiàng)問題：①后角部位面差高（見圖1、圖2）；②后角拐角部位包邊翹起、不到位（見圖1、圖3）；③前側(cè)部位包邊后出現(xiàn)凹坑類面品缺陷（見圖1、圖4）；④側(cè)面包邊后高棱明顯（見圖1、圖5）。此4 項(xiàng)問題影響機(jī)罩外板總成整車裝配精度及外觀光影，急需解決。

圖2 后角部位面差高

圖3 包邊翹起，不到位

圖4 包邊凹坑

圖5 包邊高棱

3 問題剖析及解決

（1）后角部位面差高。

第一步：排查單件精度。當(dāng)問題發(fā)生時(shí)，應(yīng)首先對(duì)機(jī)罩內(nèi)外板單件精度狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)是否由于單件回彈引起總成包邊后精度變化。經(jīng)檢測(cè)確認(rèn)機(jī)罩內(nèi)外板檢測(cè)結(jié)果均在合格范圍內(nèi)（見圖6），說明機(jī)罩外板總成面差超差非單件原因。

圖6 機(jī)罩內(nèi)外板檢測(cè)數(shù)據(jù)

第二步：包邊過程分析及模具結(jié)構(gòu)排查。機(jī)罩外板單件后部屬于內(nèi)凹圓弧式結(jié)構(gòu)，伸長(zhǎng)型翻邊，那么對(duì)于總成而言，包邊的過程中，制件后部會(huì)被拉長(zhǎng)，制件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生抵抗拉長(zhǎng)變形的應(yīng)力，由于中間部位預(yù)包鑲塊對(duì)制件施加壓力，中間部位釋放應(yīng)力，則殘余應(yīng)力會(huì)作用于制件邊緣，且模具結(jié)構(gòu)中邊緣部位無預(yù)包鑲塊壓料，包邊殘余應(yīng)力帶動(dòng)角部變形，導(dǎo)致角部下塌，如圖7所示。

此問題產(chǎn)生的根本原因在于制件后部存在弧度造型，無法對(duì)制件造型更改，故只能從模具方面著手解決。具體整改對(duì)策如下：

圖7 后角面差問題原因

a.補(bǔ)焊增加預(yù)包鑲塊長(zhǎng)度，使其能夠完全覆蓋總成角度。

b.補(bǔ)焊包邊模具角部區(qū)域壓料芯，以增加壓料芯壓料范圍。在包邊行程結(jié)束后可起到矯形效果，減少角部回彈。

（2）包邊翹起不到位。

第一步：排查單件翻邊狀態(tài)。查看機(jī)罩外板單件拐角部位翻邊狀態(tài)（見圖8），發(fā)現(xiàn)該部位翻邊高度短，預(yù)包邊鑲塊與制件接觸面積小，施加壓力一定情況下，局部壓強(qiáng)不足，單件包邊后拐角部位會(huì)回彈。

第二步：包邊過程分析。包邊過程中包邊鑲塊對(duì)制件翻邊部位施加壓力，促使制件翻邊部位繼續(xù)向內(nèi)部變形，以達(dá)到外板包合內(nèi)板效果。但實(shí)際模具由于拐角部位預(yù)包鑲塊無接觸，單件翻邊高度短，角部翻邊被其他部位帶動(dòng)發(fā)生變化，造成變形不均勻。以上兩點(diǎn)原因?qū)е驴偝砂叢坏轿?，發(fā)生翹起現(xiàn)象。

圖8 機(jī)罩外板單件拐角狀態(tài)

整改對(duì)策如下：

a.增加機(jī)罩外板翻邊高度，使翻邊高度達(dá)到2.5mm。

b.與問題a處置方法一致，補(bǔ)焊預(yù)包鑲塊，增加預(yù)包鑲塊作用面積及范圍，補(bǔ)焊時(shí)需注意勿產(chǎn)生干涉。

（3）包邊凹坑光影不順。

第一步：排查單件面品狀態(tài)。使用面品油石打磨制件表面，確認(rèn)制件前部面品無問題，說明總成包邊面品不良非單件原因。

第二步：包邊過程排查，機(jī)罩總成包邊時(shí)，機(jī)械手先將機(jī)罩外板制件放置在包邊模具上，機(jī)罩外板依靠外側(cè)定位板定位，另一側(cè)機(jī)械手將涂膠后的機(jī)罩內(nèi)板抓取放置在機(jī)罩外板上，上模壓料芯存在定位銷，在包邊開啟前，對(duì)機(jī)罩內(nèi)板定位。然后模具合模，在經(jīng)歷預(yù)包及壓合兩個(gè)過程后，完成機(jī)罩外板包邊。查看包邊完成后的總成件，發(fā)現(xiàn)內(nèi)板區(qū)域一處定位孔已發(fā)生變形，說明在包邊過程中，制件已發(fā)生竄動(dòng)。排查包邊模結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)側(cè)僅有2處定位板（見圖9），在相同作用力下，定位面積越小，壓強(qiáng)越大，定位越不穩(wěn)定，導(dǎo)致鈑件失穩(wěn)變形。以上原因造成總成包邊面品問題。

整改對(duì)策：壓芯增加4 處符型塊（見圖10），加大壓芯壓力，避免外板竄動(dòng)。

圖9 包邊模具結(jié)構(gòu)

圖10 包邊模具壓料芯（圖中所圈為符型塊）

（4）包邊高棱問題。

依舊經(jīng)驗(yàn)，引起包邊高棱問題原因主要有4點(diǎn)：①包邊預(yù)包角度不合理導(dǎo)致包合過程產(chǎn)生高棱；②調(diào)試階段預(yù)翻刀交刀間隙大導(dǎo)致棱線位置出現(xiàn)高棱；③結(jié)構(gòu)壓料符型設(shè)計(jì)失效，內(nèi)板變形，可誘發(fā)包合過程出現(xiàn)高棱；④單件回彈導(dǎo)致法蘭邊整改，整改后內(nèi)外板包合面貼合不良導(dǎo)致包合過程產(chǎn)生高棱。排查該包邊模基礎(chǔ)質(zhì)量、壓料芯著色率及單件狀態(tài)，均無問題。排查該包邊模預(yù)包角度發(fā)現(xiàn)，預(yù)包角度較大。預(yù)包鑲塊運(yùn)動(dòng)方向與水平面夾角為θ，預(yù)包鑲塊對(duì)包邊面施加力F 可分為垂直于包邊面的壓合力F1和平行于包邊面的摩擦力F2（見圖11），當(dāng)角度θ較大時(shí)，F(xiàn)2＞F1，則F2會(huì)帶動(dòng)包邊面圓角處向下運(yùn)動(dòng)，形成翹邊。

整改對(duì)策：特殊部位調(diào)整預(yù)包鑲塊運(yùn)動(dòng)角度，保證垂直于包邊面的壓合力F1大于平行于包邊面的摩擦力F2。

圖11 預(yù)包過程力的分解圖

4 現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證

對(duì)策實(shí)施后，機(jī)罩外板包邊總成精度及面品明顯提升，問題得到解決，如圖12所示。

圖12 機(jī)罩外板整改后狀態(tài)

5 結(jié)語

汽車行業(yè)高速發(fā)展，競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，消費(fèi)者對(duì)于整車外觀品質(zhì)要求日益增加，包邊總成質(zhì)量對(duì)于汽車外觀而言尤為重要。本文針對(duì)公司某款車型包邊過程中典型問題及解決方法的詳細(xì)闡述，對(duì)汽車總成包邊問題的判斷及處理提供了良好的思路及經(jīng)驗(yàn)。