汽車四門壓合包邊問題整改及規(guī)避方法

文／劉鴻，呂貽旬，劉慎·奇瑞汽車河南有限公司

本文分析了汽車四門包邊生產(chǎn)中的工藝方式、常見問題的整改措施及新項(xiàng)目開發(fā)時(shí)的規(guī)避方法。壓合常見的問題有：包邊不實(shí)、壓合變形、R 角不順、壓合型面拉毛、包邊壓印等，筆者通過實(shí)際車型案例的經(jīng)驗(yàn)，對四門壓合過程中問題整改措施及規(guī)避方法進(jìn)行深入分析，為后期新車型開發(fā)過程中壓合產(chǎn)生的同類問題的規(guī)避提供有效的借鑒。

包邊工藝方式

包邊的主要工藝方式有壓合模具包邊、胎具+手工鈑金包邊、機(jī)器人滾邊3種，本文主要針對某汽車公司的壓合模包邊及滾邊機(jī)器人包邊的工藝問題進(jìn)行剖析。

⑴壓合模具包邊。由大臺面通用壓力機(jī)和專用壓合模組成，是將壓合模安裝在壓力機(jī)上上下運(yùn)行，利用驅(qū)動機(jī)構(gòu)斜楔塊推動扣合模塊，壓外板工件邊緣成45°后退出，上?？酆夏K下行將邊緣45°制成平角的過程。若在壓力機(jī)上配備單向或雙向移動工作臺，就可實(shí)現(xiàn)不同門蓋包邊，提升生產(chǎn)效率。這種方式具有一定的柔性，適合各種批產(chǎn)車型的門蓋包邊。壓合模包邊的方式在國內(nèi)外有著廣泛的應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)有：包邊質(zhì)量好、效率高、產(chǎn)品切換方便、制件狀態(tài)穩(wěn)定、使用產(chǎn)品種類多等，但模具設(shè)計(jì)與制造較復(fù)雜(圖1)。

圖1 壓合工作流程

⑵胎具+手工鈑金包邊。手工鈑金包邊方式通常適用于項(xiàng)目前期的試制及小批生產(chǎn)，該工藝主要采用簡易的工裝胎模做支撐，工人使用木榔頭等工具逐點(diǎn)、逐段敲砸，壓合成形，從而完成門蓋包邊工作。

⑶機(jī)器人滾邊。機(jī)器人滾邊是利用電腦控制，輸入一定的程序，按一定軌跡通過末端滾輪移動，在壓力作用下，使得鈑金彎曲形成一定造型的加工方式(圖2)。

圖2 滾邊機(jī)器人

壓合包邊中常見的問題及整改方法

目前我司所使用的包邊類型主要有：壓合模包邊及機(jī)器人滾邊。根據(jù)我司的實(shí)際情況，本文主要介紹針對壓合模產(chǎn)生的常見缺陷及規(guī)避方法。

⑴壓合變形；主要是指壓合后總成外觀件型面或造型處與單件相比有明顯波浪(圖3)。

圖3 四門壓合變形

1)產(chǎn)生原因：外板單件造型導(dǎo)致的固有缺陷；外板翻邊角度過大，當(dāng)翻邊角度超過105°時(shí)，預(yù)彎刀45°刀塊與翻邊面接觸后，作用力的方向與翻邊面平行，零件側(cè)面則會產(chǎn)生凸起變形；焊接狀態(tài)不穩(wěn)定，預(yù)彎刀切入點(diǎn)角度不合理，導(dǎo)致總成變形。

2)規(guī)避方法：嚴(yán)格控制外板單件型面研合率，單件造型處做強(qiáng)壓處理，保證單件變形量；監(jiān)控單件外板翻邊角度的穩(wěn)定，一般控制在90°～105°之間，不會產(chǎn)生變形；修正預(yù)彎刀塊角度，合理調(diào)整預(yù)彎刀切入點(diǎn)角度，減小預(yù)彎力。

⑵包邊包不住、包邊不實(shí)；主要是指外板件經(jīng)過90°壓合后，未能壓到內(nèi)板上面(圖4)。

圖4 包邊包不住

1)產(chǎn)生原因：外板單件翻邊高度不足；內(nèi)板單件法蘭面過短；模具開發(fā)過程中，外板單件包邊面展開失誤，導(dǎo)致修邊線計(jì)算錯(cuò)誤；壓合刀塊研合率低。

2)規(guī)避方法：調(diào)整單件翻邊工序定位，保證翻邊高度；更改修邊線，增加內(nèi)板法蘭面寬度；重新研配壓合刀塊著色率，使其達(dá)到95%以上。

⑶型面拉毛；指制件在壓合后，外板型面存在走料，板料流動過程中產(chǎn)生的拉痕(圖5)。

圖5 制件表面拉毛

1)產(chǎn)生原因：模具型面較粗糙；模具凸凹模型面間隙??；外板單件反彈量大，壓合過程中板料竄動、摩擦產(chǎn)生拉毛；模具型面與板件間有異物，造成模具型面損傷；模具型面硬度不足。

2)規(guī)避方法：對模具型面進(jìn)行拋光處理，降低表面粗糙度值；對凸凹模之間的間隙進(jìn)行打磨放大，使凸凹模間隙等于料厚間隙可以消除拉毛；控制單件反彈量，保證單件一致性；生產(chǎn)過程中要對板料和模具型面進(jìn)行清理，損傷的型面打磨修復(fù)；針對模具型面進(jìn)行氣割烘烤處理，提高模具表面硬度。

⑷包邊R角、棱線不順；包邊R角、棱線不順是指壓合包邊后門邊沿R角大小不一致，不圓順，包邊面凸凹不平，包邊后R角處棱線不順(圖6)。

圖6 R 角不順

1)產(chǎn)生原因：單件R角棱線不順；預(yù)彎刀角度不合理，外板翻邊高度不合理，導(dǎo)致壓合后R角大小不均；制件、下模及預(yù)彎刀型面不一致，先接觸部分先受力，導(dǎo)致制件R角及棱線不順。

2)規(guī)避方法：糾正單件R角大小不一致現(xiàn)象，保證單件R角處成形后硬化強(qiáng)度的一致性，消除預(yù)彎壓合受力不均；根據(jù)制件數(shù)據(jù)形狀，調(diào)整外板翻邊高度及預(yù)彎刀角度(翻邊高度是按產(chǎn)品形狀及包邊條件來設(shè)計(jì)的，一般拐角處3mm；漸變區(qū)域5mm；預(yù)彎刀塊預(yù)彎角35°＜α＜45°；45°為最理想，如圖7)；加強(qiáng)外板單件的精度要求，根據(jù)外板單件輪廓的數(shù)據(jù)，研配預(yù)彎刀及下模型面。

圖7 翻邊角度

結(jié)論

通過對四門壓合問題產(chǎn)生原因及解決規(guī)避方法的分析，得出如下結(jié)論：

⑴總成件壓合包邊質(zhì)量產(chǎn)生問題的主要原因在于預(yù)彎刀設(shè)計(jì)角度不合理。

⑵四門內(nèi)外板單件的公差要求，對包邊后總成件的質(zhì)量影響很大。一般單件公差必須控制在±0.25mm，極差控制在0.5mm 以內(nèi)。

⑶隨著機(jī)械加工精度的提升及智能制造的興起，模具精度影響總成質(zhì)量的因素在逐步縮小，售后鉗工的經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)技能是影響壓合總成件的要因。