凹坑论文关于车身冲压覆盖件高点、凹坑面品不良论文范文参考资料

凹坑论文关于车身冲压覆盖件高点、凹坑面品不良论文范文参考资料 张伟 （长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，河北保定071000） 摘要：冲压工艺生产过程，车间环境做不到绝对洁净，异物进入模具在拉延过程导致制件被顶出高点、凹坑，导致车身外观不能满足品质要求，使客户产生感官不爽，继而影响厂家品牌形象。采用凹模背空技术消除异物的影响因素，从而克服制件手修产生的成本及效率浪费。 关键词：附型区；过渡区；背空区；高点；凹坑；异物 ：U46 ：A ：1673-1069（xx）20-196-2 1 技术背景 为满足车身外覆盖件面品要求，大多数厂家会投入大量资金改善车间环境，或投入人力对制件进行返修，同样会造成大量资金投入，尤其镀锌板手修会造成制件防腐能力下降，从而导致售后三包问题产生，既造成成本损失、又造成企业品牌形象受损。 1.1 发展理由 冷冲压是一种先进的金属加工方法，它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料金属进行加工，以获得所需要的零件形状和尺寸。冷冲压和切削加工比较，具有生产效率高、加工成本低、材料利用率高、产品尺寸精度稳定、操作简单、容易实现机械化和自动化以及模具产业目前已成为一个国家的支持性产业（美国1982 年模具年产值为57.7 亿美元、日本为8600 亿日元）等一系列优点，特别适合于大批量生产。 1.2 现有技术水平 传统冲压工艺主要采用凸凹模对板料强压工艺，其中外覆盖件的高点、凹坑问题是造成不合格品的重要因素，占比可高达97%。其产生的原因主要与作业环境洁净度、板料清洗效果、清洗后板料防护情况、模具清洗效果、冲压作业规范性、制件输送设备洁净度有关，其中作业环境洁净度受各厂房现状及成本影响最难控制，高点问题已严重影响主机厂生产效率及制造成本，高点、凹坑问题解决成为了行业内的难题。目前，广泛采用的方式为清洗、擦拭及模具电镀，但效果并不能达到预期，制件直通率仍然较低，这样就增加了钣金组工作量，但对于镀锌板的打磨还存在防腐问题。 1.3 生产过程要点 1模具开发费用高，且必须匹配与之成型所需力的压力机；于模具调试完毕后，为防止拉毛等问题需要对模具型面硬化处理（如电镀等）；3冲压外板件对面品要求苛刻，需要使用油石打磨无亮点，这就需要冲压环境必须洁净，以及板料清洗到位、落料毛刺满足相关标准要求；4汽车车身根据位置不同，分为一、二、三/四区，不同的区域对于面品的要求不尽相同，其中一区要求最严、二区次之、三/四区主要把控褶皱、隐裂/开裂，这就要求不同区域制件的模具要有不同的技术要求。 1.4 技术应用目的 1针对拉延序高点多且真因不易查找，在制件受力方面得到控制，降低异物在拉延过程中对面品的作用；于减少或消除制件高点问题，解决制件直通率低以及返工导致的成本问题；3解决镀锌板返工打磨过程导致锌层破坏而产生的锈蚀风险。 2 凹模背空技术应用 背空技术特点： 现有拉延模具作业过程，为凹模拉延筋先与凸模压边圈接触将板料压住，之后凹模与压边圈向下运动将板料包裹在凸模型面上成型，凹模型面与凸模型面会在最后成型时刻接触，如果模具或板料上有异物会将成型制件顶出高点或凹坑。如果拒绝凹模型面与凸模型面接触，满足制件成型要求，将可以避免主要凹模异物产生的高点、凹坑。 2.1 凹模背空 2.1.1 结构介绍 拉延模主要由以下部分组成：1.凸模；2.凹模；3.压边圈；4.平衡块；5.排气孔；6.板料； 7.导向板；8.拉延筋；9.凸凹模附型区；10.过渡区；11.凹模型面背空区；12.凹模型面；13.行李架安装槽；14.前后沿造型线；15 凸模型面。 2.1.2 运行原理 目前的拉延模具工作原理如图1 所示，都是在压边圈3及凹模2 上设置的拉延筋8，模具向下运动时，材料6 在凹模2、拉延筋8 和压边圈3 和凸模型面15 的作用下发生变形，为使得产品获得所需要的刚性，最终板料6 产生规定形状尺寸的拉延件。凸模1 或凹模2 上出现任何杂物均对制件外观造成损伤。 2.1.3 具体方案开展 1选取汽车外覆盖成型较为平缓的模具（例：顶盖外板、机舱盖外板、车门外板等）；于凹模2 加工区域如图2 所示，分为凸凹模附型区9、过渡区10、凹模型面背空区11；3加工数据如图3 所示，凸凹模附型区9 宽60mm（此数据目的是为了保证拉延过程稳定，建议有条件的厂家尝试全背空）不加工，保留模具原有状态，过渡区10 宽70mm（此数据目的是为了防止压痕出现），深度为从0 至0.3mm 平缓过渡，凹模型面背空区11 深度为从0.3mm 垂直加工至0.5mm。 2.1.4 操作过程 1选取汽车外覆盖成型较为平缓的模具（例： 顶盖外板、机舱盖外板、车门外板等）；于扫描模具数据，查看扫描数据与数模数据最佳拟合状态， 从而确保模具加工精度；3红丹粉研合拉延件， 查看研合率及凹模型面12 与凸模型面15 强压分部情况，留作与最佳拟合数据对比，对于异常变形区域不能作凹模型面背空11； 4使用亚巍LP-4025YZ 数控床对凹模型面12（如图4）加工，凸凹模附型区9 宽60mm 不加工（对于异常变形区域， 依据变形尺寸决定）， 过渡区10 加工深度从0 至0.3mm 平缓过渡，凹模型面背空区11 加工深度从0.3mm 垂直加工至0.5mm 形成背空区域；5对于制件的造型区域应避开（如行李架安装槽13、前后沿造型线14），加工区域需控制在平缓区域；愚使用600# 抛光纸，对过渡区10 及凹模背空区11 推光，防止制件拉毛问题产生。 2.1.5 加工验证 本次研究以顶盖外板为例，进行加工验证（见图4），通过批次生产验证，凹模增加背空后由于冲压过程不对杂物产生力的作用，顶盖外板直通率提升至90%左右。 2.2 技术总结 1通过本次研究充分认识到，板料拉延过程为凹模拉延筋8 与凸模压边圈3 控制走料，使板料包覆于凸模型面15，使得板料产生塑性变形，从而获得所需的制件形状；于板料拉延产生的高点，为杂物在凸凹模之间压力的作用下，将板料顶出高点；3从上述分析，将凹模型面12 加高，使凸凹模之间产生间隙（凹模背空），从而使杂物发挥不了作用，从而避免了高点、凹坑问题的产生；4为保证拉延制件形状满足设计要求，需在凸凹模边缘部位设置符型区9 以及平缓过渡区10，从而保证板料在拉延过程走料平稳、顺畅