轿车覆盖件冲压生产线设计及质量控制

1、    轿车覆盖件冲压生产线设计及质量控制         轿车覆盖件冲压是轿车制造的重要生产过程，也是轿车生产质量控制的重要环节。本文介绍了国内外轿车企业模具规划、覆盖件模具设计制造，覆盖件冲压生产线工艺设计和覆盖件产品的质量控制方法。轿车覆盖件生产线工艺设计以下介绍轿车车身覆盖件冲压生产线工艺设计的几个关注点：1.轿车覆盖件生产线设计思路轿车企业要大幅度提高冲压件生产效率，就要建设先进的轿车覆盖件冲压生产线，其设计思路可以归纳为以下几点：（1）应最大限度地发挥企业固定资产

2、的效率。轿车企业的生产方式随生产规模的发展而变化，每次变化必定会进行产业结构调整和固定资产重新配置。为达到固定资产优化配置目的，轿车企业一般把优质资产优先配置于市场紧俏产品。因此，企业在进行轿车覆盖件冲压生产线设计时，应将盘活原有固定资产存量和新增固定资产增量一起考虑，才能最大限度地发挥企业固定资产的效率。（2）应事前作好认真的可行性调研。既要防止引进那些过时的、没有发展前途的设备，也要考虑所引进的技术和设备要符合国情、符合企业的实际使用能力，并满足不同的产品品种、产品规格和产品系列的要求。只有这样，才能保证企业以最少的资金投入，取得最大的经济效益。（3）应对轿车冲压覆盖件质量特性进行充分研究

3、。轿车覆盖件检测项目立项是质量控制基础，其检测项目立项有二个依据和二个原则：第一个依据是车身各覆盖件形成后，必须以满足用户确定的测量点和装配点为产品测量基准点；第二个依据是车身各覆盖件形成后，必须以变形最小点为产品测量基准点；第一个原则是车身各覆盖件的测量项目确定，必须是根据各覆盖件的关键特性和过程特性来确定；第二个原则是车身各覆盖件的测量，必须是最快速、最精确的测量方法。也就是说轿车车身各覆盖件的成形和拉伸质量控制要求不同，那么各类覆盖件检测项目确定和检测仪器配备就必须针对影响产品性能以及材料成形和拉伸的特殊要求。（4）应尽量考虑辅助设备对整条冲压生产线的协调性。企业在进行轿车冲压线设计时，

4、首先要考虑轿车冲压线的作业机械手配置和运输能力满足各类产品生产能力要求，以实现产品流转畅通、减少搬运量，而且要有相应的产品周转场地；其次应尽量考虑采用物流输送线来保证整条生产线协调性；最后为确保轿车覆盖件产品质量，应充分考虑冲压模具清洗或模具整修等辅助处理系统的配置。2.轿车覆盖件生产线的生产组织轿车覆盖件冲压生产线一般有冲压材料准备冲压加工、冲压件测量和冲压模具整理这几个区域。国内外先进的轿车覆盖件冲压生产线从原材料进货、贮存、发货到冲压加工全过程一般是由中央控制室进行管理，中央控制室控制屏显示的一系列灯光表示各操作工位的实际工作情况。而四门两盖是一个独立而又特殊的部件，它既是安全件、又是运

5、动件、还是轿车装饰件。因此，现以轿车四门两盖为例介绍该产品冲压生产线的生产组织。（1）冲压原材料准备。轿车覆盖件冲压原材料准备有效实施的主要工作有这几项：首先是按企业产品生产能力大小来确定冲压原材料准备区域面积、相应标识和相应的运输设备；其次是按生产部门发出的生产指令单来核定材料牌号、材料规格、产品批号和产品数量；最后是按工艺部门设计的产品任务流转卡要求填写，将准备的冲压件原材料和填写的产品任务流转卡送冲压生产线交相关人员确认。（2）冲压生产线的生产组织。覆盖件冲压一般是按照产品复杂程度来确定工艺流程，轿车左/右前门内板冲压工艺流程为双边拉延、再拉延+修边冲孔+侧修边、修边冲孔、翻边冲孔、冲孔

6、+侧冲孔+侧修边、整形这六个生产工序，而冲压生产线的生产组织能否有效实现生产线正常生产为关键。因此，覆盖件冲压生产线的生产组织必须注意这几点：首先是冲压设备的规范调整。应按每道工序规定的产品冲压工艺卡要求正确调整每台冲压设备的设备参数，同时还必须对每台冲压设备配合使用的辅助设备进行规范调整；最后是冲压模具位置的正确调整。（3）冲压生产线的定时检查。首先是检查生产设备和辅助设备运行的有效性，检查重点是设备的过载保护、配科夹紧力、离合器开启压力等参数的正确性，其次是检查产品实物质量的稳定性，检查项目有材料缺陷、暗伤、开裂、切边毛刺、孔毛刺、拉毛、滑痕迹、起皱、麻点等，如果发现缺陷就必须按规定要求填

7、写在检验记录卡。最后是成品的样件检查，按规定频次将合格产品放在样架上进行检查。3.轿车覆盖件冲压模具整理由于轿车覆盖件模具决不允许模具表面有不清洁和缺陷发现，这样轿车覆盖件模具整理是十分重要的，就必须考虑模具清洗和模具整修等整理要求的确定。（1）覆盖件模具清洗。当轿车覆盖件模具加工到规定批次时，必须对模具表面进行清洗，以消除模具表面的不清洁，避免影响覆盖件表面质量，模具表面清洗必须控制水压和清洗液配方。（2）覆盖件模具表面质量检查。当轿车覆盖件加工时发现有毛刺、拉毛、滑痕迹、起皱、麻点等缺陷时，就必须立即对模具表面质量进行检查，并用200目以上精细纱皮对模具表面进行清理，模具清理必须使用专门培

8、训人员和对表面清理使用的纱皮目数严格控制，并对轿车覆盖件模具清理的表面质量进行严格检查。（3）覆盖件模具的周期鉴定。当覆盖件模具使用到一定批次时，应当对覆盖件模具进行周期检定，检查重点是模具易损件的极限尺寸，如果易损件的极限尺寸已达到规定量时，就必须考虑易损件的更换。必须注意：模具易损件更换后应对轿车覆盖件模具进行全尺寸验证。轿车覆盖件质量控制轿车冲压覆盖件的质量控制就是针对不同覆盖件产品质量特性，按不同的测量方法，对不同轿车覆盖件进行测量的过程。为确保轿车覆盖件产品质量，其质量控制方法有以下几种：（1）轿车覆盖件原材料质量特性验证。轿车覆盖件产品在成型过程中一般都要经过多次拉伸，这样对影响冲

9、压件成形和拉伸的特殊项目就必须进行验证。原材料符合性验证就是对所使用原材料进行外形、尺寸、机械性能、化学成分等项目的验证，这些验证都是按照检验指导书的规定项目、方法、频次和材料标准判定准则要求进行。（2）轿车覆盖件产品尺寸验证。轿车四门两盖等产品的覆盖件冲压尺寸一般是用标准样架来进行抽样检验，以确定这些覆盖件产品尺寸是否符合规定。对这些标准样架的测量点要定期检定，每天还要用标准样件对测量点进行校正，有关人员对标准样架尺寸的检测结果、样架测量点的检定结果和样架测量点的校正结果，按规定进行记录和分析尺寸稳定性。（3）轿车覆盖件产品装配位置尺寸验证。轿车四门两盖、左、右侧围和车身冲压件装配位置尺寸验

10、证，一般是采用柔性检具和悬臂三坐标测量仪来检测，并由三坐标测试来定期控制这些检测仪器的稳定性和分析这些检测数据。这些覆盖件产品外形复杂，制造和使用标准样架难度较大，因此汽车企业一般都采用柔性检具来检测这些零件尺寸。柔性检具在使用前由专门计算机软件工程师编制操作程序，检验人员必须严格按操作程序实施，工程技术人员根据采集数据对程序进行修正后，完成最佳程序提供使用，并定期分析采集数据，以确保这些覆盖件产品质量稳定性。轿车车身覆盖件模具制造轿车覆盖件模具是轿车模具的主要模具，也是组成车身冲压生产线的重要部分，要进行轿车冲压生产线的设计，就必须了解模具设计的基本要求。现以轿车覆盖件冲压模具为例介绍其设计

11、制造思路。1.轿车覆盖件模具设计原则轿车覆盖件模具设计直接影响到产品质量、材料利用率、生产效率和制造成本，并从根本上决定后续产品成形工艺的可行性。要使轿车产品质量大幅度提高，轿车覆盖件模具设计应遵循的设计基本原则：冲压方向的确定必须合理、压料面形状的确定必须有效、工艺补充面的确定必须充分、对于轿车覆盖件深冲模具的设计必须结合日后工艺，合理进行整体规划。除此之外，轿车覆盖件模具设计还必须注意这几点：（1）拉伸件的圆角和直线设计。拉伸件有圆角和直线部分时，在直线部分设置拉伸筋，使进料速度得到平衡；如果在拉伸件直线部分的深度浅的部分设置了拉伸筋，那么深度深的直线部分就不必设置拉伸筋。（2）模具内外圈

12、设计。浅拉伸件的园角和直线部分均应设置拉伸筋，但圆角部分只可设置一条拉伸筋，而直线部分则可设置1-3条拉伸筋；如果有多条拉伸筋时，就应是“外松内紧”，即模具外围拉伸筋“松”些，而模具内圈拉伸筋“紧”些，这样通过改变拉伸筋高度就能达到这个目的。（3）拉伸筋轮廓应呈凸凹曲线形状。在凸曲线部分应设置宽度拉伸筋，而在凹曲线部分可以不设置拉伸筋；拉伸筋或者拉伸槛应尽量靠近拉伸筋模圆角，这样可以增加材料利用率和减少模具外廓尺寸，但要考虑不要影响修边模的强度。2.轿车覆盖件模具制造步骤轿车覆盖件模具的制造主要有以下几个步骤：（1）模具概念设计。轿车车身是复杂的自由曲面集合体，覆盖件概念设计一般是通过CAD三

13、维造型软件，对所需分析数据及其关系进行抽象和概括，并建立计算机数据处理后的基础模型。通过概念设计可以确定各覆盖件实体及其属性之间的关系。具体到轿车覆盖件拉伸模具的设计，实体就是拉伸模具在设计过程中起决定性作用的对象，就是对实体从不同方面建立的数据模型。（2）模具实体设计。覆盖件实体设计一般是通过CAE有限元分析仿真软件完成对车身覆盖件工艺参数设定和模具的优化。应用CAE技术必须注意这几点：首先应充分了解被加工覆盖件的材料牌号、材料规格、材料延伸率和最大展开面积等材料性能，并正确预测覆盖件实体冲压时可能产生的起皱、破裂、表面质量、回弹等缺陷。其次应充分考虑轿车覆盖件冲压模具实体设计时选用的材料属

14、性，并正确掌握冲压模具和冲压设备连接方式以及连接尺寸等要求，最后应充分了解冲压设备的属性。（3）模具符合性验证。当模具制造完毕，必须进行模具验证，而模具验证又分为模具符合性验证和适用性验证。模具符合性验证就是验证模具安装尺寸、模具硬度、定位销和定位块位置、模腔尺寸等，是否符合设计图纸以及组装后模具是否符合装配调正技术条件，也就是模具尚未安装到使用设备的静态验证。（4）模具适用性验证。模具适用性验证就是组装好的模具安装到规定设备，按规定产品来验证规定工艺参数、规定批量生产能力的动态验证。适用性验证目的是验证该模具加工产品是否符合产品图纸要求和产品装配性能要求。模具只有通过符合性验证和适用性验证，只有确定模具易损件更换计划或周期检定计划才