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汽车冲压模具质量改进典型案例经验总结
转载 :  zaoche168.com   2024年08月14日

随着汽车工业的发展,汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的工具。由于汽车工业具有很强的产业关联度,因而被视为一个国家经济发展水平的重要标志之一。冲压工艺作为汽车四大工艺之首,冲压件质量的好坏直接影响着整车质量,可以说好的轿车从冲压开始。冲压生产的三要素为设备、模具、板料,其中冲压模具对冲压件的尺寸和表面质量有决定性的影响。本文通过归纳某车型冲压模具质量提升经典案例,总结模具手工优化方法,为解决类似问题提供参考。

车门外板手扣位置表面钣金不规则的优化

某车型右后门手扣下部在三色光下显示存在钣金不规则,如图1 所示,需要对车门模具进行优化,以提升钣金质量。通过对全序工序件的油石打磨,确认缺陷为S4 序产生,通过对S4 序的模具压料板与凸模进行着色分析,如图2(a)所示,发现缺陷位于压料板边缘。S4 序压至下止点前20mm(锁孔没冲下之前),无缺陷,确认制件缺陷与冲孔工序有关,在冲孔工序时局部走料,冲孔后应力释放,产生缺陷。

图1 右后门钣金不规则处及S4 工序件

图2 右后门S4 序压料板优化

确定缺陷产生的原因后,对S4 序模具的上模压料板过渡区域进行烧焊,加长压料板,使其覆盖住整个冲孔区域,如图2(b)所示。然后对压料板进行研修,在前后过渡区保证缓慢均匀过渡,使上下模在缺陷区域的间隙均匀,均匀压住板料。避免冲孔时局部走料,应力释放后产生缺陷。

总结此次冲压模具优化过程,对压料力与冲裁力调整和前后序符型标准进行归纳如下:

⑴压料力与冲裁力的大小关系,要保证压料力≥冲裁力,当压料力<冲裁力时,可根据情况,通过增大压料力或者是减小冲裁力来解决。在增大压料力方面:①可以增大压料区域的着色率及压料的宽度;②通过调整压力机参数增大压料力。在减小冲裁力方面:在不能改变所冲裁的材料性能的情况下,可查看刃口的锋利程度是否损坏或者磨钝。

⑵前后序符型,后序型面间的高低差要与上道工序的制件相适应,过高和过低的高低差都会使制件变形,造成制件缺陷。凸模R 角要与上道工序的制件相适应,凸模R 角中心线要与上道工序件R 角中心线重合,R 角不能大于上道工序件R 角,尽量保证与上道工序件大小一致。

翼子板翻边R 角缺陷优化

某车型左翼子板与保险杠匹配尖角处局部间隙小,排查翼子板单件发现,制件尖角R 处有小凸包,如图3 所示,需要将小凸包优化光顺。

图3 翼子板尖角鼓包

排查各工序模具,确定缺陷由S3 序翻边产生,尖角包位置处于两个镶块的接缝处,两个镶块接缝过渡不好存在高低差,且此处翻边间隙大,测量值为0.9mm 左右(料厚为0.65mm),如图4 所示。针对缺陷原因采取措施,将上模接缝处镶块重新烧焊研修,保证翻边间隙均匀一致,同时,研修接缝间隙面,在研修过程中保证零间隙,如图5 所示。最终问题得到解决,缺陷消除。

图4 翼子板角部翻边镶块

图5 翼子板样板研修尖角

回顾质改优化过程,对于翻边序受力较大的翻边镶块接缝,尽量做到零间隙,保证翻边质量。同时,对左右翼子板尖角处结构对比,如图6 所示,右侧尖角处接缝距离圆角较远,直线段达到10mm 以上,这样不易在圆角处产生缺陷,同时也利于烧焊研修。

图6 左右翼子板尖角结构

顶盖翻边R 角轮廓缺陷优化

某车型顶盖后侧局部轮廓凸起,如图7 所示,需要对顶盖后侧轮廓进行优化,消除局部凸起。

图7 顶盖后侧局部轮廓凸起

排查各工序模具状态,S3 序直翻,S4 序翻边,直翻无问题,斜翻后R 不直、外凸。缺陷产生原因确定为直翻与斜翻过渡处存料多,且法兰造型复杂,使多余料不能完全拉深成形,斜翻边不包凸模,造成R外凸。如图8 所示,由于翻边模具R 角本身无问题,需要将斜翻过渡处存料消除,吃掉多余存料。

图8 顶盖后侧成形状态图

对S4 序整改,直翻与斜翻过渡区域翻边镶块加2mm 高工艺包,距离R 线留10mm 区域不动。利用工艺包将斜翻处多余料进行成形舒展,避免存料堆积,如图9 所示,更改后轮廓凸包消除。

图9 顶盖后侧成形优化后状态

此处R 角轮廓优化通过增加工艺包和提高成形性来实现,为类似缺陷提供了优化思路。而对于此处工艺设计,类似工艺需要将直翻与斜翻过渡区尽量加长,将存料舒展开,避免过渡位置不顺。

结束语

批量生产阶段,车身外覆盖件的优化需要综合考虑优化周期、生产计划、风险、资源等因素,手工研修水平的高低直接决定着质量是否可以提升。本文通过归纳总结研修案例积累模修经验,再反哺设计,同时为类似问题提供了解决思路。

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