文/牟少志·一汽-大眾汽車有限公司沖壓中心模修車間

轎車門內板拉裂、縮頸問題優(yōu)化

文/牟少志·一汽-大眾汽車有限公司沖壓中心模修車間

牟少志，高級技師，從事轎車大型覆蓋件模具的維修、保養(yǎng)、質量改進工作，獲得“全國操作技術能手”、“中央企業(yè)技術能手”、長春市“長春工匠”、“長春市崗位技能帶頭人”等榮譽稱號。

隨著轎車生產(chǎn)規(guī)模不斷壯大，各大汽車廠都在不斷擴充產(chǎn)能，在轎車總裝車間平均100s就下線一臺新車，這說明時間就是搶占市場的最好保證。門內板成形工藝是典型的復雜深拉深工藝，制件形狀復雜，曲線變化大，凸凹連接緊湊，R角多。這些因素直接影響了板料拉深變形，增加了產(chǎn)品成形的難度。

制件裝配在車身上暴露面多，表面質量要求高，不能有拉裂、縮頸等缺陷。轎車門表面拉裂、縮頸等缺陷，一直是沖壓生產(chǎn)過程中的一個難點問題，制約著沖壓產(chǎn)能的提升，影響轎車的整體質量，如圖1所示。

⑴拉裂、縮頸問題產(chǎn)生的原因主要為材料在此處的變形超過了材料的延伸率，主要產(chǎn)生在伸長類變形部位。同時，為了保證產(chǎn)品在剛性、工藝性及強度等多方面的要求，非常容易導致制件在成形過程中出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

⑵解決措施。目前我公司通過對材料數(shù)據(jù)庫及沖壓模擬參數(shù)的積累，利用CAE軟件成形性分析及鈑金成形極限圖的分析，通過對板料成形過程中的料厚、材料變薄率的變化狀態(tài)，已經(jīng)可以較準確地評估板料在成形過程中開裂的部位及裂紋區(qū)域的應變狀態(tài)。圖2為板料在成形過程中開裂的部位及裂紋分布區(qū)域的應變狀態(tài)圖。

圖1 汽車門內板常見的缺陷

圖2 開裂的部位及裂紋分布區(qū)域的應變狀態(tài)圖

根據(jù)每個拉延件開裂的部位和成形情況給出具體解決方案，如果是拉延成形產(chǎn)生的開裂，要分析以下原因：⑴壓料面著色率是否滿足要求，有無硬點；⑵平衡塊高度是否滿足進料要求；⑶壓機壓料力是否適合；⑷必要時采取工藝措施解決；⑸更換材料解決。如果是脹形產(chǎn)生的開裂，就要分析以下原因：⑴查看壓料面及壓料筋處，看是否走料；⑵查看壓機壓料力是否適當；⑶適當更改產(chǎn)品形狀解決；⑷更換材料來解決。

門內板拉延后側壁及幾個地方變形很劇烈，出現(xiàn)明顯的應變集中，最大主應變出現(xiàn)在側壁上。從料厚變化云圖和板料變薄率上也可以看出有好幾處都開裂了。

不同位置拉裂的處理方法

半敞開式拉延拉裂

圖3 半敞開式拉延拉裂位置

半敞開式拉延開裂位置如圖3所示，對比生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和成形極限圖，采取壓料面著色（圖4），調整模具閉合高度等方法，最終確定拉裂的原因。

⑴壓料面及筋槽間隙過大，不能充分控制板料走料方向；壓料面壓料力應為內緊外松，著色率在80%以上，筋槽R角控制在2.5mm；通過對壓料面及筋槽R角的燒焊研修（圖5），拉裂減小。

圖4 壓料面著色

圖5 對壓料面燒焊研修

⑵工藝凸包高度過高（圖6），工藝凸包的作用是使零件充分的成形，但過度的成形會使板料過度的流動產(chǎn)生拉裂，所以把工藝凸包高度降低5mm，縮小拉裂區(qū)域板料走料，通過對拉延筋、壓料面、工藝凸包進行改進，消除了拉裂（圖7）。

圖6 工藝凸包高度過高

封閉式拉延拉裂、縮頸

封閉式拉延拉裂、縮頸的位置如圖8所示，根據(jù)開裂位置，對模具壓料面及筋槽R角著色，觀察凸模成形R角，最終確定拉裂的原因。

⑴凸模成形R角過小，造成板料走料難，產(chǎn)生拉裂縮頸，根據(jù)產(chǎn)品形狀需要，適當放大成形R角（圖9），如后續(xù)有整形，可以放大的更多，窗口處成形R角放大后縮頸消除。

⑵壓料面及拉延筋有硬點，對拉延壓料面進行著色研修，著色率達到80%以上，無硬點，放大筋槽R角，達到2.5mm，拉裂、縮頸消除。

圖7 消除拉裂效果圖

圖8 開裂位置

圖9 適當放大成形R角

結束語

沖壓門內板成形過程中，拉裂、縮頸是必然存在的，做到以下5點盡量消除制件質量缺陷，提升整車質量，減少生產(chǎn)自動化調試停臺次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。

⑴對同一位置板料拉伸成形的變形量和板料流動方向進行控制。

⑵平衡風窗內部與外部的壓料力量，控制內外部板料的變形量和流動平衡。

⑶控制波浪和褶皺相鄰位置的板料的變形量和先后拉伸順序。

⑷縮小模具在冷熱工況下的壓料間隙及摩擦力的變化程度，穩(wěn)定相對的模具拉伸條件。

⑸加大模具的成形條件對板料機械性能變化的適應范圍。