文/劉國(guó)磊，尹永波，高洪雷，陳雪元，孫樹森，胡英杰·中國(guó)第一汽車集團(tuán)有限公司

本文結(jié)合在現(xiàn)場(chǎng)冷沖壓模具調(diào)試，通過(guò)對(duì)制件面品質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因及解決過(guò)程進(jìn)行歸納總結(jié)，尋找活動(dòng)凸模對(duì)制件面品質(zhì)量問(wèn)題的影響因素，并篩選出針對(duì)此類問(wèn)題最有效的解決方案。同時(shí)也為類似零件設(shè)計(jì)或類似問(wèn)題的解決給出解決方法或參考建議。

冷沖壓工藝是目前汽車覆蓋件生產(chǎn)的一種不可或缺的手段，隨著客戶對(duì)汽車質(zhì)量的極致追求，鞭策著冷沖壓行業(yè)從業(yè)者不得不提高對(duì)制件面品質(zhì)量的重視程度。本文便是介紹在現(xiàn)場(chǎng)模具調(diào)試過(guò)程中，通過(guò)對(duì)制件面品質(zhì)量問(wèn)題的研究，尋找活動(dòng)凸模對(duì)制件面品質(zhì)量問(wèn)題的隱蔽影響因素，并在實(shí)踐過(guò)程中找到了最優(yōu)解決方案。本文首先從某車型背門外板上段左/右下角的面品為切入點(diǎn)，橫展至其他相似結(jié)構(gòu)的零件。最終，提出類似活動(dòng)凸模結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷的最優(yōu)解決方案。

產(chǎn)品信息

研究對(duì)象如圖1、圖2 所示，質(zhì)保人員評(píng)審此波浪為B 類項(xiàng)，為消費(fèi)者不可接受項(xiàng)，為必改項(xiàng)。

圖1 缺陷狀態(tài)及部位信息圖

圖2 黑車評(píng)審狀態(tài)

問(wèn)題解決過(guò)程

工序及其工藝內(nèi)容

針對(duì)缺陷部位，其每序工藝(圖3)內(nèi)容是：OP10 拉延成形→OP20 修邊→OP30 直角翻邊→OP40負(fù)角翻邊。其波浪缺陷產(chǎn)生于OP30 直角翻邊工序(圖4)，惡化于OP40 負(fù)角翻邊工序(圖5)。其兩序結(jié)構(gòu)都有活動(dòng)凸模，其缺陷產(chǎn)生的機(jī)理一致，因此，本文著重分析OP40。

圖3 工序及工藝內(nèi)容

圖4 OP30 工序件，波浪產(chǎn)生但不嚴(yán)重

圖5 OP40 工序件，波浪惡化

整改過(guò)程

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，參考其模具結(jié)構(gòu)(圖6)，篩選出OP40 影響因素，先后檢查是否符合標(biāo)準(zhǔn)，采取相應(yīng)措施優(yōu)化，并羅列出其對(duì)面品波浪產(chǎn)生的效果，其整改過(guò)程見(jiàn)表1。

表1 模具整改過(guò)程

圖6 面品缺陷位置對(duì)應(yīng)的OP40 模具結(jié)構(gòu)

圖7 OP40 凸凹模檢查

圖8 著色優(yōu)化前后對(duì)比

原因分析

根據(jù)以上問(wèn)題的解決過(guò)程，可以判斷出合模到底及研配壓機(jī)和生產(chǎn)線壓機(jī)的機(jī)差是造成此次面品質(zhì)量缺陷的根本原因，進(jìn)一步分析合模到底和機(jī)差造成面品波浪的工作過(guò)程。面品產(chǎn)生波浪，直接原因是活動(dòng)凸模比調(diào)定位置外移，造成工序件與活動(dòng)凸模在某一特定時(shí)間段不符型，如圖9 所示。而造成活動(dòng)凸模外移的原因只能是插刀發(fā)生傾斜，導(dǎo)致施加給拉器(楔)的拉力在越接近合模到底時(shí)越大，此時(shí)，再加上鐓死塊布置不合理、壓料板(活動(dòng)凸模部分)著色不良、壓板間隙過(guò)大等原因無(wú)法完全抵消其拉力，就會(huì)使拉器(楔)帶動(dòng)活動(dòng)凸模比調(diào)定位置外移。

圖9 活動(dòng)凸模工作過(guò)程示意圖

根據(jù)以上分析，引起插刀(強(qiáng)制驅(qū)動(dòng))發(fā)生傾斜的原因，歸納如下：⑴加工制造過(guò)程中，插刀(強(qiáng)制驅(qū)動(dòng))導(dǎo)滑面與模具上底板底面不垂直；⑵壓力機(jī)上、下工作臺(tái)面不平行；⑶模具到底限制器不同時(shí)起作用；⑷模具壓料板(活動(dòng)凸模部位)、活動(dòng)凸模、壓板、鐓死塊、鐓死塊靠臺(tái)強(qiáng)度不足。

解決方案

活動(dòng)凸模外移這種情況的解決方案，可以從“事前”規(guī)避、“事后”解決兩方面入手。

⑴“事前”規(guī)避措施。①設(shè)計(jì)時(shí)活動(dòng)凸模型面盡量大些，這樣壓料板可以提供更高的限位力；②保證模具強(qiáng)度，重點(diǎn)是壓料板(活動(dòng)凸模部位)、活動(dòng)凸模、壓板、鐓死塊、鐓死塊靠臺(tái)，防止限位失效；③拉器(楔)鐓死塊盡量較大面積布置(“設(shè)想新增兩處鐓死面”增加鐓死塊限位)，更好的抵消插刀對(duì)拉器的拉力；④加工制造過(guò)程中保證加工、裝配精度，使插刀(強(qiáng)制驅(qū)動(dòng))導(dǎo)滑面與上底板底面垂直，避免胎帶缺陷；⑤保證拉器(楔)壓板間隙合理，防止拉器外拉時(shí)活動(dòng)凸模翹起。

⑵“事后”解決措施。①在生產(chǎn)線配好鐓死塊，且最好在生產(chǎn)節(jié)拍下進(jìn)行，可以更好的適配生產(chǎn)線；②在鐓死塊起作用前提下，燒焊壓料板后研配提高著色率，可以使壓料板提供更好的限位力；③保證每臺(tái)壓力機(jī)精度及壓力機(jī)狀態(tài)一致、穩(wěn)定，重點(diǎn)保證壓機(jī)臺(tái)面平行度、臺(tái)面與滑塊運(yùn)行方面的垂直度；④模具到底限制器同時(shí)接觸，避免合模到底時(shí)上底板被壓“弓背”或“塌腰”，進(jìn)而影響插刀狀態(tài)。

綜上所述，活動(dòng)凸模處產(chǎn)品面品缺陷產(chǎn)生的根源是插刀(強(qiáng)制驅(qū)動(dòng))發(fā)生傾斜造成活動(dòng)凸模比調(diào)定的位置外移，使活動(dòng)凸模型面與工序件不符型。在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)此類問(wèn)題時(shí)，其最優(yōu)解決方案是自動(dòng)線先調(diào)整好鐓死塊，然后研配壓料板提高著色率，使其對(duì)活動(dòng)凸模提供更好的約束(限位)力。其實(shí)，某種程度上，壓料板除了壓料、卸料的作用，還起到了輔助限位作用。當(dāng)然，主限位還是鐓死塊。只有在鐓死塊和壓料板同時(shí)起作用時(shí)，活動(dòng)凸模處面品缺陷才可以消除并能保持不復(fù)發(fā)。

結(jié)束語(yǔ)

在發(fā)現(xiàn)活動(dòng)凸模處制件存在面品缺陷時(shí)，常規(guī)檢查無(wú)法及時(shí)鎖定根源。而且，活動(dòng)凸模是為了適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)線的需求，此結(jié)構(gòu)無(wú)法替代。因此，活動(dòng)凸模處的模具結(jié)構(gòu)由于設(shè)計(jì)或加工制造不合理造成的面品缺陷存在隱蔽性、廣泛性，如：翼子板與發(fā)罩搭接處波浪(圖10)、翼子板燈尖坑(圖11)、側(cè)圍外板燈尖坑、門外板水切處波浪(圖12)等。本文從“事前”規(guī)避、“事后”解決給出了解決此類問(wèn)題的最優(yōu)方案。

圖10 翼子板與發(fā)罩搭接處波浪

圖11 翼子板燈尖坑

圖12 門外板水切處波浪