随着人民的出行需求提高,汽车行业得到了的高速发展,客户对车辆的要求不仅仅止于代步需求,颜值、动力、价格、科技都成为其选择购买的原因。颜值是客户购车的第一印象,为了提高汽车的颜值,各个主机厂做了不同的改善应对来保证冲压件面品优良。麻点是影响冲压件面品的重要因素之一,微小的异物粘在钢板材料或者拉延模具型腔内,生产冲压件时就会压出来微小凹点或凸点,造成生产停线、返修等浪费。
为了解决困扰生产过程中的麻点问题,通过对汽车外覆盖件顶盖、发盖外板、前后门外板等拉延模具进行网格加工调试,在保证零件外观质量的前提下,经过批量生产验证,麻点率得到显著改善。文章源自好焊孙辉博客 https://www.sunhui.me好焊孙辉-https://www.sunhui.me/weldgyzb/autochongya202411717.html
网格区域选定文章源自好焊孙辉博客 https://www.sunhui.me好焊孙辉-https://www.sunhui.me/weldgyzb/autochongya202411717.html
网格是在拉延模具凸模型面加工一定深度交叉沟槽,型面由光滑型面转变成网格型面,从而形成网格模,如图1 所示。网格模槽可以藏住异物,减少90%以上麻点产生,从而减少生产停机时间、提高生产效率、降低零件返修成本。文章源自好焊孙辉博客 https://www.sunhui.me好焊孙辉-https://www.sunhui.me/weldgyzb/autochongya202411717.html
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图1 网格模技术文章源自好焊孙辉博客 https://www.sunhui.me好焊孙辉-https://www.sunhui.me/weldgyzb/autochongya202411717.html
选取表面积大且比较平坦,凸模适合于做网格加工。网格加工范围的划定是根据零件造型、冲压方向与加工面法向角度及实际研合区域综合确定的,一般禁止在中等或重度研合面(强压区域)上加工网格。文章源自好焊孙辉博客 https://www.sunhui.me好焊孙辉-https://www.sunhui.me/weldgyzb/autochongya202411717.html
强压区域的判断可以在模具工艺设计时明确,针对新车型和量产车型,模面实际可能与设计存在偏差,因此需要现场通过压着色或感压纸确认非强压区。文章源自好焊孙辉博客 https://www.sunhui.me好焊孙辉-https://www.sunhui.me/weldgyzb/autochongya202411717.html
网格区域选定:⑴避开强压区域≥30mm;⑵曲面曲率≥300mm;⑶避开凸圆角距离≥7mm。网格区域选定示意图如图2 所示,网格加工要求见表1。文章源自好焊孙辉博客 https://www.sunhui.me好焊孙辉-https://www.sunhui.me/weldgyzb/autochongya202411717.html
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表1 网格尺寸与机加参数要求文章源自好焊孙辉博客 https://www.sunhui.me好焊孙辉-https://www.sunhui.me/weldgyzb/autochongya202411717.html
图2 网格区域选定示意图
型面加工前准备
拉延模具生产闭高降低0.5mm,确认零件上有无明显硬点,如有硬点需用油石推顺;拉延件面品确认无凹陷等缺陷;凸凹模型面压着色确认着色率大于90%,非强压区避空去量;对凸模型面进行扫描,确认加工方案。
扫描制做加工数据
如图3 所示,用蓝光扫描数据和三坐标采集数据做对比,差异控制在0.05mm 内,再进行加工数据的制作。
图3 加工数据
网格加工结果确认
凸模加工完成后,对网格区进行检查确认,图4为目视无明显毛刺、网格加工均匀、没有明显刮手等问题。
图4 网格初步检查
回厂清洁抛光
网格加工完成后,区域存在毛刺,亦有残留金属碎屑、灰尘留在模具上,需对模具进行清洁抛光后进行出件验证。需要注意的是相较于普通模具,网格模增加了模具保养清洁工时和维修难度,对于网格区严禁使用抹布或抹模纸进行擦拭,否则会造成网格区残留丝状异物。
⑴网格模抛光作业。使用不锈钢刷均匀研磨加工面至触摸确保无明显毛刺为止;准备平板锉、1000#砂纸、胶布,用砂纸包裹平板搓,再用胶布固定,制作简易打磨工具,使用抛光工具对网格型面进行均匀研磨,禁止使用油石打磨;借用合金尺为介质,使砂纸全面受力均匀贴住型面,避免抛光时接触面受力不均匀(图5 )。
图5 抛光作业
⑵网格模清洁作业。模具型面上喷洒烷烃清洗剂,然后使用气枪沿着网格槽往前清洁,使用滚刷清洁型面。
⑶效果确认。徒手或者佩戴防割手套触摸型面,禁止佩戴棉纱手套检查,防止棉絮遗落在模具型面。
⑷网格防锈作业。网格加工后镀铬被破坏,为防止生锈,用WD40 均匀喷撒在网格上,覆盖所有网格防锈。
出件验证
⑴顶盖出件确认。首件出件确认,出现了网格区域麻点多发、非网格区域拉毛凸条的问题点,线下对网格模具进行深入清洁,非网格区域进行再次抛光作业,顶盖面品问题得到了解决,批量生产100 件、300 件、400 件三批次,麻点问题得到极大改善。
⑵发盖外板出件确认。首件出件确认,网格区域出现凹点,线下对上模进行推油石避空,发盖外板联动三批次800 件,网格区域没有出现麻点。
⑶后门外板出件确认。首件出件确认,右件两处凹点;经过对上模推油石避空,后门外板联动三批次800 件,网格区域没有出现麻点。
⑷前门外板出件确认。首件出件确认,右件门把手附近有一处轻微凹条,在上模对应部位用油石推顺后消除;左件在网格区域边缘出现凸条(图6),经过多轮整改验证,凸条变长且位置有变化,无法达到量产品质基准。
图6 左前门凸条
前门外板凸条分析
前门外板凸条原因分析和验证见表2。分析发现网格边缘过渡区预留过小,在型面高曲率处会产生凸条;在对凸模网格边缘进行推顺过程中,由于网格和非网格区与油石接触面积不同,磨损量不一样,凸条始终无法消除。
表2 前门外板凸条原因分析和验证
经过风险评估,考虑二次加工将网格区域外移到零件废料区,与凸模R 角距离10mm 的位置,如图7所示。新旧刀路过渡如图8 所示。网格过渡区加工长短线进行过渡,宽度加大20mm,减少网格边缘对面品的影响,如图9 所示。
图7 二次加工方案
图8 新旧刀路过渡
图9 拐角过渡
前门外板出件验证
回厂后对模具进行抛光清洁,出件确认,凸条有所减轻;此时继续对原网格边缘进行交叉研磨,出件确认凸条改善明显,经过3 轮整改后,凸条彻底消除。网格加工前后外板覆盖件麻点率对比如图10 所示。
图10 网格加工前后麻点率对比
结束语
由于网格加工会破坏模具铬层,所以在镀铬前对顶盖、发盖外板、前后门外板拉延模进行网格加工,调试无面品问题并进行生产验证后,再对模具进行镀铬,验证了这一工艺流程的可行性。
对外板覆盖件拉延模具的网格加工,实际生产应用中得到了很大收益。在高速生产中减少微小颗粒对拉延件面品的影响,提升面品的同时亦能减少基于麻点原因导致的停线问题,避免停线导致能源、人力的浪费,并降低了零件的返修成本。根据此次经验,总结了外板覆盖件模具网格加工的经验,若网格加工过渡区预留过小,在型面高曲率处会产生凸条,同时过渡区加工长短线能有效减少网格边缘对面品的影响,并输出了网格模加工前和加工后的确认标准,为后续的车型在技术方面降低麻点率提供参考经验。
吴恒,唐善武,尹志勇,那木吉拉,吴杰·广汽乘用车有限公司宜昌分公司
博主现就职于深圳市鸿栢科技实业有限公司, 从事焊接设备营销推广及销售工作15年,拥有丰富的行业经验及资源,致力于中国汽车焊接设备营销推广,欢迎广大汽车制造焊接工艺与车身新材料连接技术研究的朋友们一起探讨新技术、新设备。
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