文/陳萍,譚文娟,廖小剛,周理德·吉利汽車制造工程中心
通過對理論奧迪特評審缺陷的若干實例,結合AutoForm軟件分析結果在理論奧迪特中的實際應用,得出在前期分析中,什么缺陷可接受,什么缺陷必須采取措施。通過應用奧迪特這個工具,提升外覆蓋件的面品質量,實現精致車身的需求。
汽車靠什么吸引消費者眼球,靠的是精致靚麗的外觀。隨著汽車工業發展越來越迅速,汽車外觀造型變化更新的也越來越快。消費者的審美水平,對外觀質量越來越挑剔。汽車外觀上的任何一個缺陷,都能引起顧客的抱怨和不滿,進而引起汽車銷量的波動。基于上述原因,在模具制造之前,提前識別出產品在生產中由于造型和工藝原因產生的缺陷,根據缺陷所在的位置及嚴重的程度,判斷缺陷等級及對客戶的影響,并決定是否需要采取對應措施,顯得尤為重要。
AutoForm軟件由于計算時間短、分析結果相對準確,大部分主機廠在新車型開發階段使用AutoForm軟件進行同步工程。基于AutoForm軟件分析得出結論的奧迪特評審解決了零件表面起皺、面品凹陷、滑移線、沖擊線等外觀面品缺陷。需要做理論奧迪特的零件都是車身上重要外覆蓋件,例如側圍外板、四門外板、發罩外板、背門外板、翼子板、頂蓋,零件質量影響車身精致感,影響消費者感知。因此,需要提前識別出這些零件的表面缺陷,判別缺陷等級是否需要采取應對措施。
外板件的A面絕不允許起皺,發罩外板、門外板、頂蓋、背門外板A面區域大,形狀規則簡單,這些零件在拉延過程中模面不允許有波浪,要求板料始終處于拉伸狀態。側圍、翼子板是復雜零件,局部形狀變化劇烈,如翼子板前大燈處、側圍外板后部三角窗處,拉延到底前10mm不允許有明顯波浪。
圖1是側圍外板后風窗轉角處,拉延過程中此處是多料區,到底前10mm有明顯起皺,此處褶皺在拉延到底后會留在制件A面上,油石打磨目視明顯,評審屬于B類缺陷,理論奧迪特評審扣30分,無法接受,必須通過調整工藝消除。
圖2對側圍前風窗與頂蓋搭接處結構面側整形后,起皺云圖大于許可值0.03,板料明顯增厚。產品形狀決定此處轉角底部在成形過程中必然會多料,此處屬于結構面區,整車有內飾覆蓋,外觀看不到,因此該缺陷理論奧迪特評審為C類,扣10分。工藝做到最優化后,沒有疊料,此狀態可以接受,后期也無需優化。

圖1 側圍外板后風窗轉角處的缺陷

圖2 側圍前風窗與頂蓋搭接處結構面側整形
計算完零件的全工序后,增加回彈分析,回彈計算可以是自由回彈也可是夾緊回彈,通過回彈計算后,在結果檢查中使用surface命令查看分析結果與理論型面值的差值,顯示出面品的下凹或凸起缺陷。模擬過程中,可在每一個工序后增加回彈分析,從而檢查每一工序的面品缺陷,也可在全工序完成后增加最終產品的回彈分析,檢查最終產品上的面品缺陷。需要注意的是,面品缺陷大多是由整形和翻邊工序引起,如拉延序沒有發現面品缺陷的位置,后序在沒有整形和翻邊的情況下顯示出面品缺陷,有可能是失真狀態,理論奧迪特評審時需剔除。
圖3是背門外板下部兩側全工序加回彈分析后使用surface命令,顯示型面凸起。產品此處型面是內凹,在成形過程中大面積次應變小于零,在拉延過程中此處無多料起皺,減薄和主應變滿足要求。理論奧迪特評審此缺陷為C類,扣10分。后期生產中如面品狀態和模擬狀態一致,則無需采取應對措施,生產予以接受。

圖3 背門外板下部兩側全工序加回彈分析

圖4 零件表面油石打磨會有明顯面品缺陷
圖4中翼子板前尖轉角處型面拉延后局部次應變小于零,此處型面為內凹面,局部次應變小于零不能接受。理論奧迪特評審為B類,扣30分。如不采取措施,后期生產中,零件表面油石打磨會有明顯面品缺陷,如圖4所示,生產不能接受。
凸模圓角與板料接觸時導致板料產生硬化,隨著沖壓過程的進行,硬化痕跡進入外觀面,影響外觀質量。滑移線是板料特性決定的,工藝無法消除。在大圓角情況下(圓角半徑大于20倍料厚),默認不產生滑移線。拉延分析結束后,在evaluation模塊里使用skid lines命令查看滑移線結果。建議參數設置為Radius:1000,Pressure:0.5.滑移線的初始線建議使用手動添加,畫在圓角的中心處。
側圍尾燈處圓角分析滑移線進入A面,最大處滑出圓角3mm。此處位于車身后側,目光平視即可看到的區域,屬于關鍵敏感區。此問題理論奧迪特評為B類,扣30分。工藝設計階段如不解決,實物階段會有很大風險,如圖5所示,缺陷非常明顯。發罩外板特征棱線處必然會產生滑移線,建議在滿足成形條件下,滑移線滑出圓角距離越遠越好。
因凹模圓角與板料接觸時導致板料產生硬化,隨著沖壓過程的進行,硬化痕跡進入外觀面,影響外觀質量。沖擊線由板料特性決定,工藝無法完全消除。沖擊線不能進入產品A面,離修邊線要有10mm的距離。沖擊線顯示在板料外表面,因此不管凹模圓角多大,都要檢查沖擊線。沖擊線檢查和設置與滑移線相同。需重點檢查沖擊線的部位有側圍門洞、翼子板與發罩搭接處。

圖5 側圍尾燈處圓角分析滑移線的面品缺陷

圖6 側圍門洞處拉延側壁產生的沖擊線
圖6中側圍門洞處拉延深度大,側壁會產生沖擊線。經過AutoForm分析該藍色沖擊線離上表面還有距離。此狀態奧迪特評審等級為C類,扣10分。后期生產實物狀態如果和分析結果一致,可以接受。
理論奧迪特重點是提前發現由產品造型和工藝限制引起的缺陷,對于產品缺陷,理論奧迪特要識別風險、確認評審類別和扣分數值,由產品造型引發的嚴重缺陷要提前優化產品;對于制造缺陷,理論奧迪特要給出合理評估,根據缺陷部位和影響大小,判斷是否采取相應對策,最終把缺陷控制到合理可接受范圍。理論奧迪特的評審總分必須小于后期實際生產中的控制分總和。
市場競爭激烈,車身精致工作永無止境。消費者眼光越來越高,對車身表面質量的要求也越來越高。為了贏得市場,工藝人員必須接受挑戰,用好理論奧迪特這個工具,在前期分析階段,減少后期可能發生的各類缺陷,減少理論奧迪特評審總分,提高車身精致感,從而提高市場占有率。