汽車覆蓋件拉延模型面修復方法

文／代明材·上汽通用五菱重慶分公司

中汽協報告顯示2020年全國汽車銷量達2500多萬輛，龐大的汽車產業為汽車模具帶來了廣闊的發展空間，汽車模具在推動汽車工業迅猛發展中起著重要的作用。

汽車模具的分類有很多，常見的汽車模具有沖壓模具、注塑模具、鍛造模具、鑄造蠟模、玻璃模具等。其中，沖壓模具中的汽車覆蓋件模具具有形狀復雜，結構尺寸大，精度高，表面質量要求嚴格的特點，是汽車模具水平的最好體現。拉延模是零件成形第一工序，對零件尺寸及面品起著決定性作用，本文主要探索汽車覆蓋件拉延模型面修復的方法。

拉延模在生產零件的過程中，可能因過程中板料及設備異物帶入、模修吊裝磕碰、員工標準化操作執行不到位等原因導致拉延模具型面出現大小不一、深淺不同的凹陷和凸起，直接造成零件凹凸不平，影響零件的面品質量，不能直接用于汽車制造。然而生產任務緊急，重投模具周期較長，因此，型面模具修復就非常重要。

覆蓋件拉延模型面修復的方法很多，最常見的有氧炔焰烤火修復、冷焊機型面補焊修復以及鑄件鑲嵌修復等方法。生產過程中根據拉延模型面受損差異選擇最合適的修復方法，從而實現模具型面快速修復，保證生產的穩定輸出。本文簡單介紹幾種修復方法的運用場景。

氧炔焰型面烤火修復

氧炔焰型面烤火修復是一種通過高溫火焰使型面凹陷區域材質受熱膨脹，從而消除型面凹陷的方法。此方法主要用于直徑不超過10mm，凹陷深度不超過0.05mm 的型面缺陷修復，如圖1 所示。

圖1 模具型面烤火現場實際效果

某車型中門外板生產過程中因板料帶入一細鐵片造成拉延模具型面凹陷，實際測量模具型面上凹陷直徑約8mm，深度0.05mm，如圖2 所示，該缺陷面積很小，但是觸摸手感明顯。模修團隊討論決定采用氧炔焰烤火修復的方法：首先，使用藍單配合精推板確認型面凹陷位置，氧炔焰烤火時火焰槍頭離型面15 ～20mm，使用焰心對凹陷區域進行烤火3 ～5 分鐘，烤火過程中不能將模具型面烤紅，否則容易產生烤火硬點，烤火結束后待模具型面冷卻至常溫后使用藍單和精推板確認凹陷變化大小；重復烤火工作2～3次，直至凹陷消除，再使用精推板、砂紙對烤火區域接順拋光處理。經過重復烤火接順修復工作后，受損的型面得到了修復，生產驗證零件質量狀態跟先前基本一致，符合質量標準，如圖3 所示。

圖2 模具型面受損后GSQE 表現

圖3 模具型面烤火修復后GSQE 效果

冷焊機型面補焊修復

冷焊機型面補焊修復是一種在模具型面凹陷位置補焊增加型面高度，再使用工具將補焊多余材質去除，恢復型面平順度的方法。冷焊方法熱影響區小，不會造成模具型面硬點。此方法主要用于直徑超過10mm，凹陷深度大于0.05mm 的型面缺陷修復，如圖4 所示。

圖4 冷焊機補焊模具型面實際效果

某車型尾門外板生產時因異物帶入導致牌照上方出現大凹陷，經實際測量凹陷直徑約40mm，深度最大約0.05mm，模具需緊急維修處理。首先使用ATOS 掃描設備對模具受損型面掃描測量，與模具數模對比準確量化型面凹陷數據，如圖5 所示，根據凹陷數據選擇合適的焊材厚度，剪切一塊略大于凹面的冷焊焊材，焊材厚度高于凹陷厚度0.05mm 左右。

圖5 掃描數據與數模對比得到色溫圖

根據冷焊機使用規范要求，選擇合適的電流大小及焊接端頭，使用冷焊機將焊材均勻地焊接在凹面位置上，最后使用銼刀及油石、砂紙進行精細打磨拋光工作，打磨拋光過程中注意與未補焊位置進行接順。經過模修鉗工精細的面品處理后，模具凹陷改善明顯，零件質量得到了改進提升，如圖6 所示。

圖6 修復后尾門外板實際SUSA 質量表現

型面鑄件鑲嵌修復方法

型面鑄件鑲嵌修復方法是利用鉆銑床設備在模具凹陷位置銑出一個盲孔，利用過盈配合的方式將相同材質的鑄件鑲嵌進模具盲孔位置，按照數模要求對鑄件鑲塊進行加工，留少許余量手動修順，從而恢復型面平順的方法。此方法主要用于凹陷深度大，凹面面積大的缺陷，因涉及模具的外出機加工，一般需要1 ～2 天的維修時間窗口。

某車型頂蓋在生產過程中，由于機械手上的吸盤掉入拉延模模腔中導致模具型面被壓出大凹，模具型面嚴重受損，影響零件質量。經現場實際測量，型面凹陷直徑約60mm，最大型面高度差在0.12mm左右，如圖7、圖8 所示。

圖7 頂蓋型面受損后壓件油石狀態

圖8 掃描數據與數模對比得到色溫圖

經模修技術團隊研究后，決定采用鑄件鑲嵌的維修方法。立即協調資源對模具進行機加工，重新鑲嵌鑄件在凹陷位置，再按照數模對鑲塊表面加工并留0.2mm 左右余量，如圖9 所示，鉗工使用銼刀及精推板緩慢修平，使鑲塊搭接位置平順過渡。經過緊急維修處理后，模具型面完全得到恢復，生產驗證零件質量狀態無明顯變異，符合質量標準，如圖10 所示。

圖9 型面凹陷區域鑲嵌鑄件效果

圖10 頂蓋修復完成后零件質量狀態

結束語

以上介紹的三種修模方法是汽車沖壓模具型面修復常用的方法，具體實施時要根據拉延模型面凹陷的大小及深度，選擇合適的型面修復方法，再結合精湛的修模技術，絕大部分模具型面問題都可以快速修復，進而保證零件質量的穩定輸出，制造出完美的沖壓件。