SUV 行李廂外板上部穩(wěn)定性調(diào)試

文/王保安，趙有玲·一汽-大眾汽車有限公司成都分公司

SUV 行李廂外板上部零件的特點(diǎn)是：造型復(fù)雜，尺寸變化大，精度要求高。如某車型VS5 行李廂外板上部，材料采用鍍鋅板CR5-EG29/29-E-P-O，最大成形深度超過200mm，且上有外露面的高位剎車燈(成形深度深，表面質(zhì)量要求高，不允許有波浪、橘皮、滑移線等缺陷)，下有激光焊搭接面(尺寸精度高，尺寸公差需在±0.2mm以內(nèi))。SOP 以來一直存在拉延模具不穩(wěn)定現(xiàn)象(如縮頸、開裂、滑移線、皺、坑等缺陷)，批量生產(chǎn)以后更加明顯。

生產(chǎn)過程中，需要模修專人跟線，并頻繁調(diào)整下氣墊壓力，生產(chǎn)2000 件，調(diào)整20 ～30 次，為生產(chǎn)線尾質(zhì)量控制帶來困難。剛開始生產(chǎn)，模具溫度低，沒有及時(shí)增加下氣墊壓力，產(chǎn)生波浪和滑移線，如圖1 所示；隨著生產(chǎn)量的增加，模具溫度升高，需要及時(shí)降低下氣墊壓力，否則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的縮頸和開裂，如圖2 所示，波浪和滑移線的返修以及模具調(diào)整造成的停臺(tái)，降低生產(chǎn)效率；零件開裂報(bào)廢，造成公司經(jīng)濟(jì)損失；如圖3 所示，從生產(chǎn)中存在缺陷位置可以看出，零件沖壓狀態(tài)相當(dāng)不穩(wěn)定，相鄰位置開裂和起皺兩種自相矛盾的缺陷同時(shí)存在，使廢品率一度高達(dá)6.9%，調(diào)試優(yōu)化難度非常高。

圖1 滑移線、波浪

圖2 縮頸、開裂

圖3 生產(chǎn)中存在缺陷的位置

通過對(duì)行李廂外上拉延模具不穩(wěn)定問題的現(xiàn)狀排查，問題分析，要因確定，措施制定，措施實(shí)施，效果驗(yàn)證，改進(jìn)總結(jié)幾個(gè)方面，最終實(shí)現(xiàn)了拉延穩(wěn)定生產(chǎn)，降低返修和停臺(tái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)零報(bào)廢，滿足了沖壓自動(dòng)化連線生產(chǎn)，釋放產(chǎn)能的目的。

原因分析

生產(chǎn)成形過程中，板料與壓料面摩擦受熱，壓邊圈基體發(fā)生微變形，管理面局部拉毛，影響板料流動(dòng)，導(dǎo)致零件開裂。為了保證零件不開裂報(bào)廢，需要逐漸減小下氣墊壓力。由于生產(chǎn)線是封閉式自動(dòng)化設(shè)備，生產(chǎn)時(shí)觀察收料線變化不明顯，調(diào)整下氣墊壓力不及時(shí)就會(huì)導(dǎo)致零件出現(xiàn)開裂、縮頸等缺陷；壓力調(diào)整過快就會(huì)導(dǎo)致零件出現(xiàn)滑移線、皺或坑等。根據(jù)“人機(jī)料法環(huán)”全質(zhì)量管理理論，結(jié)合模具調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了排查，得出以下結(jié)論。

⑴模具設(shè)計(jì)缺陷。

1)調(diào)壓墊對(duì)應(yīng)的下方?jīng)]有托桿：工作中，調(diào)壓墊受力壓邊圈變形，導(dǎo)致筋槽間隙和壓料面壓緊力變化，影響走料。

2)壓邊圈缺少鎖死塊：壓料面非平面，有斜度，板料成形時(shí)，壓料面偏載受力，影響穩(wěn)定性。

⑵模具因素。

1)頂桿高度設(shè)置不對(duì)：選擇預(yù)加速(舒勒生產(chǎn)線)，頂桿高度必須比調(diào)試壓機(jī)多頂起30mm。否則凸模成形時(shí)，壓邊圈還未形成壓力，板料失穩(wěn)。

2)導(dǎo)向著色差：影響模具穩(wěn)定性。

3)壓料面著色差：硬點(diǎn)影響板料流動(dòng)，出現(xiàn)縮頸開裂問題。無著色板料流動(dòng)快，會(huì)出現(xiàn)滑移線、皺、表面坑。

4)調(diào)壓墊調(diào)整高度不對(duì)：工作時(shí)控料方式改變，導(dǎo)致模具發(fā)熱后出現(xiàn)縮頸開裂。

5)下氣墊壓力過大：導(dǎo)致模具加速發(fā)熱變形、壓料面拉毛，零件開裂。

6)拉延筋低：導(dǎo)致零件起皺、滑移線、表面坑。

調(diào)試思路

為了確保模具穩(wěn)定性，首先確認(rèn)模具基礎(chǔ)工作是否做到位，再進(jìn)行模具研合、調(diào)試、驗(yàn)證，最后維護(hù)。

⑴基礎(chǔ)工作：確認(rèn)上下模的導(dǎo)向著色、壓邊圈與下模座的導(dǎo)向著色和壓邊圈與凹模的導(dǎo)向著色，再配平衡塊高度，要求所有平衡塊著色均勻一致(基礎(chǔ)工作是模具穩(wěn)定最重要的一環(huán))。

⑵研合：研合壓邊圈壓料面著色，內(nèi)緊外松，著色均勻(著色均勻無硬點(diǎn)才能保證板料流動(dòng)均勻、順暢)再油石推光，最后依次用600 目、1000 目、2000 目砂紙，順著板料流動(dòng)方向拋光。

⑶模具調(diào)試：首先調(diào)整所有平衡塊高度各加墊0.1mm(目的是減少壓料面受熱產(chǎn)生微變形，局部板料流動(dòng)慢，導(dǎo)致零件開裂)，如果局部產(chǎn)生滑移線或波浪，加高拉延筋或增加輔筋，提高拉延筋槽與壓料面相對(duì)關(guān)系的比例(拉延筋槽R角淬火硬度為50HRC以上，走料不易拉毛，且受下氣墊壓力的大小和平衡塊高度調(diào)整的影響相對(duì)較小。反之，下氣墊壓力及平衡塊高度的調(diào)整對(duì)板料流動(dòng)影響較大，而且壓料面沒有淬火，易產(chǎn)生拉毛問題)。保證調(diào)試壓機(jī)狀態(tài)無開裂、滑移線及波浪。

⑷驗(yàn)證：大線批量生產(chǎn)驗(yàn)證，降低返修和停臺(tái)、實(shí)現(xiàn)零報(bào)廢。

⑸維護(hù)：大批量生產(chǎn)模具穩(wěn)定后，凹模與壓邊圈電鍍，以防拉延筋槽R角與壓料面磨損，造成模具穩(wěn)定性發(fā)生變化。

措施實(shí)施

⑴導(dǎo)板刷藍(lán)油，確認(rèn)導(dǎo)向著色，加墊調(diào)整法及研配法保證內(nèi)導(dǎo)向間隙不大于0.1mm，外導(dǎo)向著色不小于導(dǎo)入全長的2/3。

⑵上下壓料面帶料片閉合后，料片未拉深前，測量調(diào)壓墊高度，用實(shí)際測量高度調(diào)整調(diào)壓墊，并保證全部均勻著色。

⑶板料正反刷藍(lán)油研合壓料面，打磨硬點(diǎn)前，觀看板料正反面或模具上下模，兩面著色即為硬點(diǎn)。粗研合時(shí)，藍(lán)丹可以涂厚點(diǎn)，便于去大量高點(diǎn)，精研時(shí)藍(lán)丹則少涂一點(diǎn)，便于觀察高點(diǎn)。期間調(diào)壓墊調(diào)整時(shí)，必須所有調(diào)壓墊墊片整體加或減，防止壓料面研偏,如圖4 所示。

⑷調(diào)試壓機(jī)壓件前，下氣墊壓力由400kN×8 下降為 300kN×8 壓件，零件表面沒有質(zhì)量問題，但是仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)壓料面有硬點(diǎn)。

⑸調(diào)整所有調(diào)壓墊墊片，加高0.1mm，目的是減少壓料面受熱變形，提高模具穩(wěn)定性。壓件后，發(fā)現(xiàn)零件表面多處滑移線和起皺等缺陷。

⑹根據(jù)調(diào)試壓機(jī)零件狀態(tài)，對(duì)后風(fēng)窗上部的滑移線和波浪位置(圖1)的輔筋加高，由高度1.6mm 燒焊、研修加高至3mm，長度580mm。對(duì)LOGO 處滑移線位置(圖5)增加一條輔助筋(圖6)，高3mm,寬10mm，長650mm。由于壓料面是斜面，拉延筋不垂直于法向，研配筋槽間隙時(shí)，最好使用鉛絲配合。為了彌補(bǔ)設(shè)計(jì)缺陷的不穩(wěn)定影響，筋槽間隙單邊大于料厚間隙0.5mm，R角先設(shè)定為R2mm(拉延筋槽R角小于R2mm 易刮鋅皮)，根據(jù)最新零件狀態(tài)再進(jìn)行放大R角 。

圖5 LOGO 處滑移線

圖6 增加一條輔助筋

⑺對(duì)如圖7 所示兩處拳頭角起皺位置，筋加高，由2.3mm 加高至3.0mm。研配筋槽間隙略大于一倍料厚，R角先設(shè)定為R2mm，根據(jù)最新零件狀態(tài)再進(jìn)行放大R角。

圖7 拳頭角皺

⑻壓機(jī)調(diào)試，如果局部開裂，為了防止R角刮鋅皮，優(yōu)先放大R角，再繼續(xù)優(yōu)化筋槽間隙，至零件合格為止。

⑼大線生產(chǎn)驗(yàn)證。如圖8 所示，模具停臺(tái)時(shí)間從每班次155min 降至每班次10min，停臺(tái)降幅高達(dá)93%；零件返修率從33.5%降至2.1%，優(yōu)化了97%；廢品降為0，并且積累了下一個(gè)項(xiàng)目的SUV 行李廂外上工藝調(diào)整經(jīng)驗(yàn)。

圖8 10 月份至12 月份模具停臺(tái)、零件返修和廢品情況

⑽凹模及壓邊圈電鍍。鍍鉻是為了工作時(shí)減少局部磨損，提高模具壽命，保證模具穩(wěn)定性。

小結(jié)

為保證模具調(diào)試縮短工期、批量生產(chǎn)穩(wěn)定，建議做以下幾點(diǎn)改進(jìn)。

⑴模具設(shè)計(jì)改進(jìn)。

1)外板深拉延模建議設(shè)計(jì)雙筋，提高模具穩(wěn)定性。

2)深拉延模壓邊圈四周設(shè)計(jì)鎖死塊,保證筋槽間隙，提高模具穩(wěn)定性。

3)鎖死塊導(dǎo)向部分設(shè)計(jì)小導(dǎo)板導(dǎo)向，便于調(diào)整著色。

4)壓邊圈調(diào)壓墊對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)頂桿腿，預(yù)防壓邊圈受力變形,提高模具穩(wěn)定性。

⑵模具基礎(chǔ)工作優(yōu)化。

1)模具調(diào)試前確認(rèn)導(dǎo)向著色、壓料面著色和上下模功能區(qū)域著色，提高模具穩(wěn)定性。

2)確認(rèn)調(diào)試壓機(jī)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)線設(shè)備設(shè)置參數(shù)匹配度。

3)進(jìn)料時(shí)，控料方式優(yōu)化(拉延筋槽控料占比增加)。

⑶調(diào)試方案(除脹形模外)適用于任何模具。