汽車四門壓合包邊問題整改及規避方法

文／劉鴻，呂貽旬，劉慎·奇瑞汽車河南有限公司

本文分析了汽車四門包邊生產中的工藝方式、常見問題的整改措施及新項目開發時的規避方法。壓合常見的問題有：包邊不實、壓合變形、R 角不順、壓合型面拉毛、包邊壓印等，筆者通過實際車型案例的經驗，對四門壓合過程中問題整改措施及規避方法進行深入分析，為后期新車型開發過程中壓合產生的同類問題的規避提供有效的借鑒。

包邊工藝方式

包邊的主要工藝方式有壓合模具包邊、胎具+手工鈑金包邊、機器人滾邊3種，本文主要針對某汽車公司的壓合模包邊及滾邊機器人包邊的工藝問題進行剖析。

⑴壓合模具包邊。由大臺面通用壓力機和專用壓合模組成，是將壓合模安裝在壓力機上上下運行，利用驅動機構斜楔塊推動扣合模塊，壓外板工件邊緣成45°后退出，上模扣合模塊下行將邊緣45°制成平角的過程。若在壓力機上配備單向或雙向移動工作臺，就可實現不同門蓋包邊，提升生產效率。這種方式具有一定的柔性，適合各種批產車型的門蓋包邊。壓合模包邊的方式在國內外有著廣泛的應用，其優點有：包邊質量好、效率高、產品切換方便、制件狀態穩定、使用產品種類多等，但模具設計與制造較復雜(圖1)。

圖1 壓合工作流程

⑵胎具+手工鈑金包邊。手工鈑金包邊方式通常適用于項目前期的試制及小批生產，該工藝主要采用簡易的工裝胎模做支撐，工人使用木榔頭等工具逐點、逐段敲砸，壓合成形，從而完成門蓋包邊工作。

⑶機器人滾邊。機器人滾邊是利用電腦控制，輸入一定的程序，按一定軌跡通過末端滾輪移動，在壓力作用下，使得鈑金彎曲形成一定造型的加工方式(圖2)。

圖2 滾邊機器人

壓合包邊中常見的問題及整改方法

目前我司所使用的包邊類型主要有：壓合模包邊及機器人滾邊。根據我司的實際情況，本文主要介紹針對壓合模產生的常見缺陷及規避方法。

⑴壓合變形；主要是指壓合后總成外觀件型面或造型處與單件相比有明顯波浪(圖3)。

圖3 四門壓合變形

1)產生原因：外板單件造型導致的固有缺陷；外板翻邊角度過大，當翻邊角度超過105°時，預彎刀45°刀塊與翻邊面接觸后，作用力的方向與翻邊面平行，零件側面則會產生凸起變形；焊接狀態不穩定，預彎刀切入點角度不合理，導致總成變形。

2)規避方法：嚴格控制外板單件型面研合率，單件造型處做強壓處理，保證單件變形量；監控單件外板翻邊角度的穩定，一般控制在90°～105°之間，不會產生變形；修正預彎刀塊角度，合理調整預彎刀切入點角度，減小預彎力。

⑵包邊包不住、包邊不實；主要是指外板件經過90°壓合后，未能壓到內板上面(圖4)。

圖4 包邊包不住

1)產生原因：外板單件翻邊高度不足；內板單件法蘭面過短；模具開發過程中，外板單件包邊面展開失誤，導致修邊線計算錯誤；壓合刀塊研合率低。

2)規避方法：調整單件翻邊工序定位，保證翻邊高度；更改修邊線，增加內板法蘭面寬度；重新研配壓合刀塊著色率，使其達到95%以上。

⑶型面拉毛；指制件在壓合后，外板型面存在走料，板料流動過程中產生的拉痕(圖5)。

圖5 制件表面拉毛

1)產生原因：模具型面較粗糙；模具凸凹模型面間隙小；外板單件反彈量大，壓合過程中板料竄動、摩擦產生拉毛；模具型面與板件間有異物，造成模具型面損傷；模具型面硬度不足。

2)規避方法：對模具型面進行拋光處理，降低表面粗糙度值；對凸凹模之間的間隙進行打磨放大，使凸凹模間隙等于料厚間隙可以消除拉毛；控制單件反彈量，保證單件一致性；生產過程中要對板料和模具型面進行清理，損傷的型面打磨修復；針對模具型面進行氣割烘烤處理，提高模具表面硬度。

⑷包邊R角、棱線不順；包邊R角、棱線不順是指壓合包邊后門邊沿R角大小不一致，不圓順，包邊面凸凹不平，包邊后R角處棱線不順(圖6)。

圖6 R 角不順

1)產生原因：單件R角棱線不順；預彎刀角度不合理，外板翻邊高度不合理，導致壓合后R角大小不均；制件、下模及預彎刀型面不一致，先接觸部分先受力，導致制件R角及棱線不順。

2)規避方法：糾正單件R角大小不一致現象，保證單件R角處成形后硬化強度的一致性，消除預彎壓合受力不均；根據制件數據形狀，調整外板翻邊高度及預彎刀角度(翻邊高度是按產品形狀及包邊條件來設計的，一般拐角處3mm；漸變區域5mm；預彎刀塊預彎角35°＜α＜45°；45°為最理想，如圖7)；加強外板單件的精度要求，根據外板單件輪廓的數據，研配預彎刀及下模型面。

圖7 翻邊角度

結論

通過對四門壓合問題產生原因及解決規避方法的分析，得出如下結論：

⑴總成件壓合包邊質量產生問題的主要原因在于預彎刀設計角度不合理。

⑵四門內外板單件的公差要求，對包邊后總成件的質量影響很大。一般單件公差必須控制在±0.25mm，極差控制在0.5mm 以內。

⑶隨著機械加工精度的提升及智能制造的興起，模具精度影響總成質量的因素在逐步縮小，售后鉗工的經驗及專業技能是影響壓合總成件的要因。