汽车外观钣件表面凹凸的基本处理思路

2018-12-01龙海元

汽车实用技术 2018年11期

龙海元

（东风日产乘用车公司，广东广州 510880 ）

前言

随着人们生活水平的提高，中国的汽车总量已经攀居世界第二，并且还在呈现上升的趋势，中国的汽车市场还有很大的潜力，同时，各大车企的竞争也日趋激烈，从外观到动力到安全性到驾驶舒适性等，竞争存在于方方面面，其中汽车的外观是对购买者的第一视觉冲击，除了优秀的设计漂亮的造型，还要有过硬的外观品质，这个外观品质主要靠冲压生产过程来保证。在实际冲压生产的过程中，外观品质最大的问题是外观凹凸，冲压生产有外观凹凸，涂装完后在室外更明显，会直接影响到车辆的评价与销售。所以，解决冲压件外观凹凸不良，既有利于提高生产效率，降低制造成本，又有利于提升品牌形象。

1 外观凹凸的检查方法

笔者在日系车厂从事冲压工作多年，了解到常用的检查方法有：

1.1 打油石确认法

冲压线出来的钣金件，由经过专门培训的熟练工人拿油石快速在钣金件表面上打过，一般往返一次，能检查出来即视为不良件，检查工人分区检查，一般一个件需要两个或四个人同时检查。

1.2 对光目视法

这种方法一般适用于首件检查或抽检，生产线边安置有条状光带，将件拿到光带区，与车辆同方向放置，目视钣件表面有无光带异常情况，明显异常位置需要进一步确认，手摸或用油石确认。

1.3 手模凭经验判断

将钣金件放平，手稍用力全面接触零件表面，匀速往前移动手掌或手指，如果有异常感觉，需要进一步确认，对光目视或用油石确认。

2 生产中外观凹凸原因分析及临时对策

生产过程中检查到了不能接受的外观凹凸，需要立即停止生产，先明确冲压件上外观不良的具体位置，最好是以冲压件的特征位置为基础，定位出不良点的具体位置尺寸，然后拿上不良件按生产流向由后往前追溯，最后一序的工序件上有没有不良？倒数第二序的工序件有没有不良？直至找到问题发生的工序，有时全工序查找完毕也没有找到不良发生的工序，这时就要考虑冲压件与搬送装置、与模具的相互动作了。找到问题发生工序后，需要立刻判断能否继续生产，还是先产后返修，还是直接退模修理。

3 一般常见外观凹凸问题原因分析及对策

冲压生产过程中出现的凹凸，一般有以下几类，下面就其原因和对策进行分别说明：

3.1 型面出现凹凸导致冲压件外观凹凸

这种情况不多见，一般是拉延模具里不干净，压到废料、碎屑等较大块的异物，或材料叠料导致拉延模表面出现凹凸，这种模具型面上的凹凸，如果较小的话，用乙炔局部火烤，凹陷的部分能够隆起一点点，烤完后打磨光顺即可；如果凹陷较大，则需要补焊，补焊的焊条需要选择硬度与模具本体比较接近的型号，否则后续再电镀后会再出现补焊区域的外观凹凸。

3.2 棱线凹凸不顺

棱线上的凸R角是产品成型的关键部位，经常与材料摩擦而容易被磨损，因材料流动不均或某些突发性变动，导致R角磨损量不一样，时间长了，R角磨损量越发明显，就反映到冲压件上了。对策是R角重新补焊，光顺后再电镀，以确保R角的光洁度及强度。

3.3 翻边接刀处出现凹凸

翻边接刀是指一段翻边不能在同一工序完成，前一工序翻一部分，后一工序接着前一工序翻边截止的位置继续翻边，两段翻边交接的位置就是翻边接刀，这个位置非常容易出现外观凹凸不良，并且一旦出，非常难以对策。笔者建议，首先，在模具设计阶段，要把前一序翻边终点的形状尽量做缓和一点，不要形状急剧的变化，变化部位的R角尽量做大，过渡区域尽量长一点，让已翻好的面平缓地过渡到未翻面；其次，在合模时，两序在翻边接刀位置的压料板都必须要100%均匀接触（用红丹），要特别注意，无论本序是翻边前一段还是后一段，在本序都要把接刀位置的前后段50mm以内压料板 100%研合好，翻边接头相关的两序模具在接刀位置都要按这个原则来执行，这样处理后，翻边接头的凹凸会大幅减轻，且生产稳定。

3.4 镶块接缝处的凹凸

这种凹凸，在生产速度低时不明显，一旦速度提升上来，凹凸会显现出来，但也不是所有零件上都会有，有的有凹凸，有的没有凹凸，造成偶发的、不稳定的假像。根据笔者在现场跟进情况分析来看，凹凸位置是镶块接缝附件，线下合模确认，上下模合模状态良好，合模率达90%以上，凹凸产生的原因不是合模率的问题，而是因为镶块与本体的材料不一样，切边冲孔镶块一般是铸钢，模具本体一般采用铸钢，两种不同的材料在受力时收缩率是不一样的，SKD11材质较硬，收缩率小，铸钢较软，收缩率大，受力时不同的收缩程度导致镶块与本体产生轻微段差，冲压速度越快，瞬间冲击力越大，收缩差异越大，产生的段差也就越大，反映到零件上的凹凸也就越明显。这种情况的对策是，把上模镶块接缝附件的压料板尽量避空，即使下模产生了段差，没有上模的压力（避空后没有接触），下模的段差自然不会体现到零件上来了。从现场对策后的效果来看，基本可以解决或减轻这类凹凸不良。

3.5 排气孔产生的气孔凹凸

为防止零件成形过程中排气不畅导致零件变形或成形后的负压把零件粘在模具上，拉延模上会设置有排气孔，一般是设置在形状凹的一侧。在冲压生产过程中，气孔的位置偶尔会出现一个一个圆印，俗称气孔凹，特别是冬天，气孔凹更加显著。究其原因，有两类，一类原因是气孔开在凸的形状一侧，这是违反基本原则的，大家都知道，产品成形是以凸的形状为基准的，在凸的形状上加工孔，从孔的断面来看，本身就会比原来完整凸的形状低一些，这就是凹的根本原因，这类气孔凹基本无法对策，只能考虑将上模对应位置避空一些，可能会有所减轻。另一类原因是排气孔内有异物堵塞导致气流不畅，气孔内压力大造成零件表面气孔凹出现。保证气孔通畅是模具保全平时点检中最基本的工作，模具电镀完后也需要特别检查确认。另外，材料表面有防锈/清洗油，生产一段时间后，排气孔边的油会比其它地方积聚得更多，再加上冬季油的粘度会比夏季大很多，也更难挥发掉，这些油积聚在孔边，导致孔边的油膜厚度比其它地方厚，这也是冬季气孔凹多的主要原因，这种情况出现时，只能增加擦模频次，将模具表面积聚的油及时擦掉，有条件厂家的可以使用钢板清洗机来减少钢板表面的油量。

3.6 其它凹凸

如果上述凹凸全部排查过，还是找不到原因的话，就需要考虑以下可能原因了，如：取件/放件过程中零件与定位块的位置、模具的形状是否相合（考虑模具偏心）？最终件从模具搬送至接料装置上时，释放的高度/角度是否合理？零件从落到传送装置上至落至检查台过程中是否平稳？零件与料架是否存在碰撞干涉等，这些非模具的因素大约会占据冲压件外观凹凸不良的20%左右，也不容忽视。