汽车包边总成典型问题研讨

2021-03-31龚玉禄耿明亮赵建朋

模具制造 2021年2期

龚玉禄，耿明亮，赵建朋

（长城汽车股份有限公司，河北省汽车工程技术研究中心，河北保定 071000）

1 引言

汽车包边总成主要包括前、后门总成、发动机罩总成、后背门外板总成等，其质量直接影响整车的外观光影、搭接间隙及精细感知，故控制包边总成质量问题、提升包边总成品质是提升整车外观的重要途径。本文以某车型机罩外板为例，研究分析包边总成典型问题，提出包边总成问题解决、质量提升的方案，对于指导实际生产，促进包边总成质量的提升有很大帮助。

图1 机盖外板问题部位指示图

2 包边典型问题

某车型机罩外板总成在自动化包边生产中主要存在以下4 项问题：①后角部位面差高（见图1、图2）；②后角拐角部位包边翘起、不到位（见图1、图3）；③前侧部位包边后出现凹坑类面品缺陷（见图1、图4）；④侧面包边后高棱明显（见图1、图5）。此4 项问题影响机罩外板总成整车装配精度及外观光影，急需解决。

图2 后角部位面差高

图3 包边翘起，不到位

图4 包边凹坑

图5 包边高棱

3 问题剖析及解决

（1）后角部位面差高。

第一步：排查单件精度。当问题发生时，应首先对机罩内外板单件精度状态进行检测，确认是否由于单件回弹引起总成包边后精度变化。经检测确认机罩内外板检测结果均在合格范围内（见图6），说明机罩外板总成面差超差非单件原因。

图6 机罩内外板检测数据

第二步：包边过程分析及模具结构排查。机罩外板单件后部属于内凹圆弧式结构，伸长型翻边，那么对于总成而言，包边的过程中，制件后部会被拉长，制件内部会产生抵抗拉长变形的应力，由于中间部位预包镶块对制件施加压力，中间部位释放应力，则残余应力会作用于制件边缘，且模具结构中边缘部位无预包镶块压料，包边残余应力带动角部变形，导致角部下塌，如图7所示。

此问题产生的根本原因在于制件后部存在弧度造型，无法对制件造型更改，故只能从模具方面着手解决。具体整改对策如下：

图7 后角面差问题原因

a.补焊增加预包镶块长度，使其能够完全覆盖总成角度。

b.补焊包边模具角部区域压料芯，以增加压料芯压料范围。在包边行程结束后可起到矫形效果，减少角部回弹。

（2）包边翘起不到位。

第一步：排查单件翻边状态。查看机罩外板单件拐角部位翻边状态（见图8），发现该部位翻边高度短，预包边镶块与制件接触面积小，施加压力一定情况下，局部压强不足，单件包边后拐角部位会回弹。

第二步：包边过程分析。包边过程中包边镶块对制件翻边部位施加压力，促使制件翻边部位继续向内部变形，以达到外板包合内板效果。但实际模具由于拐角部位预包镶块无接触，单件翻边高度短，角部翻边被其他部位带动发生变化，造成变形不均匀。以上两点原因导致总成包边不到位，发生翘起现象。

图8 机罩外板单件拐角状态

整改对策如下：

a.增加机罩外板翻边高度，使翻边高度达到2.5mm。

b.与问题a处置方法一致，补焊预包镶块，增加预包镶块作用面积及范围，补焊时需注意勿产生干涉。

（3）包边凹坑光影不顺。

第一步：排查单件面品状态。使用面品油石打磨制件表面，确认制件前部面品无问题，说明总成包边面品不良非单件原因。

第二步：包边过程排查，机罩总成包边时，机械手先将机罩外板制件放置在包边模具上，机罩外板依靠外侧定位板定位，另一侧机械手将涂胶后的机罩内板抓取放置在机罩外板上，上模压料芯存在定位销，在包边开启前，对机罩内板定位。然后模具合模，在经历预包及压合两个过程后，完成机罩外板包边。查看包边完成后的总成件，发现内板区域一处定位孔已发生变形，说明在包边过程中，制件已发生窜动。排查包边模结构，发现对应侧仅有2处定位板（见图9），在相同作用力下，定位面积越小，压强越大，定位越不稳定，导致钣件失稳变形。以上原因造成总成包边面品问题。

整改对策：压芯增加4 处符型块（见图10），加大压芯压力，避免外板窜动。

图9 包边模具结构

图10 包边模具压料芯（图中所圈为符型块）

（4）包边高棱问题。

依旧经验，引起包边高棱问题原因主要有4点：①包边预包角度不合理导致包合过程产生高棱；②调试阶段预翻刀交刀间隙大导致棱线位置出现高棱；③结构压料符型设计失效，内板变形，可诱发包合过程出现高棱；④单件回弹导致法兰边整改，整改后内外板包合面贴合不良导致包合过程产生高棱。排查该包边模基础质量、压料芯着色率及单件状态，均无问题。排查该包边模预包角度发现，预包角度较大。预包镶块运动方向与水平面夹角为θ，预包镶块对包边面施加力F 可分为垂直于包边面的压合力F1和平行于包边面的摩擦力F2（见图11），当角度θ较大时，F2＞F1，则F2会带动包边面圆角处向下运动，形成翘边。

整改对策：特殊部位调整预包镶块运动角度，保证垂直于包边面的压合力F1大于平行于包边面的摩擦力F2。