汽车覆盖件拉延模型面修复方法

2021-11-30代明材上汽通用五菱重庆分公司

锻造与冲压 2021年22期

文／代明材·上汽通用五菱重庆分公司

中汽协报告显示2020年全国汽车销量达2500多万辆，庞大的汽车产业为汽车模具带来了广阔的发展空间，汽车模具在推动汽车工业迅猛发展中起着重要的作用。

汽车模具的分类有很多，常见的汽车模具有冲压模具、注塑模具、锻造模具、铸造蜡模、玻璃模具等。其中，冲压模具中的汽车覆盖件模具具有形状复杂，结构尺寸大，精度高，表面质量要求严格的特点，是汽车模具水平的最好体现。拉延模是零件成形第一工序，对零件尺寸及面品起着决定性作用，本文主要探索汽车覆盖件拉延模型面修复的方法。

拉延模在生产零件的过程中，可能因过程中板料及设备异物带入、模修吊装磕碰、员工标准化操作执行不到位等原因导致拉延模具型面出现大小不一、深浅不同的凹陷和凸起，直接造成零件凹凸不平，影响零件的面品质量，不能直接用于汽车制造。然而生产任务紧急，重投模具周期较长，因此，型面模具修复就非常重要。

覆盖件拉延模型面修复的方法很多，最常见的有氧炔焰烤火修复、冷焊机型面补焊修复以及铸件镶嵌修复等方法。生产过程中根据拉延模型面受损差异选择最合适的修复方法，从而实现模具型面快速修复，保证生产的稳定输出。本文简单介绍几种修复方法的运用场景。

氧炔焰型面烤火修复

氧炔焰型面烤火修复是一种通过高温火焰使型面凹陷区域材质受热膨胀，从而消除型面凹陷的方法。此方法主要用于直径不超过10mm，凹陷深度不超过0.05mm 的型面缺陷修复，如图1 所示。

图1 模具型面烤火现场实际效果

某车型中门外板生产过程中因板料带入一细铁片造成拉延模具型面凹陷，实际测量模具型面上凹陷直径约8mm，深度0.05mm，如图2 所示，该缺陷面积很小，但是触摸手感明显。模修团队讨论决定采用氧炔焰烤火修复的方法：首先，使用蓝单配合精推板确认型面凹陷位置，氧炔焰烤火时火焰枪头离型面15 ～20mm，使用焰心对凹陷区域进行烤火3 ～5 分钟，烤火过程中不能将模具型面烤红，否则容易产生烤火硬点，烤火结束后待模具型面冷却至常温后使用蓝单和精推板确认凹陷变化大小；重复烤火工作2～3次，直至凹陷消除，再使用精推板、砂纸对烤火区域接顺抛光处理。经过重复烤火接顺修复工作后，受损的型面得到了修复，生产验证零件质量状态跟先前基本一致，符合质量标准，如图3 所示。

图2 模具型面受损后GSQE 表现

图3 模具型面烤火修复后GSQE 效果

冷焊机型面补焊修复

冷焊机型面补焊修复是一种在模具型面凹陷位置补焊增加型面高度，再使用工具将补焊多余材质去除，恢复型面平顺度的方法。冷焊方法热影响区小，不会造成模具型面硬点。此方法主要用于直径超过10mm，凹陷深度大于0.05mm 的型面缺陷修复，如图4 所示。

图4 冷焊机补焊模具型面实际效果

某车型尾门外板生产时因异物带入导致牌照上方出现大凹陷，经实际测量凹陷直径约40mm，深度最大约0.05mm，模具需紧急维修处理。首先使用ATOS 扫描设备对模具受损型面扫描测量，与模具数模对比准确量化型面凹陷数据，如图5 所示，根据凹陷数据选择合适的焊材厚度，剪切一块略大于凹面的冷焊焊材，焊材厚度高于凹陷厚度0.05mm 左右。

图5 扫描数据与数模对比得到色温图

根据冷焊机使用规范要求，选择合适的电流大小及焊接端头，使用冷焊机将焊材均匀地焊接在凹面位置上，最后使用锉刀及油石、砂纸进行精细打磨抛光工作，打磨抛光过程中注意与未补焊位置进行接顺。经过模修钳工精细的面品处理后，模具凹陷改善明显，零件质量得到了改进提升，如图6 所示。

图6 修复后尾门外板实际SUSA 质量表现

型面铸件镶嵌修复方法

型面铸件镶嵌修复方法是利用钻铣床设备在模具凹陷位置铣出一个盲孔，利用过盈配合的方式将相同材质的铸件镶嵌进模具盲孔位置，按照数模要求对铸件镶块进行加工，留少许余量手动修顺，从而恢复型面平顺的方法。此方法主要用于凹陷深度大，凹面面积大的缺陷，因涉及模具的外出机加工，一般需要1 ～2 天的维修时间窗口。

某车型顶盖在生产过程中，由于机械手上的吸盘掉入拉延模模腔中导致模具型面被压出大凹，模具型面严重受损，影响零件质量。经现场实际测量，型面凹陷直径约60mm，最大型面高度差在0.12mm左右，如图7、图8 所示。

图7 顶盖型面受损后压件油石状态

图8 扫描数据与数模对比得到色温图

经模修技术团队研究后，决定采用铸件镶嵌的维修方法。立即协调资源对模具进行机加工，重新镶嵌铸件在凹陷位置，再按照数模对镶块表面加工并留0.2mm 左右余量，如图9 所示，钳工使用锉刀及精推板缓慢修平，使镶块搭接位置平顺过渡。经过紧急维修处理后，模具型面完全得到恢复，生产验证零件质量状态无明显变异，符合质量标准，如图10 所示。