SUV 行李厢外板上部稳定性调试

文/王保安，赵有玲·一汽-大众汽车有限公司成都分公司

SUV 行李厢外板上部零件的特点是：造型复杂，尺寸变化大，精度要求高。如某车型VS5 行李厢外板上部，材料采用镀锌板CR5-EG29/29-E-P-O，最大成形深度超过200mm，且上有外露面的高位刹车灯(成形深度深，表面质量要求高，不允许有波浪、橘皮、滑移线等缺陷)，下有激光焊搭接面(尺寸精度高，尺寸公差需在±0.2mm以内)。SOP 以来一直存在拉延模具不稳定现象(如缩颈、开裂、滑移线、皱、坑等缺陷)，批量生产以后更加明显。

生产过程中，需要模修专人跟线，并频繁调整下气垫压力，生产2000 件，调整20 ～30 次，为生产线尾质量控制带来困难。刚开始生产，模具温度低，没有及时增加下气垫压力，产生波浪和滑移线，如图1 所示；随着生产量的增加，模具温度升高，需要及时降低下气垫压力，否则会出现严重的缩颈和开裂，如图2 所示，波浪和滑移线的返修以及模具调整造成的停台，降低生产效率；零件开裂报废，造成公司经济损失；如图3 所示，从生产中存在缺陷位置可以看出，零件冲压状态相当不稳定，相邻位置开裂和起皱两种自相矛盾的缺陷同时存在，使废品率一度高达6.9%，调试优化难度非常高。

图1 滑移线、波浪

图2 缩颈、开裂

图3 生产中存在缺陷的位置

通过对行李厢外上拉延模具不稳定问题的现状排查，问题分析，要因确定，措施制定，措施实施，效果验证，改进总结几个方面，最终实现了拉延稳定生产，降低返修和停台，实现生产零报废，满足了冲压自动化连线生产，释放产能的目的。

原因分析

生产成形过程中，板料与压料面摩擦受热，压边圈基体发生微变形，管理面局部拉毛，影响板料流动，导致零件开裂。为了保证零件不开裂报废，需要逐渐减小下气垫压力。由于生产线是封闭式自动化设备，生产时观察收料线变化不明显，调整下气垫压力不及时就会导致零件出现开裂、缩颈等缺陷；压力调整过快就会导致零件出现滑移线、皱或坑等。根据“人机料法环”全质量管理理论，结合模具调试经验，进行了排查，得出以下结论。

⑴模具设计缺陷。

1)调压垫对应的下方没有托杆：工作中，调压垫受力压边圈变形，导致筋槽间隙和压料面压紧力变化，影响走料。

2)压边圈缺少锁死块：压料面非平面，有斜度，板料成形时，压料面偏载受力，影响稳定性。

⑵模具因素。

1)顶杆高度设置不对：选择预加速(舒勒生产线)，顶杆高度必须比调试压机多顶起30mm。否则凸模成形时，压边圈还未形成压力，板料失稳。

2)导向着色差：影响模具稳定性。

3)压料面着色差：硬点影响板料流动，出现缩颈开裂问题。无着色板料流动快，会出现滑移线、皱、表面坑。

4)调压垫调整高度不对：工作时控料方式改变，导致模具发热后出现缩颈开裂。

5)下气垫压力过大：导致模具加速发热变形、压料面拉毛，零件开裂。

6)拉延筋低：导致零件起皱、滑移线、表面坑。

调试思路

为了确保模具稳定性，首先确认模具基础工作是否做到位，再进行模具研合、调试、验证，最后维护。

⑴基础工作：确认上下模的导向着色、压边圈与下模座的导向着色和压边圈与凹模的导向着色，再配平衡块高度，要求所有平衡块着色均匀一致(基础工作是模具稳定最重要的一环)。

⑵研合：研合压边圈压料面着色，内紧外松，着色均匀(着色均匀无硬点才能保证板料流动均匀、顺畅)再油石推光，最后依次用600 目、1000 目、2000 目砂纸，顺着板料流动方向抛光。

⑶模具调试：首先调整所有平衡块高度各加垫0.1mm(目的是减少压料面受热产生微变形，局部板料流动慢，导致零件开裂)，如果局部产生滑移线或波浪，加高拉延筋或增加辅筋，提高拉延筋槽与压料面相对关系的比例(拉延筋槽R角淬火硬度为50HRC以上，走料不易拉毛，且受下气垫压力的大小和平衡块高度调整的影响相对较小。反之，下气垫压力及平衡块高度的调整对板料流动影响较大，而且压料面没有淬火，易产生拉毛问题)。保证调试压机状态无开裂、滑移线及波浪。

⑷验证：大线批量生产验证，降低返修和停台、实现零报废。

⑸维护：大批量生产模具稳定后，凹模与压边圈电镀，以防拉延筋槽R角与压料面磨损，造成模具稳定性发生变化。

措施实施

⑴导板刷蓝油，确认导向着色，加垫调整法及研配法保证内导向间隙不大于0.1mm，外导向着色不小于导入全长的2/3。

⑵上下压料面带料片闭合后，料片未拉深前，测量调压垫高度，用实际测量高度调整调压垫，并保证全部均匀着色。

⑶板料正反刷蓝油研合压料面，打磨硬点前，观看板料正反面或模具上下模，两面着色即为硬点。粗研合时，蓝丹可以涂厚点，便于去大量高点，精研时蓝丹则少涂一点，便于观察高点。期间调压垫调整时，必须所有调压垫垫片整体加或减，防止压料面研偏,如图4 所示。

⑷调试压机压件前，下气垫压力由400kN×8 下降为 300kN×8 压件，零件表面没有质量问题，但是仔细观察会发现压料面有硬点。

⑸调整所有调压垫垫片，加高0.1mm，目的是减少压料面受热变形，提高模具稳定性。压件后，发现零件表面多处滑移线和起皱等缺陷。

⑹根据调试压机零件状态，对后风窗上部的滑移线和波浪位置(图1)的辅筋加高，由高度1.6mm 烧焊、研修加高至3mm，长度580mm。对LOGO 处滑移线位置(图5)增加一条辅助筋(图6)，高3mm,宽10mm，长650mm。由于压料面是斜面，拉延筋不垂直于法向，研配筋槽间隙时，最好使用铅丝配合。为了弥补设计缺陷的不稳定影响，筋槽间隙单边大于料厚间隙0.5mm，R角先设定为R2mm(拉延筋槽R角小于R2mm 易刮锌皮)，根据最新零件状态再进行放大R角 。

图5 LOGO 处滑移线

图6 增加一条辅助筋

⑺对如图7 所示两处拳头角起皱位置，筋加高，由2.3mm 加高至3.0mm。研配筋槽间隙略大于一倍料厚，R角先设定为R2mm，根据最新零件状态再进行放大R角。

图7 拳头角皱

⑻压机调试，如果局部开裂，为了防止R角刮锌皮，优先放大R角，再继续优化筋槽间隙，至零件合格为止。

⑼大线生产验证。如图8 所示，模具停台时间从每班次155min 降至每班次10min，停台降幅高达93%；零件返修率从33.5%降至2.1%，优化了97%；废品降为0，并且积累了下一个项目的SUV 行李厢外上工艺调整经验。

图8 10 月份至12 月份模具停台、零件返修和废品情况

⑽凹模及压边圈电镀。镀铬是为了工作时减少局部磨损，提高模具寿命，保证模具稳定性。

小结

为保证模具调试缩短工期、批量生产稳定，建议做以下几点改进。

⑴模具设计改进。

1)外板深拉延模建议设计双筋，提高模具稳定性。

2)深拉延模压边圈四周设计锁死块,保证筋槽间隙，提高模具稳定性。

3)锁死块导向部分设计小导板导向，便于调整着色。

4)压边圈调压垫对应位置设计顶杆腿，预防压边圈受力变形,提高模具稳定性。

⑵模具基础工作优化。

1)模具调试前确认导向着色、压料面着色和上下模功能区域着色，提高模具稳定性。

2)确认调试压机数据与生产线设备设置参数匹配度。

3)进料时，控料方式优化(拉延筋槽控料占比增加)。

⑶调试方案(除胀形模外)适用于任何模具。