关于汽车覆盖件精度提升思路的探讨
2022-06-15谭高山广汽乘用车有限公司
在如今激烈的汽车市场竞争环境中,各主机厂新车型开发及更新迭代的节奏在不断加快。在此背景下促使各主机厂对新车型开发流程不断优化,提升新车型开发质量及缩短开发周期。覆盖件冲压模具在新车型投资中占比较大,其开发质量及周期在新车型开发中意义重大。其中零件的精度水平作为模具开发质量的重要评价指标之一,其整改的效率及最终的效果往往是模具出货质量及节点保证的关键。本文主要探讨新车型模具开发过程中如何在有限的周期内快速提升零件的精度,缩短调试周期。
前期工艺方案设计
在前期工艺方案设计阶段,对零件冲压成形过程进行CAE 模拟分析,提前预判零件冲压成形过程中的品质缺陷(如零件开裂、起皱、回弹等),并针对问题点进行产品、工艺造型优化。模具调试过程中检测制件工艺优化后的结果,并与前期模拟分析的理论结果进行对比、修正,可大幅减小后期因工艺不良造成的模具调试工作量,提高模具调试效率和质量。
零件精度管控标准的设定需要根据整车DTS、零件GD&T 公差要求,需重点识别和保证与整车匹配感知度高的关键位置匹配精度,感知度低的非关键位置精度可按自由公差管理。以侧围外板为例,图1 列举了零件重点管控部位和关键公差项目,在零件精度提升过程中需重点关注和保证。
模具调试过程质量控制
模具厂外制造调试阶段,其过程质量的管控对零件精度提升具有重要影响。模具制造调试质量越好,如模具型面符型、研合、运动部件配合间隙、材料流入量调试及管控等细节工作越到位,零件精度越稳定。反之则会导致零件精度波动大,可能存在反复整改而精度未能有效提升的情况,不利于零件精度评估及提升。
硬件管理
模具在正式开始调试前,需重点保证模具机加工及装配质量,这是后续模具调试、零件精度提升等具体工作的基础。
其一,课程科目设计不合理[1]。2012年教育部高等教育司组织编写了《全国高等学校法学专业核心课程教学基本要求》,确定了法学专业的《民法学》、《刑法学》等16门课程属于核心课程。实践证明,这16门核心课程对于培养高素质复合型法学人才是必需的、不可或缺的,但对于独立学院应用型法学人才培养来说,显然是理论类课程偏多、实务类课程偏少。依据这种课程体系培养出来的毕业生,职业技能得不到应有的强化训练,自然动手能力差,难以体现出独立学院法学人才培养的特色和优势。
应用SPSS 19.0统计软件进行数据分析,计量资料表示,符合正态分布且方差齐性使用方差分析,不符合正态分布使用秩和检验或其他非参数检验,P<0.05差异有统计学意义。
⑶零件精度评估。一般在检具上手工测量评估零件的精度,测量内容包含轮廓面间隙、面差、修边线长度、孔位置度及大小等。考虑手工测量误差,建议首次出件尽量上三坐标测量机或蓝光/白光扫描仪测量,尤其对于型面整体精度及回弹值的把握。此过程有一点需特别关注,测量前需重点确认零件在检具上是否正确安装到位,基准点的贴合、检具夹紧机构的使用、零件与检具的干涉、零件的安装顺序等均会影响零件最终的测量结果。应尽量模拟零件在整车上的安装点及其顺序,明确作业步骤与要点,以提高零件测量的稳定性与准确性,否则往往容易事倍功半。
⑴模具研合率。模具研合率代表模具型面贴合均匀程度,研合率越高,模具状态越稳定。首件检证时,需对照《模具研合着色指示书》设定的研合标准评价,研合符合率达到80%以上,重点强压区域需达到90%以上。
⑶模具研合、符型质量。模具装配完成后至正式开始调试前,需重点确认模具运动干涉排除及零件与模具表面的贴合程度,排除干涉、符型不良类因素对零件精度的影响。模具型面、压料面、整形面等基准平面研合率应达到80%以上,零件精度相对稳定时,再出件判断零件精度,以免影响评估结果的准确性。
⑵材料流入量。零件CAE 分析结果输出的重点指标之一,作为CAE 状态下材料流向的参考,其数值的变化往往伴随着零件回弹、表面质量、材料减薄等状态的变化。模具调试过程中参考CAE 理论值,通过压边力调整、压料面局部研合调整、拉延筋调整等手段调整材料流入量至与CAE 模拟尽量一致,一般差异在±5mm 以内判断为一致。
非硬件管理
模具经过基础的研配工作后进入正式的调试阶段,调试过程涉及冲压参数设定、零件成形出件调试、零件状态评估与调试、零件精度测量及整改提升等环节。
随着手工技艺在设计领域的不断发掘,可以预见的是将来的设计领域将会越来越强调人性的关怀、个性的张扬以及文化属性的体现,部落式的、阶层性的消费符号通过手工的打造会不断涌现。手工艺和设计之间的关系亦会越来越密切,两者抑或成为互不可缺的组成部分。设计领域的新手工艺运动中的设计理念也会对设计教育提出新的要求,会要求设计教育不但要培养会设计的设计师,还要培养会动手的设计师。
以某车型侧围外板为例,模具加工装配完成,经过排干涉、研合、符型等基础工作后正式开始调试。模具厂外调试阶段有几项关键的工作需重点关注:首次出件检证、精度提升整改、工艺参数及零件精度锁定。
⑴模具机加工质量。模具精加工阶段需重点关注模具型面表面质量,发现缺陷时应及时进行处理,以免铸造或机加工缺陷带入模具调试阶段,影响零件精度或模具调试日程。
提升初中历史课堂教学,应当增加学生对历史学习的兴趣,将学生的感情与历史联系在一起。巧妙设计课前导学,激起学生探索历史的兴趣,利用情境创设引导学生讲感情带入学习之中,同时通过多媒体使学生更加直观地了解历史,拓宽自己的历史知识。使学生在轻松自主的课堂氛围中掌握知识点,将被动学习变成主动记忆,促进学生历史学习体系的建立。我希望通过本次的研究,可以为一线历史教师提供一些帮助,有助于营造师生互动、自主探究的历史课堂学习氛围,提高历史课堂教学效率,培养学生的综合素质。
零件状态判断及调试方法总结
⑵零件成形出件调试。在模具厂外调试阶段,目前国内主机厂主要调试思路为先调整材料流入量、成形吨位至与CAE 模拟结果相一致,在此基础上对冲压件上有缺陷的地方对应模具部位进一步的调试和回弹补偿。按此思路调试出件,能有效减少调模次数,提高调试效率、降低调试成本。
首次出件检证
模具完成基本的研合、符型工作后,开始正式首次出件。其检证内容主要包含模具研合率、材料流入量、零件减薄率、零件表面品质、零件精度等。
⑵模具装配质量。模具装配阶段需重点关注模具活动部位的动静态配合,静态关注导板、修边/翻边/整形镶块、斜楔等模具部件安装座面平整度及配合间隙,动态关注导板、斜楔、气缸等活动部件的运动间隙,滑动配合面间隙一般控制在0.03mm 以内。
当满载速度为12knots、满载状态时,育明轮在艏倾和较大的艉倾下都会使船舶的静水阻力增加,在一定的艉倾状态下可以降低船舶阻力,当吃水差为-0.2米时,船舶的阻力最小,相比于平吃水时阻力可减少4.79%。
⑶零件减薄率。与材料流入量调试思路类似,首件检证时,需对比零件实际减薄超差位置与CAE 状态符合率。冲压参数、模具表面研合率、表面粗糙度、材料流入量等均会影响实际减薄结果,一般结合以上影响因素进行分析与调试,可调整至与CAE状态一致。拉延成形后的零件减薄率一般要求小于等于20%,最终成品件减薄要求小于等于25%。
⑷零件精度。首件精度是首件检证的重点确认项目之一,是后续精度提升工作的基础。结合过往车型及行业经验,首件整体精度达到80%~85%是比较理想的状态。首件零件轮廓间隙、冲孔位置度、孔径精度一般比较高,轮廓修边线、匹配面差及其极差精度一般相对比较低。尤其匹配面差,涉及零件表面回弹,往往需经过多轮整改才能稳定达标。
精度提升整改要点
通过以上首件检证,可评估零件整体及关键位置精度情况,并据此制定零件精度提升的整体计划。关于精度提升工作,结合过往车型模具厂外调试经验,总结以下几项要点:
⑴全面分析精度影响因素。首件精度结果出来后,先不要急着出整改方案,应对各评价项目(间隙、面差、孔位、孔径、修边线等)进行具体分析(图2)。
⑵合理安排整改项目。整改内容及其先后顺序的合理安排,根据零件冲压成形的特性,第一轮整改应先判断基准面、基准孔是否贴合,如不贴合则参考上述方法确认影响量及整改量把基准修正到位,此轮整改周期一般为两周。第二轮整改重点针对第一轮整改不到位的轮廓、面差进行补偿修正,整改周期一般为一周。第三轮是在前两轮的基础上对孔位、修边线、局部轮廓间隙/面差的极差进行精细化提升,提高零件精度稳定性及均匀性,整改周期一般为一至两周。按此思路,一般经过三轮整改,可把精度稳定提升至90%以上。
第三,认真落实最严格水资源管理制度。出台《新疆落实最严格水资源管理制度考核办法》,加快推进水价、水资源费改革,加快水资源实时监控系统和水利信息化建设步伐;继续实施向塔里木河下游的生态输水,巩固生态治理成果。
⑶保证整改体制及资源投入。针对每轮调试出件,需联合供应商制造部、技术部、质量部等相关部门进行零件状态联合评审,共同分析零件存在的精度课题。评审过程中,制定具体可行对策,落实责任部门、个人和完成节点,方案实施后需及时跟踪及反馈方案效果。
⑴冲压参数设定。参考CAE分析输出的冲压行程、成形吨位、压边力等理论值设定调试参数,逐步调试。一般能调试出和理论的材料流入量、减薄率、回弹值等评价指标趋势一致的零件状态。
工艺参数及零件精度锁定
模具经过以上三轮提升调试后,各项调试工艺参数、零件状态逐渐稳定下来。在达成模具出货标准后,模具正式发货前需锁定相关参数及精度状态。以下几点发货准备工作需落实好。
除选择合适的开发位置以外,还必须要对商业综合体的开发进行合理的规划,为了确保规划工作的顺利有效开展,首先要对城市拥有的实际经济水平和消费实力进行调查了解,另外,还需要做好城市交通规划、土地使用政策以及政府对商业综合体开发的支持政策等因素进行全面的考虑分析,尽量能够使商业综合体的建设定位更加准确,对未来商业综合体的持续较好发展发挥积极促进作用,同时还能够使风险获得有效地降低和避免。
⑴模具状态锁定:模具型面研合率需拍照留底、各模具上的材料、零件定位块需划线做好位置标识、模具厂外制造、调试履历和技术档案做好归档保存,尽量减少模具回厂前后的变化点。
花岗岩试件取自山东莱州,按照国际岩石力学试验规范加工成150mm×150mm×150mm的立方体花岗岩试件。在试件观测面中心钻直径45mm通孔,随后以充填体充填。实验中采用与巷道形状一致的充填柱体,经测试充填体单轴抗压强度为62MPa,与花岗岩相近,且充填体具有一定膨胀性,能与试件孔壁良好接触。本文共进行五组实验,试件编号分别为KZHG-45-1、KZHG-45-2、KZHG-45-3、KZHG-45-4、KZHG-45-5,其中K代表开挖,Z代表自然状态,HG代表花岗岩,45代表通孔直径,1~5表示序号。
⑵工艺参数锁定:工艺参数包含冲压成形力、压边力、闭合高度、生产冲次等参数,把各工序的工艺参数标注在相应工序零件上,把工序件一起打包随模具回厂,供厂内调试参考。
⑶零件精度锁定:需对模具发货前零件精度进行锁定,建议手测三组零件并把相应精度数据标注在零件上,用于模具回厂调试出件后直观对比。此外,扫描一组拉延件及最终成品件精度,保存原始扫描数据,主要用于模具回厂调试出件的面差回弹值对比。
模具发货回厂时需把以上专项交付物、工艺参数及相关技术资料完整交付给厂内调试团队,厂内调试团队需做好相应接收、解读、整理工作,完整把握模具回厂前状态。
结束语
汽车覆盖件精度提升是一项系统工作,需要前期工艺方案设计、模具调试过程质量控制、过程的资源投入以及高效准确的评价、运转系统等。在模具厂外制造、调试环节,需协调以上各环节紧密、有序配合,提高零件精度提升效率和质量,缩短模具开发周期。