汽车车身外覆盖件表面麻点的控制

文／钟浩军，廖端，熊升，况翔·广汽乘用车有限公司宜昌分公司

伴随着汽车工业的日益现代化、科技化，人们对汽车的外观造型、颜色、科技智能、安全性、驾驶品质等均提出了更高的要求。冲压对车身外观的品质要求是“零不良”，尽量消除品质不良产生的成本浪费，从而让消费者能够享受到高质量、低成本的产品。但是在实际生产过程中，车身外覆盖件的品质很难达到“零不良”的理想状态，其中阻碍“零不良”目标达成的最大障碍是麻点(细小凹凸点)不良问题。

麻点(图1)是指在冲压过程中，外覆盖件的表面产生的一种小凸点，经过车身喷涂工艺之后，肉眼视觉效果会更加明显，极大影响整车外观质量。因此防止车身外覆盖件麻点(细小凹凸点)不良，早已成为各大车企在冲压领域持续推进的一项课题。

图1 车身外覆盖件麻点

麻点产生的原因

麻点是指异物被粘在冲压零件的表面，或吸附在模具第一道拉延工序的型腔上，生产加工过程中产生的微小凹点、凸点(图2)。根据日本丰田的理论资料显示，当异物直径为25μm 时，就可以导致一个麻点的产生，如果异物的直径增加一倍，板件上的麻点范围将至少扩大3 倍以上。在实际冲压生产过程中，异物的来源有很多种，例如：镀锌材料本身的锌粉、材料切边的碎屑、空气中大的粉尘颗粒、模具内部的油污等。目前大部分主机厂为控制汽车外覆盖件的麻点不良问题采取了很多方法，例如：首先根据麻点的流出源，由品质人员在冲压线上使用软油石(图3)、纱网、砂纸等材料对零件表面来回打磨作业，实时进行检查控制；线下进行随机抽查，采取对光检查的方法进行质量管控。

图2 麻点产生原理

图3 油石检查

在生产过程中，当零件表面的麻点连续被检出时，就必须要停止连续生产，并对生产线体内第1 序模具型腔表面进行抹模处理，在抹模过程中确认是否有异物，并根据异物的成分来分析调查异物的来源，从而进行源流改善。整改过程一般用时3 ～5 分钟，严重时会不断的造成整线的生产停机。这样的生产过程不仅降低了生产效率、也造成额外的成本浪费和时间浪费。

调查异物的来源

前面提到零件表面麻点产生的主要原因是异物带入，唯有控制好异物来源才能实现生产过程中麻点率的有效降低。通过对零件背面留下的异物，以及对模具OP10 型腔里的异物进行放大，观察异物的材质并进行分析，总结出带入异物的路径主要包括：①卷材或板材本身被污染；②模具本身洁净度不足；③生产线体内被污染，其中包括将清洗机内异物带到卷材或板材。

卷材或板材本身被污染

⑴来料表面存在异物颗粒，裸手触摸存在颗粒感，过清洗机后颗粒感依然存在，有一种粘黏的感觉。产生的原因主要有3 个方面：①钢材出库前后有包装破损，存放环境中存在粉尘等较多异物并污染卷料；②钢卷生产过程被产线上的辊轮、传送皮带等磨损的异物粘附，过清洗机后清洗效果不佳；③材料尺寸宽度较宽，纵切后再卷取过程中，因产生碎屑或把环境中的异物夹杂在卷料中。

⑵卷料边缘挂有碎屑、毛絮等不易清洗掉的异物。卷材来料边缘毛刺超过板厚的10%，在后续工艺存在毛刺受力脱落，或被刮蹭后掉落并被带入模具型腔的风险；卷材在开卷生产过程当中，边缘与皮带机或其他设备产生刮蹭并产生碎屑。因此，卷料边缘毛刺、碎屑、毛絮是影响麻点改善的重要因素。

⑶板材托盘表面脏污也会导致异物附着在板材表面，并被带入到清洗机或皮带，最后被带入到模具型腔表面产生麻点。

⑷关于镀锌板料本身的锌层附着力：一般材料的锌层附着力为3 级(黑度判断标准分为5 级)，当零件型面特殊时会对锌层附着力要求更高，此时可以将其提升至(9.5 ～10.5)g/mm2进行管控，而且材料脱锌(图4)是否严重也是影响麻点产生的一项重要因素。

图4 镀锌板弯曲试验检查材料的锌层附着力情况

图5 为某车型外板零件提升板料洁净度后麻点率波动情况，板料洁净度提升后，零件的麻点不良率被控制在3%左右。

图5 某车型外板零件提升板料洁净度后麻点率波动情况

模具本身洁净度不足

⑴落料模表面异物：如图6 所示，模具长期暴露于存放有打磨粉尘的车间后，慢慢会有粉尘等异物飘落到模具型腔，因此需要使用薄膜对模具进行覆盖，防止模具被污染；同时制定模具清洁保养计划，定期对外板模具进行清洁保养。

图6 落料模表面异物

⑵拉延模具特殊型面、拉延筋(槽)磨损：模具回厂研合到满足要求后，一般会进行镀铬处理来增加表面光洁度，通过减少摩擦阻力让成形时走料顺畅。模具型面特殊或存在强压面时，走料摩擦阻力增大，容易使镀锌材料表面的锌层脱落，导致锌粉堆积和造成零件表面麻点(图7)。一般大型面的模具，比如顶盖、门外板等都可以进行网格加工处理。

图7 拉延筋、槽磨损导致板材脱锌严重

通常也会针对模具型面、拉延筋(槽)制订定期保养清洁计划，对拉延筋(槽)进行砂纸抛光和清洁处理；根据模具冲次数、生产批次数等评价指标，建立模具拉伤线下点检计划，同时结合线上拉延工序件的拉伤情况综合制定维保计划；模具发生维修作业后，需要建立修模后洁净度管理流程，通过加强管理预防修模粉尘等异物进入而再次引起麻点不良的风险；模具线下存放方式应考虑增加遮蔽措施，可通过打包膜封闭存放，或安装防尘罩等来减少异物的沉积。

⑶模具排气孔的异物吸入。对模具排气孔增加空气过滤措施(图8)，并制订型腔结构的清洁计划。因为模具排气孔在拉延时存在负压，将会通过强大的气流，存在气流带动异物进入模具型腔的风险。

图8 模具排气孔增加过滤措施

⑷模具型腔内结构件磨损(图9)，导致拉延过程中产生细小碎屑造成麻点，此时需要对结构件进行维修或更换，或者经过评审确认后把结构拆除。

图9 结构件磨损后产生碎屑

图10 为某车型外板零件在改善模具洁净度后麻点率波动情况，可以看出模具本体的清洁对零件麻点的影响最直接。

图10 某车型外板零件改善模具洁净度后麻点率波动情况

生产线体内被污染

⑴冲压生产主线线体多为封闭式压力机结构，线体内的清洁管理工作除日常频次的5S 活动外，可以考虑开展月度、季度、年度等形式的专项线体内洁净度管理计划。

⑵设备重点环节管控如图11 所示，线体相关的重点管理设施设备包含材料小车、材料分张器、端拾器及吸盘、皮带机、清洗机出口、压机滑块等。

图11 设备重点环节管控

拆垛小车：装载板材的运载设备，为保持小车上表面的洁净度，在线体外材料上线区应该进行薄膜覆盖。

材料分张器：防止机械手抓双件、与板材紧密贴合的分离工具，若材料分张器表面脏污或破损，会导致分张器刮蹭板材边缘，可能导致板料毛刺脱落。

端拾器及吸盘：机械手是传输板材、零件工序件的载体，由于吸盘是通过气流来控制板件抓取，吸盘吸附面的洁净度一般会较差。

压机滑块：滑块牵引模具上模做往复运动，与上模接触的滑块接触面洁净度需制定定期清洁计划。若压机滑块存在漏油情况，要及时进行漏油改善措施。

清洗机：对清洗效果的评测及清洗油污染度的送检分析，清洗机出口的清洁等，清洗机出口异物见图12，清洗油污染指标送检分析结果见图13。

图12 清洗机出口异物

图13 清洗油污染指标送检分析

新车型调试：新车型调试过程中，难免会需要在线对模具进行打磨处理，打磨处理前必须进行严格的防尘处理，否则禁止进行线体内打磨。

结束语

麻点率是衡量冲压零件好坏的一个重要标准，也是体现其行业内水平的一个重要控制指标。冲压外覆盖件麻点削减是一个需要长期和持续进行改善的项目，需要建立完善的体制及流程措施，唯有不断的完善麻点控制的良品条件，同时需要现场作业人员持续的遵守良好的作业习惯。