车身冲压件常见缺陷产生机理与调试方法(二)

车身冲压件常见缺陷产生机理与调试方法(二)

Jul 14, 2022

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转发自:汽车工艺

 

作者:安徽江淮汽车股份有限公司/李月伟

 

1面品问题调试解决

外板件面品问题主要为表面压伤,外观面渐变凸凹,R角不顺等影响外观质量的问题。

识别外板件面品问题一般是在荧光检测台上进行检测,一般分为目视检查、触摸感受、涂油进行荧光反射、油石打磨检查四个步骤。

压伤为型面间隙不均匀所致,研和推光后一般都可以解决。

外观面渐变凸凹一般为成型凸模不符型或凹模研合率不够所致,通过研和提高研和率到90%以上、凸凹模非必须符型区直接空开处理等方式解决。

R角不顺由多种原因引起:翻边凸凹模不符型、翻边交刀处不同步、压料力不足等。

具体分析后进行针对性整改一般都能够较好地解决。

2.刚性不足调试方法在汽车制造领域,把外板件承受外部载荷作用,抵抗凹陷挠曲及局部凹痕变形,保持形状的能力称为刚性。

外板件产生刚性不足的原因为外板件成形中的预变形程度不够。

汽车工装模具行业通常以材料的拉延变薄率作为量化指标,拉延变薄率冫3%,能满足外板件的单件刚性的基本要求。

拉延变薄率可通过CAE模拟求得,如图2所示。

图2拉延变薄率CAE分析

调试现场中一般有两种方法评价外板件刚性:一种为常见的静态载荷(拇指按压),感受其变形的难易;

另一种通过简易的压力位移法,简单量化其刚性。

两种方法都较简单、快捷、适用于现场,前者缺点:凭主观判断,不能量化,依赖于经验;

后者缺点:相比实验室的测定方法,其误差较大。

对比CAE模拟结果,通过料厚仪测定实物变薄率(× 1開%)< 理论变薄率时,进一步对比CAE分析时的相关参数与实物调试时的差异,通过调整,使其达到理论变薄率;

实物变薄率理论变薄率时,为进一步提升其刚性,常用方法有:

增大压边力法,压边区垫砂纸法,调整平衡垫块减小压边间隙法,增大料边法,拉延筋位置、数量、形状调整法,废料区做余肉法。

调试方法的选用次序,应从实施方面先易后难、由简到繁,减少对模具的损害、减少不必要的返工。

如具备条件,应配合CAE的模拟,预先评价拟采取措施的效果。

3 ·滑移线调试方法

滑移线为成型凸模高点的棱线与板料接触时,在板料表面产生带状滑移痕迹。

外板件产生滑移线的原因为模具凸角两侧料流不平衡,凸R角成型后,向某一单侧流动,导致在产品上有明显的带状滑移痕迹。

如图3所示,在成型初期,压料而压紧后,板料刚开始接触棱线。

板料平面为c状态。

若< am,则b点必向c方向移动,产生bl (b)间的滑移痕迹。

在成型后,当1 < 2、blc<b2c时,产生滑移的可能性小。

若成型过程中拉伸不均匀时,“乃与b2 c不相等,贝刂产生滑移。

图3滑移线产生原因示意图

滑移线由于是轮廓线、凸台、角、腰线等在冲压成型中料流不平衡,特征线发生位移而在冲压件表面留下明显的线状缺陷。

滑移线大多留在光顺表面上,直接肉眼可见,如图4红色线条所示。

涂装过后其特征更加明显,因此一级外观面一般不允许存在滑移线。

图4典型滑移线

调试解决滑移线问题的原则为平衡凸R角两侧料流,或使料流流向废料区。

此类问题的一般解决方法有:

(1)增加拉延筋或拉延槛,通过调整走料阻力,平衡料流。如图5所示。

图5拉延槛造型示意图

(2)增加凸台(其高度需高于滑移线处R角)、台阶(见图使工艺补充先高出原产品棱线,触料品

图6凸台造型示意图(3)适当增加压边力。

〈4)增加料边尺寸。

(5) 调整刺破刀高度,改变料流。

(6) 过拉延设计〈为模具设计时考虑)。

在调试过程发现当棱线部位的灭角大于8倍料厚以上时,滑移线在涂装后不太明显,可以接受。

4,冲击线调试方法

冲击线是成形过程中随冲击、受力突变等现象产生于成形件侧壁的线状凸凹。

拉延成形时,上模下行冲击到压料面,成形开始前压边圈与凹模将板料压紧,然后随着成形的开始,板料流人。

板料与模具的摩擦状态由开始时的静摩擦状态转变为动摩擦状态。

在静摩擦状态下,板料经过拉延筋产生拉伸、弯曲变形从而出现加工硬化现象。

随着板料流人由静摩擦变为动摩擦,流人阻力急剧下降,被弯曲硬化部分没有得到校正而成为冲击线留在制件表面。

板料由压紧状态的静摩擦到开始流动的动摩擦,在凹模圆角处材料拉伸变薄并伴随加工硬化,产生冲击线。

随着拉延的进行,最终留在侧面或产品上。其核心特点为线状凸凹,如图7所示。

图7冲击线

对冲击线的原因分析可知,想完全避免冲击线是几乎不可能的。

在模具设计阶段可提前预见,并采取相应对策,使其尽量留在产品外观面以外。

具体方法有:

(1) 对于一次冲击线,如图8所示,当a >心的时候,产品上就不会有冲击线。

(2) 如图9所示,采取做二级台阶的方法,以“变相"延长口,得一次冲击线不留在产品上并使 c冫么产品上不会有二次冲击线。

当不能满足要求时,通常将台阶做高以增加c值。

图9消除二次冲击线示意图

在现场调试中,此类问题只能最大限度地减轻,不能完仝消除。常用方法有:将凹模圆角加大到料厚的20一40倍,冲击线会减轻;

提高产生冲击线部位的模具表面粗糙度或镀铬处理;

若冲击线较为明显,量产无法接受,在产品功能允许的情况下可考虑选择屈服强度低的材料替代。

结语

本文通过对汽车车身冲压件常见缺陷产生机理与调试方法进行总结归纳,并以此为基础,重点研究了外板件需重点关注的面品、刚度、滑移线、冲击线等质量缺陷的产生原因、识别方法和解决思路,对提高车身冲压件质量和缩短调试周期有重要意义。