側(cè)圍尾部翻邊棱線不順的原因分析及解決辦法

文/高滿銀·北京汽車股份有限公司王莉·瑞鵠汽車模具股份有限公司

側(cè)圍尾部由于產(chǎn)品造型及翻邊工藝復(fù)雜，很容易產(chǎn)生翻邊棱線不順的問題，并且不容易解決。如果仔細(xì)觀察，甚至?xí)l(fā)現(xiàn)已經(jīng)在市場(chǎng)上銷售的車型還遺留著或輕微、或明顯的問題，由此說(shuō)明此類問題不但發(fā)生概率高，而且解決難度大。本文從產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造工藝兩方面對(duì)類似問題的發(fā)生原因進(jìn)行了分析，并且制定了解決方案。

某車型側(cè)圍外板沖壓模具在開發(fā)過(guò)程中，發(fā)生了尾部翻邊棱線不順的問題，嚴(yán)重影響了側(cè)圍與行李廂匹配位置的分縫精致感，如圖1 所示。從問題原因分析到整改驗(yàn)證，再到問題得到根本解決花費(fèi)了近6 個(gè)月的時(shí)間。

原因分析及解決方案

原因分析

圖1 側(cè)圍尾部翻邊棱線不順

圖2 側(cè)圍尾部翻邊工藝排布

如圖2 所示，側(cè)圍此位置的翻邊輪廓線處于三個(gè)不同角度的曲面上，需要至少兩個(gè)角度的翻邊工序才能完成。此產(chǎn)品的沖壓工藝是先在OP30 完成位置1的棱線翻邊，再在OP40 完成位置2 的棱線翻邊，前后兩道工序在中間曲面位置3 相交。

在OP40 完成位置2 的翻邊時(shí)，因?yàn)槲恢? 已經(jīng)完成翻邊，在沖壓方向已經(jīng)產(chǎn)生了負(fù)角，所以O(shè)P40的凸模需要設(shè)計(jì)活動(dòng)凸模，以便OP30 工序零件能夠在OP40 凸模上定位。但是OP30 工序件存在輕微的扭曲回彈及定位誤差，導(dǎo)致OP40 活動(dòng)凸模在驅(qū)動(dòng)到位的過(guò)程中與零件發(fā)生干涉，使得OP40 壓料芯到位時(shí)，OP30 零件與OP40 活動(dòng)凸模干涉位置被壓料芯壓變形，如圖3 所示，圖4 為零件發(fā)生的卷邊問題。

解決方案

圖3 OP40 活動(dòng)凸模與OP30 零件發(fā)生干涉

圖4 零件發(fā)生卷邊問題

圖5 OP40 活動(dòng)凸模去干涉處理

為了解決因凸模與零件干涉而導(dǎo)致的零件卷邊問題，第一種方案是對(duì)OP40 活動(dòng)凸模進(jìn)行了簡(jiǎn)單的去干涉處理，如圖5 所示。這個(gè)方案直接導(dǎo)致OP40 翻邊時(shí)零件受到翻邊鑲塊的摩擦力但尖點(diǎn)部位不受凸模約束，從而發(fā)生翻邊棱線不順(圖1），方案失敗，因此不得不恢復(fù)OP40 凸?；鶞?zhǔn)。

第二種方案是對(duì)OP30 翻邊進(jìn)行了改造，保留從尖點(diǎn)開始的5mm 翻邊角度不變，其他位置翻邊角度打開5°，并平順過(guò)渡，使OP40 凸模驅(qū)動(dòng)到位時(shí)起到導(dǎo)正作用，避免發(fā)生干涉，如圖6 所示。

圖6 OP30 翻邊角度改造方案

此方案解決了OP40 活動(dòng)凸模與OP30 零件干涉問題，但同時(shí)又出現(xiàn)了新的問題，OP30 翻邊與OP40翻邊交匯的位置出現(xiàn)了凸點(diǎn)，如圖7 所示。

對(duì)于棱線凸點(diǎn)的問題，很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，一直懷疑是OP30 與OP40 基準(zhǔn)傳遞誤差導(dǎo)致的，因此花費(fèi)了很長(zhǎng)的時(shí)間調(diào)整OP30 的凸模基準(zhǔn)，但一直得不到有效的改善，此外，還對(duì)OP40 翻邊間隙進(jìn)行大小兩個(gè)方向的調(diào)整，也均無(wú)效果。后來(lái)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析，產(chǎn)品的翻邊寬度存在落差，而且翻邊的角度也并不是垂直于此條棱線，而是存在一定的角度，如圖8 所示，而凸點(diǎn)發(fā)生的位置正好在位于翻邊寬度落差交接相應(yīng)位置。

圖7 OP30 翻邊與OP40 翻邊交匯的位置出現(xiàn)了凸點(diǎn)

圖8 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及OP40 翻邊方向

如果翻邊存在寬度差，翻邊時(shí)會(huì)存在翻邊棱線由翻邊寬度寬的位置向翻邊寬度窄的方向趕料的情況，如圖9 所示，這樣就會(huì)在翻邊寬度落差相應(yīng)位置棱線發(fā)生R 角突變的情況，這種情況是在覆蓋件翻邊工藝?yán)锩婧艹Ｒ姷娜毕輪栴}，常見的例子是翼子板輪眉位置翻邊，存在擋泥板安裝卡臺(tái)位置翻邊棱線R 角不順的問題。

圖9 存在寬度落差的翻邊趕料

如果翻邊的角度不是垂直于棱線，也會(huì)存在翻邊趕料的情況，如圖10 所示，結(jié)果是一端棱線R 角符合設(shè)計(jì)狀態(tài)，而另一端由于趕料的原因發(fā)生棱線R 角小于設(shè)計(jì)值的情況。

圖10 非垂直棱線翻邊趕料

而本案例側(cè)圍尾部產(chǎn)品特征設(shè)計(jì)及沖壓工藝設(shè)計(jì)集合了以上兩種不利因素，再加上OP30 已經(jīng)完成了一部分翻邊，部分棱線已經(jīng)硬化，因此在OP40 完成了翻邊后，在翻邊寬度落差交匯處相應(yīng)位置棱線上產(chǎn)生了凸點(diǎn)。為了印證這一分析，通過(guò)在OP40 翻邊前修改翻邊寬度，改變翻邊寬度落差交匯的位置，進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證，如圖11 所示。驗(yàn)證結(jié)果符合預(yù)期，消除了OP40 翻邊后在棱線上產(chǎn)生的凸點(diǎn)問題，如圖12所示。

圖11 翻邊寬度落差交匯位置修改

雖然此方案效果很好，但由于整車開發(fā)進(jìn)度的原因，已經(jīng)不允許產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。好在此時(shí)已經(jīng)分析出問題的根本原因，為制定最終方案提供了思路。翻邊產(chǎn)生棱線凸點(diǎn)問題的根本原因是發(fā)生翻邊往一個(gè)方向趕料的情況，最終對(duì)策就是通過(guò)調(diào)整翻邊時(shí)序的方法抑制趕料，而此方法就是在公差允許的范圍內(nèi)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行微調(diào)，如圖13 所示。

圖12 翻邊寬度落差交匯位置修改后的驗(yàn)證結(jié)果

圖13 產(chǎn)品微調(diào)

圖14 產(chǎn)品微調(diào)后驗(yàn)證結(jié)果

對(duì)翻邊凸凹模進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，驗(yàn)證結(jié)果符合預(yù)期，消除了OP40 翻邊后在棱線上產(chǎn)生的凸點(diǎn)問題，如圖14 所示。

結(jié)束語(yǔ)

側(cè)圍尾部棱線不順的問題，既有產(chǎn)品工藝性設(shè)計(jì)缺陷的原因，也有沖壓工藝設(shè)計(jì)缺陷的原因。大多翻邊棱線不順的原因是翻邊往一個(gè)方向發(fā)生趕料的情況，因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)同步工程階段，要針對(duì)現(xiàn)有工藝條件，對(duì)產(chǎn)品工藝性缺陷進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)避。