汽车翼子板是车身前部主要的外覆盖件，因其构造繁芜、曲面较多，成形的制件尺寸问题和表面质量毛病层出不穷，一贯是整车制造厂面临的难题。翼子板作为汽车一区零件，是消费者目视可见区域，此区域并不须要仔细不雅观察便可察觉表面质量毛病，以是翼子板的表面品质是整车外覆盖件中最主要的面品之一。赵烨等[1]针对翼子板滑移线进行研究并成功肃清滑移线问题，董佳[2]和曹彪[4]等也针对翼子板表面质量提升进行了系统的研究，提高了翼子板表面质量，但尚未对翼子板翻边后棱边圆角外凸及其表面凹坑的毛病问题进行剖析和研究，以下将剖析该毛病产生的缘故原由并提出相应的办理方案。
1 现状描述
1.1 材料先容
钢板材料为H140DZ，厚度为0.7 mm，力学性能参数如表1所示。模具零件的材料牌号如表2所示。
表1 H140DZ材料力学性能参数
表2 模具零件材料牌号
1.2 问题解释
翼子板在汽车车身中的位置如图1所示，隔音板通过卡扣安装在翼子板上，翼子板必须设有卡扣安装孔。生产过程中，创造轮口处隔音板卡扣安装面翻边后棱边圆角外凸，目视毛病明显，其对应的表面区域产生凹坑，油石打磨后毛病可见，喷漆后经由光影反射涌现的波纹呈扩散征象，如图2所示。此处表面凹坑漆后可见，评审为B类毛病，是消费者不可接管的毛病。
图1 毛病位置及安装关系
图2 漆前漆后毛病状态
1.3 工艺与工序先容
在汽车行业降本增效的趋势下，以生产本钱为主、多重成分综合考虑，常日采取减少模具数量的策略降落制造本钱，即工序少冲压成形。此翼子板采取4工序冲压成形，即工序①：拉深；工序②：修边；工序③：翻边；工序④：轮口负角度翻边和冲孔。由于工序数量受限，轮口隔音板卡扣安装面负角度为2次翻边成形，第1次翻边是工序③，角度为90°，第2次翻边为工序④，角度为-35°。详细翻边过程如图3所示。
图3 翼子板轮口隔音板卡扣安装面冲压工艺
2 缘故原由剖析
检测每个工序成形的制件是否涌现问题，以确定毛病发生的工序。经由检讨，工序③完成翻边后轮口区域棱边圆角光顺，表面无毛病。判断毛病在工序④产生，丈量工序④制件的翻边高度，孔处翻边高度为30 mm，如图4中B处位置，相邻区域A处翻边高度10 mm，与制件数据符合。侧翻边时，由于翻边高度的差异导致翻边力发生变革，冲裁翻边力的打算公式为：
式中：F——材料在冲压行程中的冲裁翻边力，N；b——翻边宽度，mm；t——制件厚度，mm；r——制件内波折半径，mm；σb——材料的抗拉强度，MPa；K——安全系数，一样平常取值为1.3。
图4 制件安装孔与非安装孔翻边高度比拟
隔音板卡扣安装面负角翻边时，除翻边高度B处是A处的3倍外，其他条件未发生改变，可知翻边力F在B处应是A处3倍。其余，与摩擦力f的共同浸染下，使待成形制件在侧翻边的同时沿着翻边方向“走料”，圆角在力的浸染斜向下移动，与原来圆角位置发生偏移，产生棱边圆角外凸。而圆角位置发生偏移，也会带动制件A面的板料向翻边棱线处移动，使成形制件表面板料厚度非均匀缺失落，板料呈拉伸状。当翻边结束后，油石打磨制件创造表面凹坑毛病可见。成形制件的受力剖析如图5所示。
图5 制件受力剖析
3 办理方案
3.1 制订对策
为防止翻边板料移动，掌握翻边镶件的同时打仗毛病区域板料及其周围板料，实际上，此区域触料韶光同等，无先后打仗问题。其次增大压料力掌握板料移动，但此模具由压料板上部氮气缸供应压料力，空间支配无法安装压力更大的氮气缸，经谈论，对圆角部位压料板进行“包角”处理，如图6所示。当制件在隔音板卡扣安装面进行负角度翻边时，压料板的“包角”区域会给圆角一个反浸染力F″，板料移动的拉料力F′与压料板的反浸染力F″方向相反且力的大小相同，成为浸染力和反浸染力的关系，如图7所示，使板料无法向棱边流动，翻边后将不会产生棱边圆角外凸和制件表面凹坑的征象。
图6 带包角翻边
图7 带包角翻边制件受力剖析
借助AutoForm软件对工序④负角“包角”翻边进行剖析，创造可有效减少此处棱边圆角外凸及表面毛病的趋势，并通过AutoForm中的surface lows仿照油石打磨，前后比拟如图8所示。
图8 压料板带包角与不带包角仿照剖析比拟
3.2 对策履行
对轮口隔音板卡扣安装面的压料板烧焊制作包角，包角高度为6 mm，包角大小和此处翻边圆角相同，均为R3 mm，利用耐磨型焊条TM2000B进行烧焊，气动工具研磨，砂纸抛光，表面粗糙度Ra=3.2 μm，直至压料板包角与制件凸圆角形状大小同等、过渡光顺。修整完成后，压力机压制确认且哀求制件表面无压伤。
3.3 效果验证
经由多次对压料板研磨、抛光，并成形5件，经专业质量检测职员确认，制件在轮口隔音板卡扣安装面翻边处圆角外凸问题及对应的轮口表面凹坑问题消逝，喷漆前后此处均无毛病。尺寸检测方面，搭接件匹配度符合装车哀求，达到产品技能哀求，如图9所示。
图9 整改后漆前漆后状态比拟
将整改内容反馈给模具设计职员，在设计类似翼子板翻边高度有变革的负角翻边模时，适当在轮口区域增加包角，可有效改进棱边圆角外凸及其表面质量问题。压料板R角必须与制件轮口棱边R同等，使成形制件受到模具压料板R角的压力。
4 结束语
毛病是翼子板工序少成形的难点问题，在翼子板冲模生产调试阶段须要投入大量的人力及时间长才能办理这类问题，通过压料板增加包角并适当增大压力，可以办理棱边圆角外凸及其表面毛病，并推广运用到其他车型翼子板模具设计与制造，提高了整车表面质量，为同行业调试职员供应参考。
▍原文作者：潘远安 1李鹏宇 2张新红 1王强 2
▍作者单位：1. 长春汽车工业高档专科学校；2. 中国第一汽车株式会社
