一、引 言：

　　大型覆蓋件是指汽車的左/右側(cè)圍外板、左/右前翼子板、頂蓋、左/右前門外板、左/右后門外板、后背門外板、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋外板等沖壓零件，組裝后構(gòu)成車身的外部形狀。大型覆蓋件具有材料薄、形狀復(fù)雜（多為立體曲面），結(jié)構(gòu)尺寸大，尺寸精度高，表面質(zhì)量要求高等特點(diǎn)。大型覆蓋件的沖壓生產(chǎn)是汽車車身制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在沖壓生產(chǎn)中常見(jiàn)的表面缺陷有：①表面星目；②表面凹坑；③表面局部變薄、拉裂；④表面局部起皺；⑤零件剛性差；⑥表面劃傷。

　　二、 表面缺陷的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施：

　　圖1所示為一款SUV車型的右側(cè)圍外板，材料為SP782AUJQ，料厚0.75 mm?，F(xiàn)以該零件為例對(duì)汽車大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中常見(jiàn)表面缺陷的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施進(jìn)行探討。

　　2.1 沖壓生產(chǎn)中表面星目的原因及預(yù)防措施

　　表面星目是指大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中表面出現(xiàn)的微小凸包，用油石檢查沖壓件的外觀質(zhì)量時(shí)可以看到表面的微小亮點(diǎn)。這些微小的缺陷會(huì)在涂裝后引起光的雜亂、不規(guī)則反射而影響外觀質(zhì)量。

　　產(chǎn)生表面星目的主要原因有：①材料表面清洗不干凈或清洗油不干凈導(dǎo)致的原材料表面臟；②開(kāi)卷落料后材料清洗后保存不善或長(zhǎng)期存放導(dǎo)致的原材料表面臟；③模具清洗不干凈或模具沒(méi)有及時(shí)清洗導(dǎo)致模具表面臟；④原材料在熱鍍鋅前母材表面臟；⑤模具長(zhǎng)期生產(chǎn)后表面鍍鉻層破壞，拉延時(shí)模具與材料表面摩擦導(dǎo)致的材料表面脫鋅；⑥生產(chǎn)車間的防塵條件不好，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)有灰塵落入材料表面和模具表面；⑦在進(jìn)行搬運(yùn)生產(chǎn)時(shí)，工人戴普通的防護(hù)手套作業(yè)時(shí)，普通防護(hù)手套與板料摩擦產(chǎn)生的毛屑掉入材料表面和模具表面；⑧修邊沖孔工序中產(chǎn)生的切粉進(jìn)入模具中。

　　大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)表面星目的位置點(diǎn)一般不固定，表面星目問(wèn)題是沖壓生產(chǎn)中的難點(diǎn)，生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)表面星目最嚴(yán)重的情況是1個(gè)零件表面出現(xiàn)20多個(gè)星目，返修工時(shí)為10 min/件。減少和消除沖壓生產(chǎn)中的表面星目問(wèn)題，從而降低返修率及返修工時(shí)是沖壓生產(chǎn)中的重點(diǎn)管控項(xiàng)目。減少和消除沖壓表面星目的預(yù)防措施：①?zèng)_壓生產(chǎn)用的BL料（開(kāi)卷落料材料）必須經(jīng)過(guò)1︿2次的清洗，并保證清洗后的表面質(zhì)量達(dá)到檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求；②開(kāi)卷落料后的材料要及時(shí)用于沖壓生產(chǎn)，如果暫時(shí)不能用于沖壓生產(chǎn)，在轉(zhuǎn)運(yùn)及存貯過(guò)程中要妥善處理，防止BL料被弄臟；③沖壓模具特別是拉延模具必須清洗干凈，沖壓生產(chǎn)中如果有灰塵等污物落入模具表面，必須停線并用粘性布將模具表面擦干凈；④在模具表面及材料表面干凈的情況下，如果拉延時(shí)零件表面仍出現(xiàn)嚴(yán)重星目，則這種材料不能用于大型外覆蓋件的生產(chǎn)，需要通知材料供應(yīng)商進(jìn)行解決；⑤模具在使用一段時(shí)間后必須重新進(jìn)行鍍鉻；⑥想辦法對(duì)生產(chǎn)大型覆蓋件的沖壓車間及生產(chǎn)線進(jìn)行封閉，防止灰塵等污物飄入沖壓線；⑦大型覆蓋件如果在人工生產(chǎn)線上生產(chǎn)，則操作工進(jìn)行上下料的搬運(yùn)作業(yè)時(shí)必須戴專門的防割手套；⑧從模具結(jié)構(gòu)上采取措施不讓切粉產(chǎn)生，不讓切粉進(jìn)入模具內(nèi)，不壓切粉，圖2所示將上模刃口做成銳角，使上模刃口鋒利，尖利的上模刃口能使切斷部位的材料減少２次撕裂，圖3所示在模具中設(shè)計(jì)安裝吹風(fēng)管，用壓縮空氣將切粉吹到模具外。

　　2.2 沖壓生產(chǎn)中表面凹坑的原因及預(yù)防措施。

　　汽車大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)表面凹坑的主要原因有：①拉延時(shí)滑塊的成形力不夠（液壓機(jī)床）或壓機(jī)的閉合高度調(diào)整不夠（機(jī)械壓力機(jī)）,圖1所示的右側(cè)圍外板，拉延時(shí)右后三角形窗框及加油口部位的成形，周邊材料由于變形時(shí)的流入有起鄒的趨勢(shì)，如果拉延時(shí)滑塊的成形力不夠或壓機(jī)的閉合高度調(diào)整不夠會(huì)造成上下模具最后沒(méi)有墩死，導(dǎo)致三角形窗框及加油口部位的周邊出現(xiàn)凹坑；②拉延時(shí)氣墊壓力不夠，拉延時(shí)如果氣墊的壓料力小，成形時(shí)材料流動(dòng)速度快，毛坯四周的材料容易流入凹模，最后在零件表面產(chǎn)生凹坑；③拉延時(shí)氣墊行程不夠，拉延時(shí)如果氣墊的行程小，會(huì)造成材料開(kāi)始流入凹模時(shí)壓邊圈還沒(méi)有起作用，部分材料塑性變形不充分，造成零件表面出現(xiàn)凹坑；④翻邊時(shí)模具中壓料零件的壓力不夠，大型覆蓋件的翻邊模中壓料零件的彈性元件一般為氮?dú)鈴椈?，模具使用一段時(shí)間后需要向氮?dú)鈴椈芍谐涞獨(dú)猓駝t氮?dú)鈴椈傻膲毫p小造成翻邊時(shí)壓不住料，會(huì)造成零件表面出現(xiàn)凹坑；⑤落料毛坯的尺寸出現(xiàn)異常，如某開(kāi)卷落料廠進(jìn)行SUV車型的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋外板的開(kāi)卷落料生產(chǎn)時(shí)，操作工誤裝成了發(fā)動(dòng)機(jī)蓋內(nèi)板的開(kāi)卷落料模具，結(jié)果造成發(fā)動(dòng)機(jī)蓋外板落料毛坯尺寸局部變小，拉延時(shí)落料尺寸變小的部位因材料容易流入凹模型腔造成零件表面出現(xiàn)凹坑。

　　預(yù)防沖壓生產(chǎn)中汽車大型覆蓋件表面產(chǎn)生凹坑的措施：①拉延時(shí)保證壓機(jī)滑塊的成形力穩(wěn)定；②拉延時(shí)保證壓機(jī)的氣墊壓力穩(wěn)定；③拉延時(shí)托桿的頂起高度要相同，且頂起高度要保持定值；④模具使用一段時(shí)間后要根據(jù)氮?dú)鈴椈傻膲毫χ甘颈碇兄甘局档拇笮∽兓蛄慵庥^的質(zhì)量判斷向氮?dú)鈴椈芍谐涞獨(dú)?；⑤要保證落料毛坯的尺寸大小。

　　2.3 表面局部變薄、拉裂的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

　　大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)表面局部變薄、拉裂的主要原因：①開(kāi)卷落料后的材料存放時(shí)間太長(zhǎng)造成材料表面的一層油膜風(fēng)干，拉延時(shí)材料流動(dòng)困難；②拉延時(shí)模具局部位置壓料過(guò)緊,圖4所示的右側(cè)圍外板拉延工序，由于模具中平衡塊的高度調(diào)整不當(dāng)造成局部位置的壓料過(guò)緊，拉延時(shí)局部位置的材料流入凹模困難；③拉延時(shí)氣墊壓力太大，零件成形過(guò)程中材料流入凹模困難；④拉延時(shí)氣墊的行程太大，零件的成形力曲線與氣墊的壓力曲線不一致；⑤材料的特性值有變化，不同批次的材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度變化較大時(shí)，延伸率小的材料拉延時(shí)易出現(xiàn)局部變薄、拉裂；⑥拉延模具長(zhǎng)期生產(chǎn)后表面鍍鉻層破壞，特別是拉延模具凹模圓角部位的鍍鉻層破壞，凹模圓角部位容易被拉毛，造成零件成形過(guò)程中材料流入凹模困難；⑦托桿頂起高度不一致，造成壓邊圈的壓料力不均勻，局部位置的壓料力大，拉延時(shí)零件局部出現(xiàn)變薄、拉裂。

　　預(yù)防汽車大型覆蓋件沖壓生產(chǎn)中表面出現(xiàn)局部變薄、拉裂的措施：①開(kāi)卷落料后的材料及時(shí)用于生產(chǎn)，不長(zhǎng)時(shí)間存放，如果存放時(shí)間較長(zhǎng)造成材料表面的油膜風(fēng)干，需要對(duì)材料重新進(jìn)行清洗；②針對(duì)拉延后零件四周材料的進(jìn)料情況及零件局部變薄、拉裂的情況調(diào)整拉延模具中平衡塊的高度；③拉延時(shí)的氣墊壓力大小調(diào)整合適，并將參數(shù)固化；④拉延時(shí)的氣墊行程調(diào)整到最佳參數(shù)，并將參數(shù)固化；⑤要求材料生產(chǎn)廠家提供每批材料的質(zhì)保書(shū)，確認(rèn)每批材料的特性值；⑥拉延模具長(zhǎng)期生產(chǎn)后表面鍍鉻層破壞，特別是拉延模具凹模圓角部位的鍍鉻層破壞后，要及時(shí)重新進(jìn)行鍍鉻；⑦點(diǎn)檢托桿的長(zhǎng)度尺寸及氣墊的平行度，保證托桿的頂起高度一致。

　　2.4 表面局部起皺的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

　　汽車大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)表面局部起皺的主要原因：①拉延時(shí)氣墊壓力太小，材料成形時(shí)壓邊圈的壓料力不夠，造成零件表面起皺；②拉延時(shí)模具局部位置壓料過(guò)松，圖4所示的右側(cè)圍外板拉延工序，由于模具中平衡塊的高度調(diào)整不當(dāng)造成局部位置的壓料過(guò)松，沖壓時(shí)壓料緊的部位材料流入凹模困難造成變薄、拉裂，壓料松的部位因壓不住材料造成起皺；③托桿頂起高度不一致，零件成形時(shí)壓邊圈壓料緊的部位材料流入凹模困難造成變薄、拉裂，壓料松的部位因壓不住材料造成起皺；④壓機(jī)的滑塊與工作臺(tái)平行度不好，造成模具的壓料力不均勻，零件成形時(shí)壓料緊的部位材料流入凹模型腔困難造成變薄、拉裂，壓料松的部位因壓不住材料造成起皺；⑤落料毛坯的尺寸出現(xiàn)異常。

　　預(yù)防汽車大型覆蓋件沖壓生產(chǎn)中表面局部起皺的措施：①將壓機(jī)的氣墊壓力調(diào)到最佳狀態(tài)，并進(jìn)行固化，壓機(jī)的氣墊壓力過(guò)大，零件容易出現(xiàn)局部變薄、拉裂現(xiàn)象，壓機(jī)的氣墊壓力過(guò)小，零件容易出現(xiàn)起皺現(xiàn)象，因此要將壓機(jī)的氣墊壓力調(diào)到最佳參數(shù)；②針對(duì)拉延件的起皺情況將拉延模具中平衡塊的高度調(diào)整到最佳狀態(tài)，使零件既不出現(xiàn)起皺又不出現(xiàn)局部變薄、拉裂的情況；③點(diǎn)檢托桿的長(zhǎng)度尺寸及氣墊的平行度，保證托桿的頂起高度一致；④定期檢查壓機(jī)的滑塊與工作臺(tái)平行度，使壓機(jī)的滑塊與工作臺(tái)的平行度滿足標(biāo)準(zhǔn)公差要求；⑤對(duì)落料毛坯的尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)確認(rèn)，保證落料毛坯的尺寸在公差內(nèi)。

　　2.5 大型覆蓋件剛性差的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

　　汽車大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)剛性差的主要原因：①氣墊壓力小，拉延時(shí)如果氣墊的壓力小，成形時(shí)由于壓邊力小，毛坯四周的材料容易流入凹模型腔，與氣墊壓力大的條件下的拉延件比較，零件四周的材料流入量大，材料塑性變形不充分，造成沖壓件的剛性差；②氣墊的行程小，拉延時(shí)如果氣墊的行程小，會(huì)造成材料開(kāi)始流入凹模型腔時(shí)壓邊圈還沒(méi)有起作用，部分材料塑性變形不充分，造成沖壓件的剛性差；③落料毛坯的尺寸出現(xiàn)異常，如某開(kāi)卷落料廠進(jìn)行SUV車型的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋外板的開(kāi)卷落料生產(chǎn)時(shí)，操作工誤裝成了發(fā)動(dòng)機(jī)蓋內(nèi)板的開(kāi)卷落料模具，結(jié)果造成發(fā)動(dòng)機(jī)蓋外板落料毛坯尺寸局部變小，拉延時(shí)落料材尺寸變小的部位因壓不住料，材料容易流入凹模，材料塑性變形不充分，造成沖壓件的剛性差；④拉延件的工藝補(bǔ)充部位出現(xiàn)拉裂，拉延件工藝補(bǔ)充部位的拉裂雖然在后序的修邊工序中可以切掉，但沖壓件的剛性比較差，不能滿足零件的使用要求。

　　預(yù)防汽車大型覆蓋件沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)剛性差的措施：①將壓機(jī)的氣墊壓力調(diào)到最佳狀態(tài)，并進(jìn)行固化；②將氣墊行程調(diào)到最佳狀態(tài)，并進(jìn)行固化；③對(duì)落料毛坯的尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)確認(rèn)，保證落料毛坯的尺寸在公差內(nèi)；④拉延件的工藝補(bǔ)充部位出現(xiàn)拉裂的零件必須報(bào)廢。

　　2.6 表面劃傷的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

　　汽車大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)表面劃傷的主要原因：①材料表面有劃傷；②在人工生產(chǎn)線進(jìn)行搬運(yùn)生產(chǎn)時(shí)，在上料及下料的作業(yè)中發(fā)生劃傷；③零件在裝入工位器具時(shí)產(chǎn)生劃傷；④零件在運(yùn)輸及轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中發(fā)生劃傷。

　　預(yù)防汽車大型覆蓋件沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)表面劃傷的措施：①對(duì)開(kāi)卷落料材料進(jìn)行檢驗(yàn)控制，要求材料表面無(wú)劃傷；②通過(guò)對(duì)員工上下料作業(yè)的觀察進(jìn)行改善，例如改善模具的定位形狀、增加上下料輔助裝置；③對(duì)員工將零件裝入工位器具的作業(yè)進(jìn)行觀察及改善；④對(duì)零件在運(yùn)輸及轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中發(fā)生的劃傷問(wèn)題進(jìn)行確認(rèn)并進(jìn)行改善，例如改善工位器具的結(jié)構(gòu)。

　　三、結(jié)束語(yǔ)：

　　以上論述的是汽車大型覆蓋件的模具調(diào)試及試制結(jié)束后，在開(kāi)始批量沖壓生產(chǎn)中常見(jiàn)的表面缺陷的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施。沖壓件有些表面缺陷的產(chǎn)生原因是互相關(guān)聯(lián)的，消除一種表面缺陷會(huì)導(dǎo)致另一種表面缺陷的產(chǎn)生，或者發(fā)生一種表面缺陷的同時(shí)有另一種表面缺陷也同時(shí)發(fā)生。例如消除表面局部起皺的同時(shí)很可能造成零件局部變薄、拉裂，零件表面有凹坑的同時(shí)零件的剛性也可能不好。

　　【興迪源機(jī)械簡(jiǎn)介】

　　興迪源是國(guó)內(nèi)第一家向市場(chǎng)提供智能金屬管材內(nèi)高壓成形設(shè)備的生產(chǎn)商，已向各個(gè)領(lǐng)域的客戶提供了數(shù)十臺(tái)各種規(guī)格的內(nèi)高壓成形設(shè)備，合模力從400T至5000T，高達(dá)500MPa。

　　興迪源內(nèi)高壓成形設(shè)備適用于制造航空航天、核電、石油化工、飲水系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、汽車以及自行車行業(yè)的復(fù)雜異形截面空心構(gòu)件。主要產(chǎn)品有空心結(jié)構(gòu)框架、汽車車身支撐件、副車架、底盤(pán)件、進(jìn)排氣系統(tǒng)管件，以及航空航天飛行器構(gòu)件、軍工行業(yè)管件、發(fā)動(dòng)機(jī)中空軸類件、發(fā)動(dòng)機(jī)組合式空心凸輪軸和復(fù)雜管件等。