導(dǎo)語：汽車沖壓車身銳棱技術(shù)發(fā)展分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：在模具制造時(shí)期為解決制件縮頸、拉裂、滑移線等質(zhì)量問題，通過拉延銳棱強(qiáng)壓工藝、二次銳棱成型工藝、壓料夾持翻邊工藝及銳棱數(shù)控挑銑工藝，改進(jìn)銳棱模具以提高制件表面質(zhì)量。在生產(chǎn)時(shí)期銳棱模具長期使用過程中會(huì)出現(xiàn)銳棱磨損問題影響整車質(zhì)量。經(jīng)過不斷探索和積累，發(fā)明了汽車沖壓模具的銳棱修復(fù)方法，解決銳棱磨損修復(fù)問題。新方法維修時(shí)間短、成本低、效果好并獲得國家發(fā)明專利。同時(shí)還介紹了銳棱模具在生產(chǎn)使用時(shí)的問題解決方法和銳棱模具維護(hù)方法及銳棱焊裝的工藝特點(diǎn)等，從而提升制件生產(chǎn)合格率，減低廢返品率。

關(guān)鍵詞：銳棱二次銳棱成型銳棱修復(fù)

1前言

汽車外形帶給人們最直觀的印象，在傳承車身經(jīng)典造型的同時(shí)，加入更多犀利、彰顯運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)元素，如各類“棱線”造型，汽車特征線是決定汽車造型特征的關(guān)鍵線，除了其本身所具有的對(duì)汽車形面轉(zhuǎn)折的標(biāo)識(shí)作用以外，還攜帶了大量的造型意向、品牌、空氣動(dòng)力學(xué)和制造工藝等與造型設(shè)計(jì)相關(guān)的信息。文獻(xiàn)[1]采用了標(biāo)志性、區(qū)別性的顯著形態(tài)特點(diǎn)的棱線。銳棱的研發(fā)、制造和應(yīng)用，是衡量一個(gè)模具公司制造水平和科技創(chuàng)新的重要標(biāo)志。

2銳棱起源

德國大眾公司的銳棱產(chǎn)品，來源于奧迪特制件產(chǎn)品評(píng)審體系。在七十年代，奧迪公司運(yùn)用了奧迪特評(píng)審體系。對(duì)整車產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求，其中，各個(gè)制件的匹配間隙要達(dá)到3.5～4mm。而當(dāng)時(shí)其他的歐洲汽車廠家，匹配間隙要求都是5～8mm[2]，被稱為震動(dòng)汽車界的“縫隙戰(zhàn)爭(zhēng)”[3]。奧迪特評(píng)審制度以嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系、評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)以及優(yōu)秀產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)造了諸多奇跡，“縫隙戰(zhàn)爭(zhēng)”影響至今，致使一汽-大眾公司所有車型，特征線和匹配制件圓角越來越小，進(jìn)化了銳棱的獨(dú)特性，其他汽車廠商幾乎無法仿制。這種造型是大眾品牌傳統(tǒng)造型特征的延續(xù)，是其品牌特征的重要識(shí)別標(biāo)志[4]。聚集四十多年的技術(shù)探索、創(chuàng)新、沉積、運(yùn)用，并深植全員內(nèi)心并貫徹至工作理念，使銳棱工藝不斷迭代更新趨向完美。這也使得歐洲的汽車生產(chǎn)廠家向大眾汽車集團(tuán)看齊。

3銳棱的定義

銳棱標(biāo)準(zhǔn)為，銳棱是圓角≤6.5mm，并且弧長＜2.5mm，成型后尖角銳利造型如圖1所示。銳棱又稱為希臘雕刻棱，希臘的藝術(shù)雕刻如圖2所示，以有力的棱線為表現(xiàn)形式，突出內(nèi)在力量和穿透力，是用外在的形式表現(xiàn)內(nèi)在力量的典型模式[5]。而大眾公司車型也具備上述的特點(diǎn)，通過銳棱完美的結(jié)合，使整個(gè)車型動(dòng)感中滲透優(yōu)雅。

4銳棱模具

進(jìn)口的銳棱模具價(jià)格高、采購周期長。目前國內(nèi)合作廠家已經(jīng)能獨(dú)立完成有關(guān)銳棱模具設(shè)計(jì)、制造和調(diào)試，掌握銳棱模具制造各項(xiàng)技術(shù)。模具制造質(zhì)量和制件質(zhì)量同時(shí)獲得了國外公司的認(rèn)可。4.1銳棱模具新工藝。銳棱成形圓角較小違背常規(guī)的沖壓原理，不利于板料的拉伸成形。銳棱制件最主要缺陷是縮頸、拉裂、滑移線、暗坑、回彈等缺陷，如圖3所示，模具制造賦予了新的挑戰(zhàn)。針對(duì)這些問題進(jìn)行探索創(chuàng)新，采用新方法、新工藝，可以提高制件表面質(zhì)量。a.銳棱強(qiáng)壓工藝，在拉延銳棱線成型時(shí)，銳棱兩側(cè)有強(qiáng)壓區(qū)。凹模棱線尖點(diǎn)位置有2mm寬1mm深的空開，不能著色。使制件成型時(shí)，棱線兩側(cè)均勻壓實(shí)，用來保證能夠得到清晰銳棱線，如圖4所示。b.二次成型工藝，隨著新車型的外形流線型角度增大，車身制件型面越來越復(fù)雜。拉延工序一次成型銳棱不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，首先在拉延銳棱位置圓角加大，保證拉延制件無質(zhì)量問題。在采用以后工序通過棱線二次整型方法，如圖5所示，使銳棱達(dá)到規(guī)定的尺寸和質(zhì)量要求。c.壓料夾持翻邊工藝，為了解決夾角小在翻邊時(shí)主棱線會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的聚料問題和翻邊立面有缺陷問題。通過采用壓料夾持裝置，在翻邊工作中，翻邊的板料一直在夾料的狀態(tài)下。板料的流動(dòng)受到良好的控制，制件的立面質(zhì)量得到了提高，達(dá)到質(zhì)量要求。電腦模擬后門位置夾料翻邊與常規(guī)翻邊狀態(tài)，得到結(jié)果如圖6所示，明顯看到采用壓料夾持翻邊工藝的制件質(zhì)量更優(yōu)[6]d.銳棱數(shù)控挑銑工藝，將模具的凸模棱線R挑銑為零，并用凹模配合凸模棱線進(jìn)行強(qiáng)壓成形，使沖壓板料充分包裹棱線成形出極銳利的造型，來實(shí)現(xiàn)車身零件的銳棱效果。如果出現(xiàn)銳棱著色不均勻，銳棱位置產(chǎn)生波浪缺陷。e.銳棱成型模擬分析，模具在產(chǎn)品開發(fā)階段，利用產(chǎn)品開發(fā)同步工程技術(shù)方法，借助有限元分析軟件進(jìn)行銳棱成型模擬分析，得到如圖7所示結(jié)果。對(duì)該區(qū)域造型質(zhì)量缺陷進(jìn)行充分識(shí)別和分析[7]，發(fā)現(xiàn)板料在成形時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么樣質(zhì)量缺陷，提前制定優(yōu)化方案。f.滑移線優(yōu)化方法，滑移線是板料在成形展開時(shí)，凸模棱線尖點(diǎn)對(duì)板料接觸滑動(dòng)痕跡。不能在制件上有明顯體現(xiàn)，如圖8所示。優(yōu)化方法一，在拉延模制件成形時(shí)，設(shè)定主特征線或銳棱線的最佳拉延成形角度，確定合理的沖壓方向。使材料在特征線或銳棱線兩側(cè)走料速度一樣，能夠均勻展開成型。這樣可以使制件得到較好表面質(zhì)量要求，減輕或消除滑移線。優(yōu)化方法二，在板料成形率允許的情況下，對(duì)拉延凸模、凹模工藝補(bǔ)償區(qū)設(shè)定工藝凸包或其它形狀工藝補(bǔ)償型面。可以調(diào)整控制特征線和銳棱線凸模接觸板料的時(shí)間，從而使板料在棱線凸模的兩側(cè)成形走料速度相同避免滑移線產(chǎn)生。4.2銳棱模具使用注意事項(xiàng)。生產(chǎn)時(shí)對(duì)制件銳棱位置格外的關(guān)注，銳棱位置出現(xiàn)暗坑、波浪、滑移線等缺陷是不能返修的，發(fā)現(xiàn)問題只能全部報(bào)廢。板料參數(shù)需要重新設(shè)定，如機(jī)械性能、表面粗糙度、抗拉強(qiáng)度等。針對(duì)銳棱凸模精致而脆弱的特點(diǎn)，對(duì)凸模進(jìn)行電鍍鉻處理，以增強(qiáng)表面硬度及耐磨度，延長銳棱區(qū)域使用壽命。4.3銳棱模具的維修。銳棱模具生產(chǎn)時(shí)，每分鐘13～15次左右高速節(jié)拍，要維護(hù)和維修好是一個(gè)很重要的課題。隨著所產(chǎn)沖壓件數(shù)量的增多，銳棱區(qū)域會(huì)呈現(xiàn)不同程度的磨損，導(dǎo)致制件R角變鈍或銳棱線過渡不均勻等缺陷。經(jīng)過掃描銳棱高度有磨損。如某款車四門外板掃描測(cè)量后，銳度偏差地方達(dá)到-0.25mm，（2張A4打印紙的厚度是0.2mm）。圖9所示為某車型右前門模具更改前后對(duì)比圖。4.3.1銳棱維修方案。德國大眾對(duì)銳棱采取的修復(fù)方案為拉延模銳棱凸模復(fù)制或?qū)δp的拉延凸模整體降銑、重新研配。但這2個(gè)方法，費(fèi)用高且周期長，不符合實(shí)際需求。德國也沒有采取過局部燒焊維修維修方法（燒焊一般多用于補(bǔ)救，模具制造是不會(huì)輕易采用燒焊，而且一旦燒焊成本會(huì)有一定的提高，燒焊的風(fēng)險(xiǎn)也很高）。經(jīng)過詳細(xì)的論證，制定符合實(shí)際需求、可實(shí)施的方案是模具銳棱區(qū)域堆焊方式修復(fù)銳棱。這個(gè)方案費(fèi)用低，時(shí)間周期為3周，但難度高，而且沒有可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。要能夠使方案成功實(shí)施，必須突破解決3個(gè)難題即突破燒焊技術(shù)瓶頸、機(jī)加數(shù)模數(shù)據(jù)的優(yōu)化和凸模型面研修。4.3.2演練和實(shí)施。為了突破技術(shù)瓶頸制定3個(gè)月的演練計(jì)劃，進(jìn)行技術(shù)知識(shí)萃取、技術(shù)融合、方法提煉，燒焊和研修方面開拓創(chuàng)新提取“分組焊接法”“交叉研修法”等多項(xiàng)操作規(guī)范。經(jīng)過大家聚力創(chuàng)新，技術(shù)瓶頸全部攻克，有效的避免燒焊帶來的變形、裂紋、氣孔等表面缺陷。機(jī)加數(shù)模數(shù)據(jù)不能采用原始數(shù)據(jù)加工。因?yàn)檎{(diào)試模具時(shí)期制件缺陷會(huì)對(duì)凸模表面型面進(jìn)行優(yōu)化，還有因?yàn)槟＞咭陨a(chǎn)了一定的時(shí)期，型面有一定的磨損，需要對(duì)現(xiàn)有凸模進(jìn)行掃描，并同原有數(shù)據(jù)擬合，重新生成新的加工數(shù)據(jù)，這樣保證達(dá)到最佳效果。凸模加工后在燒焊的搭接位置留有0.05mm高的余量，需要手工研修。這不但需要研修的技術(shù)好，還需要有更好的方法。經(jīng)過多次試驗(yàn)，最后融合多種研修方法，創(chuàng)新出“交叉研修法”使研修效率提高一倍，達(dá)到質(zhì)量最理想的效果。通過這些難題的解決，確保銳棱修復(fù)順利完成。將修復(fù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，獲得國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局發(fā)明專利，填補(bǔ)國內(nèi)銳棱修復(fù)技術(shù)空白[8]，如圖10所示。

5焊裝裝配時(shí)工藝特點(diǎn)

銳棱制件對(duì)焊裝的裝配工藝也有新要求。以前是制件形狀輪廓間隙和型面平度對(duì)齊為基準(zhǔn)，而現(xiàn)今銳棱車型首先要以主造型線和銳棱型面和間隙對(duì)齊，然后調(diào)整制件輪廓間隙和型面間隙。新工藝標(biāo)準(zhǔn)使焊裝白車身的裝配順序發(fā)生改變，增加了許多基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)面，需要更多的裝配時(shí)間，同時(shí)也增加了裝配難度。這需要每一名裝配員工熟練掌握銳棱工藝和奧迪特質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，才能使得高質(zhì)量品質(zhì)的車輛快速生產(chǎn)。6結(jié)論a.銳棱模具在模擬階段，結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)對(duì)零件的質(zhì)量缺陷進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。采取相應(yīng)措施，預(yù)留產(chǎn)生缺陷后改進(jìn)實(shí)施的位置空間可以提高制件質(zhì)量。b.在模具結(jié)構(gòu)方面通過新工藝手段如強(qiáng)壓工藝、而成成型工藝和翻邊夾持方法等能有效控制銳棱位置表面質(zhì)量。c.在銳棱模具生產(chǎn)時(shí)，從板料性能的細(xì)化、模具涂層、模具電鍍?cè)O(shè)定等使制件質(zhì)量和效率控制在要求的范圍內(nèi)，也使制件的廢品率和返修率大大的降低。

作者:魏春誼 孫勝偉 李惠龍 趙紹新 于達(dá) 陳清亮 單位:一汽大眾汽車有限公司