轎車門蓋類包邊常見(jiàn)缺陷及對(duì)策課件

1、轎車門蓋類包邊常見(jiàn)缺陷及對(duì)策王 宗 甫東風(fēng)裕隆汽車有限公司 沖壓工藝室摘要：四門兩蓋是汽車車身外表開(kāi)啟件, 裝配后要與周圍零件保持均勻的間隙和良好的形狀面差，以達(dá)到良好的互換性和較高的外觀視覺(jué)效果。包邊后零件出現(xiàn)的外觀缺陷及尺寸變動(dòng) ( 尺寸縮進(jìn)和尺寸脹出 ) 會(huì)直接影響零件外觀及裝配精度。本文簡(jiǎn)述了影響門蓋包邊外觀和精度的主要因素 , 對(duì)門蓋類包邊缺陷原因進(jìn)行了詳細(xì)分析并提出了對(duì)策。關(guān)鍵詞：預(yù)包邊鑲塊、預(yù)彎角度、正壓刀、磨損包邊定義包邊工藝是一種將內(nèi)板扣合到外板里面，利用包邊模具或者滾邊機(jī)器人把外板的翻邊預(yù)彎、壓平，使內(nèi)外板成為一個(gè)整體的制造工藝。包邊的工藝方法1. 常見(jiàn)的包邊類型及特點(diǎn)（1

2、） 手動(dòng)包邊機(jī) 特點(diǎn)：a、適合于小批量生產(chǎn)及樣車試制，通過(guò)更換包邊頭，可以實(shí)現(xiàn)多種產(chǎn)品的包邊;b、一次性投入成本稍高，目前國(guó)內(nèi)無(wú)供應(yīng)商,需要進(jìn)口設(shè)備;c、占地面積小。（2） 單一品種包邊專機(jī) 特點(diǎn)：a、適合于批量單一品種生產(chǎn)，天窗頂蓋，側(cè)圍后輪罩處包邊多采用這種方案，驅(qū)動(dòng)力可選擇液壓缸或伺服電機(jī);b、成本較低;c、占地面積?。?） 機(jī)器人滾邊專機(jī) 特點(diǎn)：a、適合于批量單一品種生產(chǎn)，也可配合換模臺(tái)做多品種生產(chǎn)，在歐美較為普及，隨著機(jī)器人本體價(jià)格降低，在國(guó)內(nèi)也逐漸成為趨勢(shì)，機(jī)器人的加入使搬運(yùn)，涂膠等包邊配套工藝達(dá)到了全自動(dòng)化;b、一次性投入成本高;c、占地面積較大（4） 包邊模具包邊 特點(diǎn)：a、適

3、合于大批量多品種生產(chǎn)，單機(jī)效率最高;b、包邊質(zhì)量最穩(wěn)定;c、一次性投入成本高;d、占地面積大目前我司所使用的包邊類型都是包邊模具包邊，根據(jù)我司的實(shí)際情況，本文主要介紹包邊模具所產(chǎn)生的常見(jiàn)缺陷及對(duì)策。 包邊模具包邊主要是由液壓機(jī)+包邊模具+換模機(jī)構(gòu)組合而成，比如我司焊裝車間1#、2#、3#包邊線。液壓機(jī)是通用的，模具是專用的，通過(guò)液壓機(jī)的一次行程，由模具完成零件的定位壓緊45預(yù)彎90壓平（如圖1） 圖 1包邊時(shí)常見(jiàn)的外觀缺陷原因及對(duì)策生產(chǎn)中常見(jiàn)的外觀缺陷有：包不住、倒邊、壓不死、角不圓、圓角大、棱線外凸、定位孔變形、包邊后開(kāi)裂、棱線R大小不一致等問(wèn)題。1） 包不住 包不住主要是指外板的翻邊經(jīng)過(guò)9

4、0的壓平后，沒(méi)有壓到內(nèi)板上面（如圖2）。 圖2產(chǎn)生原因：外板單件在翻邊工序上的四周定位不夠精確，外板落到凸模上時(shí)有活動(dòng)量，在翻邊時(shí)造成板件有少量偏移，導(dǎo)致此位置的Flange（翻邊）高度過(guò)短；模具開(kāi)發(fā)過(guò)程中，外板單件的包邊面展開(kāi)失誤，導(dǎo)致修邊線輪廓計(jì)算錯(cuò)度；內(nèi)板拉延件經(jīng)過(guò)剪邊后，局部會(huì)產(chǎn)生反彈和扭曲，導(dǎo)致包邊面過(guò)短；解決方案：首先對(duì)外板翻邊工序四周的定位進(jìn)行調(diào)整，確保翻邊時(shí)外板不會(huì)移動(dòng)。對(duì)調(diào)整后的外板單件進(jìn)行測(cè)量，觀察Flange高度是否滿足要求；調(diào)整后的外板Flange高度如果仍不能滿足要求，則需要擴(kuò)大外板修邊線輪廓；找出內(nèi)板此位置的反彈量，重新對(duì)模具進(jìn)行調(diào)整，確保內(nèi)板反彈量在允許的公差內(nèi)；

5、如果反彈量不能夠做到允許的公差范圍內(nèi)，則需要對(duì)應(yīng)的擴(kuò)大內(nèi)板修邊線輪廓。2. 倒邊 倒邊是指外板Flange經(jīng)過(guò)45預(yù)彎及90壓平后，翻邊不但沒(méi)有向里包住內(nèi)板，反而是向外倒或者邊重疊（如圖3）。 圖3-1 圖 3-2 產(chǎn)生原因：倒邊的前兆是翻邊發(fā)生縱向彎曲。 與外板翻邊角度有關(guān)。當(dāng)夾角在105以上時(shí)，45包邊鑲塊的作用力很容易使翻邊發(fā)生縱向彎曲，即倒邊（見(jiàn)圖3）；45包邊鑲塊的角度不對(duì)或形狀不對(duì)，在45預(yù)彎完成后，翻邊的角度遠(yuǎn)未到達(dá)45，在90壓平時(shí)發(fā)生倒邊。解決方法：當(dāng)外板翻邊角度超過(guò)105時(shí)，包邊模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要特別注意相應(yīng)結(jié)構(gòu)；修正45包邊鑲塊，使45包邊后翻邊角度到達(dá)或接近45。3. 壓不

6、死 壓不死就是指包邊后內(nèi)外板之間的間隙大于規(guī)定間隙值（0.10.3mm）。產(chǎn)生原因：下模座上的平衡塊（如圖 4 ）過(guò)高，圖4導(dǎo)致上模移動(dòng)到壓機(jī)下死點(diǎn)時(shí)正壓刀與凸模之間的間隙，大于包邊的標(biāo)準(zhǔn)厚度。=（21+2）+0.1+0.3 （為包邊標(biāo)準(zhǔn)厚度，1 為外板板厚， 2為內(nèi)板板厚）。只有達(dá)到厚度標(biāo)準(zhǔn)，才能滿足包邊后壓死。包邊用的液壓機(jī)的噸位小于120噸（標(biāo)準(zhǔn)噸位T=翻邊周長(zhǎng)(單位為毫米)*25Kg/1000120噸）。外板單件翻邊后，F(xiàn)lange根部R角過(guò)?。≧0.5mm），預(yù)彎時(shí)從Flange根部開(kāi)始變形（如圖5），當(dāng)正壓刀在下壓過(guò)程中，材料首先在Flange的根部聚集，使此位置先壓死，但是由于聚

7、料，導(dǎo)致Flange的端頭位置上翹，與內(nèi)板之間有間隙。圖5外板單件Flange面上起皺。起皺原因分兩種情況：a、外板翻邊工序的上下模翻邊刀塊間隙過(guò)大（間隙=-*15%，為外板厚度），在翻邊時(shí)，使材料聚集，產(chǎn)生起皺。b、外板單件拉延時(shí)，為了防止材料流動(dòng)過(guò)快，凹模入口R設(shè)計(jì)過(guò)小，因R過(guò)小，材料產(chǎn)生了充分的塑形變形。使材料的強(qiáng)度和剛度增加了很多，翻邊時(shí)導(dǎo)致Flange面不平整（如圖6）。 圖 6 -1 圖6-2包邊時(shí)局部產(chǎn)生材料聚集（如圖7），聚集厚度大于包邊的標(biāo)準(zhǔn)厚度。例如GPS1車型引擎蓋前沿。包邊過(guò)程中局部材料發(fā)生多次塑形變形例如GPS1引擎蓋前擋玻璃側(cè)，包邊后，材料有輕微的回彈現(xiàn)象。引擎蓋前

8、擋玻璃側(cè)的包邊因法規(guī)的要求要包成水滴狀（如圖8），因水滴造型原因，材料經(jīng)過(guò)45預(yù)彎、90包邊過(guò)程中發(fā)生了多次塑料變形，材料強(qiáng)度和硬度都增加了很多，以至于包邊后仍會(huì)產(chǎn)生回彈現(xiàn)象。 圖 7 圖 8 水滴狀包邊解決方法：把下模平衡塊下面的墊片抽掉0.20.6mm，使正壓刀與凸模之間的間隙達(dá)到包邊的標(biāo)準(zhǔn)間隙即可。觀察液壓機(jī)操作面板，如果上面顯示的噸位小于120T，需要調(diào)節(jié)液壓機(jī)進(jìn)油閥，增加進(jìn)油量，使壓機(jī)噸位達(dá)到120T以上。對(duì)外板翻邊工序的凸模型面邊沿進(jìn)行R倒角，使翻邊后的外板Flange根部的內(nèi)側(cè)R值為0.50.65mm。針對(duì)第一種起皺，只需調(diào)整翻邊刀塊間隙，使間隙（間隙=-*15%，為外板厚度）在

9、標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)即可；針對(duì)第二種情況的起皺，需要增大拉延工序凹模入口R值，使其翻邊后，F(xiàn)lange不會(huì)因?yàn)槔庸ば驎r(shí)的塑形變形而不平整（如圖9）。 圖 9 -1 圖 9 -2針對(duì)包邊過(guò)程中易產(chǎn)生聚料的現(xiàn)象，最常見(jiàn)的解決方法就是在聚料部位沿著X-Z平面對(duì)稱的開(kāi)12個(gè)豁口，在包邊過(guò)程中使料往缺口部位走，不至于產(chǎn)生聚料，（如圖10）GPS1引蓋前沿）。圖 10對(duì)產(chǎn)生多次塑形變形部位的正壓刀進(jìn)行補(bǔ)焊、研配，使上模移動(dòng)到下死點(diǎn)時(shí)，正壓刀與凸模之間的間隙3=-0.2mm（如圖11）。圖 114. 角不圓 角不圓是指門蓋中的幾處圓角在包邊后不圓滑。產(chǎn)生原因：角部是圓弧面，預(yù)彎刀推倒角部而產(chǎn)生聚料，疊在一起，料多了

10、就往外擠，造成角部變形而影響產(chǎn)品品質(zhì)。解決方法：外板角部翻邊高度的控制。角部的翻邊高度依R的大小而不同，當(dāng)R10mm時(shí)，F(xiàn)lange高度為2.53.0mm；當(dāng)R10mm時(shí)，翻邊高度在3.03.5mm。角部翻邊及過(guò)度區(qū)見(jiàn)圖12。把疊料部位對(duì)應(yīng)的上模正壓刀型面降低，使正壓刀下壓過(guò)程中疊料部位不再受力，便可改善角部疊料往外擠的問(wèn)題。圖12-1圖12-25. 圓角大 圓角大是指包邊后邊緣出現(xiàn)圓弧塌角狀。產(chǎn)生原因：45包邊鑲塊角度不對(duì)。當(dāng)45預(yù)彎刀塊與外板翻邊初始接觸時(shí)，產(chǎn)生了水平或者斜向上的力（如圖13），在這個(gè)力的作用下，外板向上彎曲（外板受力狀態(tài)及相應(yīng)的CAE分析狀態(tài)如圖14），形成外板邊緣的圓弧

11、塌角狀態(tài)（正常狀態(tài)的受力分析及CAE分析狀態(tài)如圖15、16） 圖13-1圖 13 -2圖 14圖 15圖 16解決方法：修正預(yù)彎刀塊角度，使其盡可能為45。 6. 棱線外凸 棱線外凸主要是指外板上兩條特征線部位，包邊后外凸。特征線之間的直線段有內(nèi)凹現(xiàn)象（如圖17）。產(chǎn)生原因：特征線及特征線之間的直線段在預(yù)彎時(shí)，直線段先接觸預(yù)彎刀，導(dǎo)致材料向兩端的特征線部位流動(dòng)，使特征線部位的材料過(guò)多，包邊后，導(dǎo)致特征線有外凸現(xiàn)象，同時(shí)因?yàn)橹本€段預(yù)彎角度過(guò)小，正壓刀在壓平過(guò)程中有內(nèi)卷現(xiàn)象。解決方法：在預(yù)彎刀上對(duì)應(yīng)的特征線部位進(jìn)行補(bǔ)焊、研配，對(duì)直線段進(jìn)行打磨，預(yù)彎時(shí)讓兩端的特征線區(qū)域先接觸，直線段后接觸，使料向中

12、間流動(dòng)。在外板單件特征線部位的修邊工序，上在特征線上進(jìn)行開(kāi)小豁口，在預(yù)彎時(shí)，使直線段的料無(wú)法向特征線部位流動(dòng)即可。7. 定位孔變形 定位孔變形是指包邊后起導(dǎo)正和精度定位的銷子把定位孔搞變形。產(chǎn)生原因：預(yù)彎角度過(guò)大（45）或者過(guò)?。?5）時(shí)，外板在包邊過(guò)程中發(fā)生竄動(dòng)，導(dǎo)致局部?jī)?nèi)外板之間沒(méi)有間隙（正常情況下內(nèi)外板之間的標(biāo)準(zhǔn)間隙為2.0mm），定位銷的導(dǎo)正作用失效，從而使孔變形。內(nèi)外板之間的間隙過(guò)小，定位銷在導(dǎo)正過(guò)程中因局部干涉失去導(dǎo)正作用，從而使孔變形。壓料板上壓爪局部與內(nèi)板之間的間隙過(guò)?。?.0mm），定位銷在導(dǎo)正過(guò)程中因壓爪與內(nèi)板干涉失去導(dǎo)正作用，從而使孔變形。解決方法：調(diào)整預(yù)彎刀角度，使其達(dá)

13、到或者接近45，同時(shí)增加壓料力，確保包邊過(guò)程中外板不發(fā)生竄動(dòng)。在確保總成尺寸精度合格的情況下，調(diào)整外板局部輪廓或者內(nèi)板剪邊，使內(nèi)外板之間的間隙達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的2.0mm。對(duì)壓爪與內(nèi)板之間的間隙進(jìn)行排查，確保壓爪與內(nèi)板之間的間隙在2.05.0mm之間。8. 包邊后開(kāi)裂 產(chǎn)生原因：外板單件修邊工序上下模修邊刀口間隙過(guò)大，修邊時(shí)外板不是直接剪斷而是撕裂斷，導(dǎo)致Flange邊緣存在尖而硬的毛刺，當(dāng)預(yù)彎時(shí)，在毛刺處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而使Flange開(kāi)裂。外板單件翻邊工序間隙過(guò)小，同時(shí)翻邊工序凸模R過(guò)小，在翻邊時(shí)，翻邊力大于板料的塑形變形力，在Flange的根部產(chǎn)生隱裂或者暗傷。在預(yù)彎時(shí)，會(huì)在隱裂和暗傷位置產(chǎn)生應(yīng)

14、力集中，從而發(fā)生開(kāi)裂。解決方法：調(diào)整修邊模具刀塊，使外板能夠正常的被剪斷，而不生成毛刺。調(diào)整翻邊間隙及增大凸模R值，使翻邊力小于材料的塑形變形力。在Flange的根部不產(chǎn)生隱裂和暗傷。9. 棱線R大小不一致 主要是指包邊后門總成外板四周的R大小不一致。產(chǎn)生原因：外板四周Flange根部R大小不一致，預(yù)彎后，局部預(yù)彎角度大于或者小于45。根據(jù)車體要求高強(qiáng)度化并且輕量化、輕便原材料應(yīng)該被采用，INR、REINF INR連接構(gòu)成的板材形式，INR側(cè)（薄板部 料厚=0.65mm）和REINF側(cè)（厚板部 料厚=1.4mm），包邊厚度值不同，導(dǎo)致棱線R不一致（如圖 18 ）圖 18- 1圖 18-2圖 1

15、8-3解決方法：調(diào)整外板翻邊凸模R值，使其四周Flange根部R盡量一致，同時(shí)調(diào)整預(yù)彎刀角度，使其達(dá)到或者接近45度。在REINF的一側(cè)所對(duì)應(yīng)的正壓刀上做一個(gè)臺(tái)階（如圖 19），使其包邊后的值，與較薄側(cè)的值一樣（如圖 *）。圖 19-1圖 19 -2包邊中的材料蠕變所謂材料蠕變是指外板在包邊過(guò)程中，因材料塑形變形的原因使四周輪廓尺寸發(fā)生變化，通常是變?。ㄈ鐖D 20）。這個(gè)變化量一般在0.10.5mm之間，依據(jù)外板的材質(zhì)、翻邊R的大小、R處材料變形程度、受力方向、包邊方式（機(jī)器人滾邊還是包邊模具包邊）等不同而不同。圖 20 為了對(duì)應(yīng)材料蠕變，在做外板單件工藝圖時(shí)，在翻邊工序，對(duì)外板的輪廓向外做Over Flange （過(guò)翻邊）。特征線部位的Over Flange為0.10.2mm，一般部位的Over Flange為0.30.5mm。（如果是用滾邊機(jī)器人包邊，特征線部位的Over Flange為00.1mm，一般部位的Over Flange為0.2mm）。 結(jié)論：