沖壓生產線設計及質量控制

1、沖壓生產線設計及質量控制以下介紹轎車車身覆蓋件沖壓生產線工藝設計的幾個關注點：1.轎車覆蓋件生產線設計思路轎車企業(yè)要大幅度提高沖壓件生產效率，就要建設先進的轎車覆蓋件沖壓 生產線，其設計思路可以歸納為以下幾點：(1)應最大限度地發(fā)揮企業(yè)固定資產的效率。轎車企業(yè)的生產方式隨生產規(guī) 模的發(fā)展而變化，每次變化必定會進行產業(yè)結構調整和固定資產重新配置。為 達到固定資產優(yōu)化配置目的，轎車企業(yè)一般把優(yōu)質資產優(yōu)先配置于市場緊俏產 品。因此，企業(yè)在進行轎車覆蓋件沖壓生產線設計時，應將盤活原有固定資產 存量和新增固定資產增量一起考慮，才能最大限度地發(fā)揮企業(yè)固定資產的效率。(2)應事前作好認真的可行性調研。既要防

2、止引進那些過時的、沒有發(fā)展前 途的設備，也要考慮所引進的技術和設備要符合國情、符合企業(yè)的實際使用能 力，并滿足不同的產品品種、產品規(guī)格和產品系列的要求。只有這樣，才能保 證企業(yè)以最少的資金投入，取得最大的經濟效益。(3)應對轎車沖壓覆蓋件質量特性進行充分研究。轎車覆蓋件檢測項目立項 是質量控制基礎，具檢測項目立項有二個依據和二個原則：第一個依據是車身 各覆蓋件形成后，必須以滿足用戶確定的測量點和裝配點為產品測量基準點； 第二個依據是車身各覆蓋件形成后，必須以變形最小點為產品測量基準點；第 一個原則是車身各覆蓋件的測量項目確定，必須是根據各覆蓋件的關鍵特性和 過程特性來確定；第二個原則是車身各覆

3、蓋件的測量，必須是最快速、最精確 的測量方法。也就是說轎車車身各覆蓋件的成形和拉伸質量控制要求不同，那 么各類覆蓋件檢測項目確定和檢測儀器配備就必須針對影響產品性能以及材料 成形和拉伸的特殊要求。(4)應盡量考慮輔助設備對整條沖壓生產線的協(xié)調性。企業(yè)在進行轎車沖壓 線設計時，首先要考慮轎車沖壓線的作業(yè)機械手配置和運輸能力滿足各類產品 生產能力要求，以實現(xiàn)產品流轉暢通、減少搬運量，而且要有相應的產品周轉 場地；其次應盡量考慮采用物流輸送線來保證整條生產線協(xié)調性；最后為確保 轎車覆蓋件產品質量，應充分考慮沖壓模具清洗或模具整修等輔助處理系統(tǒng)的 配置。2.轎車覆蓋轎車覆蓋件沖壓生產線一般有沖壓材料準

4、備、沖壓加工、沖壓件測量和沖 壓模具整理這幾個區(qū)域。國內外先進的轎車覆蓋件沖壓生產線從原材料進貨、 貯存、發(fā)貨到沖壓加工全過程一般是由中央控制室進行管理，中央控制室控制 屏顯示的一系列燈光表示各操作工位的實際工作情況。而四門兩蓋是一個獨立 而又特殊的部件，它既是安全件、又是運動件、還是轎車裝飾件。因此，現(xiàn)以 轎車四門兩蓋為例介紹該產品沖壓生產線的生產組織。(1) 沖壓原材料準備。轎車覆蓋件沖壓原材料準備有效實施的主要工作有這 幾項：首先是按企業(yè)產品生產能力大小來確定沖壓原材料準備區(qū)域面積、相應 標識和相應的運輸設備；其次是按生產部門發(fā)出的生產指令單來核定材料 牌號、材料規(guī)格、產品批號和產品數量

5、；最后是按工藝部門設計的產品任務 流轉卡要求填寫，將準備的沖壓件原材料和填寫的產品任務流轉卡送沖 壓生產線交相關人員確認。(2) 沖壓生產線的生產組織。覆蓋件沖壓一般是按照產品復雜程度來確定工藝流程，轎車左/ 右前門內板沖壓工藝流程為雙邊拉延、再拉延+修邊沖孔+側修邊、修邊沖孔、翻邊沖孔、沖孔+側沖孔+側修邊、整形這六個生產工序，而沖壓生產線的生產組織能否有效實現(xiàn)生產線正常生產為關鍵。因此，覆蓋件沖壓生產線的生產組織必須注意這幾點：首先是沖壓設備的規(guī)范調整。應按每道工序規(guī)定的產品沖壓工藝卡要求正確調整每臺沖壓設備的設備參數，同時還必須對每臺沖壓設備配合使用的輔助設備進行規(guī)范調整；最后是沖壓模具

6、位置的正確調整。(3) 沖壓生產線的定時檢查。首先是檢查生產設備和輔助設備運行的有效性，檢查重點是設備的過載保護、配料夾緊力、離合器開啟壓力等參數的正確性，其次是檢查產品實物質量的穩(wěn)定性，檢查項目有材料缺陷、暗傷、開裂、切邊毛刺、孔毛刺、拉毛、滑痕跡、起皺、麻點等，如果發(fā)現(xiàn)缺陷就必須按規(guī)定要求填寫在檢驗記錄卡。最后是成品的樣件檢查，按規(guī)定頻次將合格產品放在樣架上進行檢查。3. 轎車覆蓋件沖壓模具整理由于轎車覆蓋件模具決不允許模具表面有不清潔和缺陷發(fā)現(xiàn)，這樣轎車覆 蓋件模具整理是十分重要的，就必須考慮模具清洗和模具整修等整理要求的確 定。(1) 覆蓋件模具清洗。當轎車覆蓋件模具加工到規(guī)定批次時，

7、必須對模具表面進行清洗，以消除模具表面的不清潔，避免影響覆蓋件表面質量，模具表面清洗必須控制水壓和清洗液配方。(2) 覆蓋件模具表面質量檢查。當轎車覆蓋件加工時發(fā)現(xiàn)有毛刺、拉毛、滑痕跡、起皺、麻點等缺陷時，就必須立即對模具表面質量進行檢查，并用200目以上精細紗皮對模具表面進行清理，模具清理必須使用專門培訓人員和對表面清理使用的紗皮目數嚴格控制，并對轎車覆蓋件模具清理的表面質量進行嚴 格檢查。(3)覆蓋件模具的周期鑒定。當覆蓋件模具使用到一定批次時，應當對覆蓋 件模具進行周期檢定，檢查重點是模具易損件的極限尺寸，如果易損件的極限 尺寸已達到規(guī)定量時，就必須考慮易損件的更換。必須注意：模具易損件

8、更換 后應對轎車覆蓋件模具進行全尺寸驗證。轎車覆蓋件質量控制.轎車沖壓覆蓋X件的質量控制就是 針對不同覆蓋件產 j品質量特性，按不 二同的測量方法，對 二不同轎車覆蓋件進 二行測量的過程。為 一確保轎車覆蓋件產 二品質量，其質量控 二制方法有以下幾種:二(1)轎車覆蓋二:件原材料質量特性 驗證。轎車覆蓋件 產品在成型過程中一般都要經過多次拉伸，這樣對影響沖壓件成形和拉伸的特殊項目就必須進行 驗證。原材料符合性驗證就是對所使用原材料進行外形、尺寸、機械性能、化 學成分等項目的驗證，這些驗證都是按照檢驗指導書的規(guī)定項目、方法、頻次 和材料標準判定準則要求進行。(2)轎車覆蓋件產品尺寸驗證。轎車四門

9、兩蓋等產品的覆蓋件沖壓尺寸一般 是用標準樣架來進行抽樣檢驗，以確定這些覆蓋件產品尺寸是否符合規(guī)定。對 這些標準樣架的測量點要定期檢定，每天還要用標準樣件對測量點進行校正， 有關人員對標準樣架尺寸的檢測結果、樣架測量點的檢定結果和樣架測量點的 校正結果，按規(guī)定進行記錄和分析尺寸穩(wěn)定性。(3)轎車覆蓋件產品裝配位置尺寸驗證。轎車四門兩蓋、左、右側圍和車身 沖壓件裝配位置尺寸驗證，一般是采用柔性檢具和懸臂三坐標測量儀來檢測， 并由三坐標測試來定期控制這些檢測儀器的穩(wěn)定性和分析這些檢測數據。這些 覆蓋件產品外形復雜，制造和使用標準樣架難度較大，因此汽車企業(yè)一般都采 用柔性檢具來檢測這些零件尺寸。柔性檢

10、具在使用前由專門計算機軟件工程師 編制操作程序，檢驗人員必須嚴格按操作程序實施，工程技術人員根據采集數 據對程序進行修正后，完成最佳程序提供使用，并定期分析采集數據，以確保這些覆蓋件產品質量穩(wěn)定性。轎車車身覆蓋件模具制造轎車覆蓋件模具是轎車模具的主要模具，也是組成車身沖壓生產線的重要部分，要進行轎車沖壓生產線的設計，就必須了解模具設計的基本要求。現(xiàn)以轎車覆蓋件沖壓模具為例介紹其設計制造思路。1. 轎車覆蓋件模具設計原則轎車覆蓋件模具設計直接影響到產品質量、材料利用率、生產效率和制造成本，并從根本上決定后續(xù)產品成形工藝的可行性。要使轎車產品質量大幅度提高，轎車覆蓋件模具設計應遵循的設計基本原則：

11、沖壓方向的確定必須合理、壓料面形狀的確定必須有效、工藝補充面的確定必須充分、對于轎車覆蓋件深沖模具的設計必須結合日后工藝，合理進行整體規(guī)劃。除此之外，轎車覆蓋件模具設計還必須注意這幾點：(1) 拉伸件的圓角和直線設計。拉伸件有圓角和直線部分時，在直線部分設置拉伸筋，使進料速度得到平衡；如果在拉伸件直線部分的深度淺的部分設置了拉伸筋，那么深度深的直線部分就不必設置拉伸筋。(2) 模具內外圈設計。淺拉伸件的園角和直線部分均應設置拉伸筋，但圓角部分只可設置一條拉伸筋，而直線部分則可設置13條拉伸筋；如果有多條拉伸筋時，就應是“外松內緊”，即模具外圈拉伸筋“松”些，而模具內圈拉伸筋“緊”些，這樣通過改

12、變拉伸筋高度就能達到這個目的。(3) 拉伸筋輪廓應呈凸凹曲線形狀。在凸曲線部分應設置寬度拉伸筋，而在凹曲線部分可以不設置拉伸筋；拉伸筋或者拉伸檻應盡量靠近拉伸筋模圓角，這樣可以增加材料利用率和減少模具外廓尺寸，但要考慮不要影響修邊模的強 度。2. 轎車覆蓋件模具制造步驟轎車覆蓋件模具的制造主要有以下幾個步驟：(1) 模具概念設計。轎車車身是復雜的自由曲面集合體，覆蓋件概念設計一般是通過CADE維造型軟件，對所需分析數據及其關系進行抽象和概括，并建立計算機數據處理后的基礎模型。通過概念設計可以確定各覆蓋件實體及其屬性之間的關系。具體到轎車覆蓋件拉伸模具的設計，實體就是拉伸模具在設計過程中起決定性

13、作用的對象，就是對實體從不同方面建立的數據模型。(2)模具實體設計。覆蓋件實體設計一般是通過CAET限元分析仿真軟件完成對車身覆蓋件工藝參數設定和模具的優(yōu)化。應用CAES術必須注意這幾點： 首先應充分了解被加工覆蓋件的材料牌號、材料規(guī)格、材料延伸率和最大展開 面積等材料性能，并正確預測覆蓋件實體沖壓時可能產生的起皺、破裂、表面 質量、回彈等缺陷。其次應充分考慮轎車覆蓋件沖壓模具實體設計時選用的材 料屬性，并正確掌握沖壓模具和沖壓設備連接方式以及連接尺寸等要求，最后應充分了解沖壓設備的屬性。(3) 模具符合性驗證。當模具制造完畢，必須進行模具驗證，而模具驗證又 分為模具符合性驗證和適用性驗證。模具符合性驗證就是驗證模具安裝尺寸、 模具硬度、定位銷和定位塊位置、模腔尺寸等，是否符合設計圖紙以及組裝后 模具是否符合裝配調正技術條件，也就是模具尚未安裝到使用設備的靜態(tài)驗證。(4) 模具適用性驗證。模具適用性驗證就是組裝好的模具安裝到規(guī)定設備