車門外板外開手柄安裝孔周邊A面凹陷問題解決方案

文/李儉·東風商用車有限公司車身廠

車門外板外開手柄安裝孔周邊A面凹陷問題解決方案

文/李儉·東風商用車有限公司車身廠

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展及人們物質(zhì)文明及精神文明生活水平的提高，人們對汽車品質(zhì)的要求不斷提高。車門作為汽車車身A級覆蓋件，其外觀品質(zhì)水平，尤其顯得重要。本文主要是針對東風某車型車門外板外開手柄安裝孔周邊A面凹陷質(zhì)量缺陷產(chǎn)生機理、具體現(xiàn)象進行介紹，同時也向讀者介紹該問題的解決思路、原理和方案，以供讀者參考。

車門外板外開手柄安裝孔周邊A面凹陷

車門外板外開手柄安裝孔產(chǎn)品介紹

車門外板后下角是車門外開手柄安裝孔，該孔大小為125mm×139mm，孔深為5.8mm，該孔前下角半徑R為21mm，前上半徑R為62mm，后上角半徑R為28mm，后下角半徑R為25mm，根部半徑R為2mm。車門外開手柄零件與該孔的法蘭邊型面、輪廓線都有裝配關(guān)系。

A面凹陷質(zhì)量問題介紹

車門外板外開手柄安裝孔周邊A面凹陷主要產(chǎn)生在該孔的上方、下方、前方黑線框圈部位，凹陷主要是采用長方形油石碚的檢測方式，如圖1所示。

圖1 凹陷的檢測方式

A面凹陷產(chǎn)生的原因

車門外板有3道沖壓工序，第一序是拉延成形，第二序是修邊沖孔，第三序是修邊翻邊整形，如圖2所示；車門外開手柄安裝孔在第一序中的內(nèi)容是初步成形，在第二序中是沖孔，最后是通過在第三序整形最終完全實現(xiàn)該孔，該工藝特點是在第一序拉延中將安裝孔深度一次拉深到位，但是為避免拉延成形導致根部R一次拉伸成形過量開裂，所以把根部R放大，20序沖孔后，通過30序整形把根部R整到產(chǎn)品要求尺寸，整形量約1.7mm。

圖2 車門外板的3道沖壓工序

經(jīng)過對車門外板全工序模具調(diào)試分析發(fā)現(xiàn)，在拉延工序，車門外板外開手柄安裝孔周邊A面并沒有出現(xiàn)凹陷。在第二序修邊沖孔工序中，沖孔后，車門外開手柄孔上方、前方、下方出現(xiàn)凹陷，具體凹陷部位如圖3黑線框中部位所示。在第三序翻邊整形后，外開手柄孔前下方凹陷向外延伸，如圖4所示，凹陷范圍沿著零件側(cè)壁延伸約90mm×300mm。

圖3 沖孔后前方、上方、下方出現(xiàn)凹陷

圖4 翻邊整形后，零件下方凹陷范圍

A面凹陷產(chǎn)生原因分析

第二序沖孔后產(chǎn)生凹陷原因分析

⑴模具研合率不足。

零件沖孔后產(chǎn)生凹陷，一般性的原因是由于模具研合率不足，造成沖孔過程中零件懸空，在沖孔過程中的強大作用力下，零件產(chǎn)生變形，所以第一步是排除模具研合率問題，對沖孔周邊型面進行重新研合。

⑵沖孔后回彈造成型面畸變。

經(jīng)過對沖孔部位上、下模模具型面重新研合合格后調(diào)試，發(fā)現(xiàn)零件凹陷情況基本沒有變化，所以判定20序凹陷是由于沖孔后回彈造成零件型面畸變而產(chǎn)生的。

第三序翻邊整形后凹陷變大原因分析

⑴檢查模具型面壓合率。

翻邊整形過程中，模具上、下模型面研合率不足，造成零件局部懸空，由于在整形過程中強大作用力的作用下，也會使零件變形，但是經(jīng)過對第三序模具型面研合率重新研合合格后調(diào)試，零件凹陷情況基本沒有變化。

⑵減少根部R處的整形量。

根據(jù)門外開手柄實際裝配情況，減少孔根部R處的整形量，由理論的1.7mm整形量減少到1.0mm左右。有輕微的變化，但是從根本上來說沒有改善，基本上可以判斷此方案無法解決該工序產(chǎn)生的凹陷。

經(jīng)過對第三序翻邊整形模具提高研合率及減少外開手柄安裝孔根部R處的整形量調(diào)試驗證，可以最終判定出該工序產(chǎn)生凹陷的原因是翻邊整形過程中產(chǎn)生的材料變形的內(nèi)部力量造成零件型面發(fā)生畸變而產(chǎn)生凹陷的。

A面凹陷問題的解決方案

解決方案分析

要解決車門外板外開手柄安裝孔周邊A面凹陷問題，有兩個關(guān)鍵問題需要解決，第一個關(guān)鍵問題是沖孔后回彈發(fā)生型面畸變造成凹陷，第二個關(guān)鍵問題是翻邊整形過程中材料變形的內(nèi)部力量造成零件型面的畸變而產(chǎn)生凹陷，通過反復驗證和理論論證，最終定下的解決方案如下：

⑴原來該孔深度5.8mm是在拉延工序一次性拉深到位，改為在拉延工序只拉深3.0mm，并在該孔上方、前方、下方做A面隆起，以隆起中心線為最高點隆起0.5mm，以離孔邊120mm距離做邊界線漸變過渡消失，拉延件合格并沒有產(chǎn)生凹陷。

⑵由于在拉延工序拉深深度減少了2.8mm，在20序沖孔后，車門外開手柄周邊型面回彈非常少，所以零件沒有產(chǎn)生畸變，該處的A面凹陷消除，如圖5所示。

圖5 二序沖孔后沒有產(chǎn)生凹陷

⑶由于外開手柄安裝孔下方翻邊為拉伸性翻邊，在翻邊過程中會產(chǎn)生很大的材料變形力，所以在該部位翻邊每隔70mm左右增加一個三角形（尖角打圓角避免翻邊過程開裂）缺口，缺口深約5mm，缺口部位翻邊高度由原來8mm變成3mm；同時，由于外開手柄孔前下角R比較小，只有21mm，角度約70°呈銳角，法蘭邊寬10mm，整形過程中在其前下角部位產(chǎn)生比較大的應力集中區(qū)，那樣必然造成該區(qū)域零件型面產(chǎn)生畸變，從而產(chǎn)生凹陷，必須將該處整形力弱化，才有可能消除該區(qū)凹陷，同時考慮到外開手柄孔本身的強度需求，所以決定把前下角34mm×70mm范圍內(nèi)的法蘭邊減少8mm，保留2mm寬度的法蘭邊保證該孔的強度；外開手柄安裝孔下側(cè)翻邊開缺口及其前下角法蘭邊寬度減少，如圖6所示。

圖6 安裝孔下側(cè)翻邊開缺口及其前下角法蘭邊寬度減少

最終解決效果

通過拉延工序在車門外開手柄安裝孔周邊A面進行隆起，并減少該孔的拉延工序深度，及在該孔下側(cè)翻邊開缺口，及減少其前下角法蘭邊寬度等改善方案后，車門外開手柄安裝孔周邊A面凹陷問題基本消除，如圖7所示。

圖7 車門外開手柄安裝孔周邊凹陷消除

結(jié)束語

本文描述了車門外板外開手柄安裝孔周邊A面凹陷問題現(xiàn)象、原因，并分析了該凹陷問題的產(chǎn)生機理、解決思路、原理及具體的解決方案，向讀者介紹了一些沖壓凹陷問題解決方法、思路和經(jīng)驗，同時也希望能夠給同行們提供一些借鑒和參考。