汽車沖壓外覆蓋件質量控制管理

杜盈臻 趙磊

摘要：隨著人民生活水平的不斷提升，人們對汽車的需求逐步從經濟性、操縱性等基本需求的實現(xiàn)向美觀性、舒適性等駕乘感受方面轉變，而沖壓外覆蓋件的質量水平直接影響顧g-對整車外觀的感知。結合本汽車企業(yè)沖壓車間實際情況，論述外覆蓋件的質量控制管理，旨在為客戶提供質量過關、外觀感知不斷提升的產品。

關鍵詞：沖壓外覆蓋件；GSQE；FLD

1汽車板材表面的質量要求

我國對精整鋼帶表面分為特高級、高級和較高級。本企業(yè)使用的鋼板是05級別：要求鋼板兩面中較好的一面無任何缺陷，并且具備不影響涂漆或電鍍表面的均勻外觀，不允許有任何孔洞、輥印、桔皮、麻點、條紋、劃傷、夾雜、壓印、油污等任何影響表面的缺陷；板料料邊毛刺小于0.2mm。

2沖壓外覆蓋件質量標準

2.1沖壓外覆蓋件分區(qū)標準

把汽車沖壓外覆蓋件模擬整車的位置，大體可以劃分為A、B、C三個區(qū)。不同區(qū)的質量標準不同。A區(qū)可見度非常高，從地面50-200公分高度范圍，通常包含側圍、前翼子板、前后門和尾門等。B區(qū)可見度高，從地面到50公分的高度及高于200公分的部分。c區(qū)一般可見度，除A、B區(qū)以外的其它表面或遮擋部位，如車身頂蓋上表面、裝牌照部位及加油口內側。

2.1.1 A區(qū)

不允許有任何裂紋；不允許有任何影響車身外觀的頸縮、拉傷、劃傷、凹凸、起皺、滑移線或打磨印痕，不允許有任何影響車身外觀或引起傷害的毛刺；不允許存在材料強度不符合要求；不允許存在軋鋼板留下的任何材料缺陷。

2.1.2 B區(qū)

不允許有任何開裂。允許有輕微、不影響外觀的頸縮；允許條數(shù)少、長度短，觸摸手感不明顯的拉傷；允許目視和手感不明顯的凹凸；允許難以發(fā)現(xiàn)的起皺；允許高度小于0.2mm的毛刺；允許無觸摸手感的劃傷；允許似有似無的滑移線；允許觸摸無手感的印痕；不允許存在材料強度不符合要求；不允許存在軋鋼板留下的任何材料缺陷。

2.1.3 C區(qū)

不允許有任何開裂；允許看起來較明顯的較淺縮頸；允許條數(shù)少、長度短，觸摸手感不明顯的拉傷；允許看不明顯但摸的到的凹凸；允許比較難發(fā)現(xiàn)的起皺；允許不超過0.2mm的毛刺；允許無觸摸手感的劃傷；允許似有似無的滑移線；允許觸摸無手感的印痕；不允許存在材料強度不符合要求；不允許存在軋鋼板留下的任何材料缺陷。

2.2沖壓外覆蓋件門、蓋翻邊要求

為保證車門、發(fā)動機蓋板的包邊質量，對沖壓零件有翻邊高度的要求。翻邊高度h（mm），h≥5mm，公差±lmm；h<5mm，公差±0.5mm；外板翻邊內圓角R0.3（mm）；各翻邊角部圓角R5；翻邊角度外傾<5。

3沖壓工藝過程質量控制

3.1制造過程質量監(jiān)控

按照板材檢驗標準和沖壓外覆蓋件檢查標準，在制造過程中進行質量檢查。板材檢查：在每捆板料開包時，對板料的尺寸、性能、規(guī)格進行檢查，確保使用的是正確、合格的板料；零件首、末檢：對每批次生產的零件的首件進行檢查并留件目視在現(xiàn)場，對本批次生產的末件進行檢查并留件與下批次生產首件進行對比；過程抽檢：本班次班長或質量員在零件生產過程中隨機抽取零件進行檢查，監(jiān)控模具在生產過程中的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)問題及時調整。

3.2不合格品處理

在各環(huán)節(jié)檢查發(fā)現(xiàn)的質量可疑的板材或零件都視為不合格品，一經發(fā)現(xiàn)不合格品，需對零件進行標識、隔離轉移至不合格品區(qū)待評審處理，在評審前防止再次流入生產環(huán)節(jié)。經評審，合格后可正常使用，判定不合格零件經返修確認合格后可正常用于生產，判定不能返修的作報廢處理。

3.3報警升級

根據(jù)沖壓件質量問題的嚴重程度對問題進行分級：A類：顧客不可接受的缺陷，如嚴重的開裂、少孔等；B類：多數(shù)顧客會抱怨，必須返修的缺陷，如起皺、拉傷等；C類：多數(shù)顧客不會報怨，但需持續(xù)改進的問題，如輕微拉延痕、較小毛刺等。按照問題嚴重度的級別和缺陷數(shù)量的從少到多，將質量問題報警分為5級，員工班長-段長-值班經理.車間經理-工廠總監(jiān)，逐級向更高一級報警、匯報，根據(jù)問題的嚴重度和影響程度逐級拉動上級資源進行響應井快速解決問題。

4沖壓外覆蓋件特征控制評價方法

4.1尺寸和位置

沖壓外覆蓋件的尺寸控制是通過檢具測量進行監(jiān)控的。檢具測量有兩種形式：一種是把零件放在檢具上不夾緊的狀態(tài)下進行測量，主要是衡量零件自由狀態(tài)是否滿足尺寸要求，主要是監(jiān)控零件的回彈情況；另一種是把所有的定位機構全部夾緊，模擬零件安裝到車身的位置，用于監(jiān)測零件的形狀位尺寸、段差及面差符合情況。

4.2表面質量GSQE

GsQE（Global Surfat e QualityEvaluation）全球表面質量評審，是評價沖壓成型鈑金有外觀要求的外表面質量的一種標準化的評價方法，是把沖壓外覆蓋件表面均勻涂上一層特殊的檢測用光亮油，在多角度燈光帶下，變換不同的觀察角度，通過觀察反射燈光的彎折或扭曲情況從而判斷零件表面質量。根據(jù)問題的優(yōu)先等級進行表面質量改進。

4.2.1缺陷嚴重度分級

1級缺陷是指清晰嚴重的表面缺陷，不用油石打磨或涂油檢驗，任何人都能用肉眼看到的缺陷，1級缺陷是不可接受的缺陷，零件在A區(qū)或B區(qū)如存在1級缺陷，必須馬上停止批量生產并且進行生產過程改進；2級缺陷指零件在涂油后在持續(xù)燈光帶下距離零件1-3米，視線與零件呈45-90度角，從多個相反角度可以看到的缺陷，燈光會反射零件表面彎折或所扭區(qū)，零件在A或B區(qū)有2級缺陷會影響汽車表面外觀，要盡可能消除；3級缺陷是指表面有輕微的不規(guī)則、不易觀察的缺陷，3級缺陷通常需要1米以內、小角度才能看到，需持續(xù)改進。

4.2.2表面評審實施

檢驗員隨機抽取已合格下線的零件，表面評審的零件必須是沒有經過返修的；評審時零件的位置必須按照其所在的汽車上的位置擺放；評審必須在水平白色燈光帶下進行，在距離燈光帶3米處的光亮強度需達到400流明；涂抹光亮油并預留在20秒后進行評審；通過變換不同角度觀察光線的反射情況，按照評審標準進行缺陷定義并打分。通過對不同零件的打分情況及不同區(qū)域的缺陷等級，制定優(yōu)先實施改進零件的問題改進計劃并實施，逐步提升全系零件表面質量水平。

4.3成形性能FLD

FLD（Forming Limit Diagram）成形極限圖，是在待成形的試件上預先印制網格，試件成形后，網格會發(fā)生變形，在不同的應變路徑下測量達到極限變形網格的工程主應變、次應變，并把該點放在應變坐標系里，便會得到FLD。制作FLD時，網格變形覆蓋有三種形式：拉延、平面應變和脹形。

4.3.1 FLD的主要作用

判斷工藝過程的安全裕度，選用合適的材料；合理利用成型過程的可控因素，使沖壓過程合理化；試模中發(fā)現(xiàn)問題，提出改進措施并確定毛坯形狀；有利于開展工藝性試驗，便于積累生產經驗；用于生產過程控制和監(jiān)視；同時可用于尋找缺陷。

4.3.2網格制作

FLD試驗使用網格形式，為便于取極限圓，網格圓的直徑取2.5mm，鋼板表面網格印制采用電化學腐蝕方法。普通型臨界網格圓一般選取在離斷裂線和縮頸區(qū)最近處、長短軸變化最大的網格圓。圓形網格形變后會變?yōu)椴煌愋偷臋E圓形，用軟尺或光學儀器測量，根據(jù)橢圓長軸和短軸的長度，計算工程主應變：。1=dO工程次應變：e2=d0.其中d0、d1、d2分別為網格圓原始直徑、變形后長軸和短軸長度。在直角坐標系中制成形極限圖。

4.3.3網格分析

以本企業(yè)某車型右側圍外板為例，在拉延工序開裂、縮頸風險高的區(qū)域選取網格進行分析，通過FLD應變和等效厚度減薄率兩個分析圖可知：A區(qū)域超出安全裕度，接近臨界區(qū)域，存在開裂風險。后續(xù)開展針對A區(qū)域的模具優(yōu)化改善，使A區(qū)域處于安全裕度內，如右圖所示。

5本企業(yè)沖壓外覆蓋件質量提升方向

本企業(yè)正面臨著乘用車產品改造項目階段，主要從以下幾方面進行改進：對零件外觀腰線、圓角控制要求從R3提高至R2.5mm；對不同性能參數(shù)板料沖壓后質量性能進行分析，在實際生產中歸納總結二者之間的聯(lián)系；使板料性能波動相近的板料集中配送并調試模具與之匹配，有效減少板料在參數(shù)范圍內的波動導致的批量質量隱患；研究沖壓件表面質量砂網打磨、目視檢查與手摸觸感檢查之間的差異，提高在線監(jiān)控、發(fā)現(xiàn)問題的能力。