前圍前延伸件打碼面質(zhì)量問(wèn)題的處理

周林+楊迪新+韋樂(lè)俠+周渝琨

摘 要：汽車零部件沖壓的技術(shù)和CAE分析軟件發(fā)展至今已經(jīng)非常成熟，本文將介紹一個(gè)ME運(yùn)用CAE軟件，協(xié)助PE改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證零件按時(shí)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的成功案例。

關(guān)鍵詞：CAE軟件；改善；按時(shí)量產(chǎn)

進(jìn)人21 世紀(jì)以來(lái)， 我國(guó)的汽車行業(yè)得到飛速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇，各個(gè)汽車主機(jī)廠都在想方設(shè)法的縮短新車型開(kāi)發(fā)周期。既要縮短開(kāi)發(fā)周期，又要保證質(zhì)量，汽車主機(jī)廠對(duì)零部件供應(yīng)商的工藝設(shè)計(jì)能力要求也越來(lái)越高。

1 零件及其沖壓工藝簡(jiǎn)介

1.1 零件簡(jiǎn)介

前圍前延伸件是我公司承接的某車型汽車內(nèi)板件零件，材質(zhì)BLD，料厚0.7mm，零件預(yù)計(jì)年產(chǎn)量30萬(wàn)件以上。零件上有一VIN碼打印區(qū)域（見(jiàn)圖1成型極限圖中的橢圓圈，下文簡(jiǎn)稱打碼面），該區(qū)域不能存在任何的拉傷、壓印、手感明顯的滑移線（滑移痕跡線深度不超過(guò)0.2mm）和嚴(yán)重的型面起伏。

1.2 零件的拉延工藝制定以及CAE分析結(jié)果

為保證打碼面的表面質(zhì)量，零件的拉延模面設(shè)計(jì)如圖1所示。將分模線從位置B外移到了位置C，設(shè)計(jì)了工藝臺(tái)階D，使拉延模分模線附近的滑移線不會(huì)流動(dòng)到打碼面，同時(shí)，增加一根筋H，在拉延動(dòng)作到底前8mm，對(duì)打碼面進(jìn)行反拉，將打碼面繃平整。CAE分析結(jié)果如圖1成型極限圖所示，零件沒(méi)有開(kāi)裂，打碼面沒(méi)有起皺，滑移線檢測(cè)（用10倍料厚作為檢測(cè)圓角半徑），打碼面也沒(méi)有滑移線，一切似乎進(jìn)行的很順利。

2 找出零件隱藏的沖壓缺陷并向客戶反饋

2.1 零件隱藏的沖壓缺陷

我們仔細(xì)研究前圍前伸件的拉延成型過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于零件結(jié)構(gòu)本身的原因，在打碼面上不可避免的會(huì)出現(xiàn)滑移線。

當(dāng)零件的拉延動(dòng)作進(jìn)行到如圖1A-A剖視圖所示位置時(shí)，打碼面下方的零件圓角F必定會(huì)在板料E區(qū)域（打碼面）上留下滑移線。只不過(guò)，該圓角在零件設(shè)計(jì)半徑大于10倍料厚，在CAE結(jié)果中使用默認(rèn)參數(shù)檢測(cè)滑移線時(shí)被顯示成沒(méi)有滑移線。但板料在實(shí)際拉延過(guò)程中，板料的E部分會(huì)被崩得非常緊，與上模圓角F發(fā)生很強(qiáng)的作用力，會(huì)出現(xiàn)滑移線。因滑移線是由凸模最先接觸板料的棱線位置處（即凸模最高點(diǎn)）產(chǎn)生的，所以在AUTOFORM中評(píng)價(jià)滑移線移動(dòng)的距離時(shí)，需要在凸模最高棱線（即最先接觸板料）位置設(shè)置參考滑移線[1]（這里的凸模，可以理解為模具的凸起部位）。

使用參考滑移線的檢查CAE分析結(jié)果的過(guò)程中，還發(fā)現(xiàn)了新的問(wèn)題，如圖1中G點(diǎn)所示，滑移線存在急劇拐角。這個(gè)拐角處附近的板料受力會(huì)加劇，在打碼面上有很大的可能出現(xiàn)較深的痕跡。

2.2 向客戶反饋

零件本身結(jié)構(gòu)的原因造成了不可接受的表面質(zhì)量缺陷，我們向客戶提交CAE分析報(bào)告，要求設(shè)計(jì)變更零件，將打碼面向零件其他部位轉(zhuǎn)移，但申請(qǐng)被駁回。

3 啟動(dòng)同步設(shè)計(jì)工作

3.1 按原數(shù)據(jù)繼續(xù)開(kāi)展零件的模具開(kāi)發(fā)工作

如不能在顧客量產(chǎn)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)交付出合格的零件，會(huì)對(duì)我公司形象和信譽(yù)造成非常大的影響；但量產(chǎn)時(shí)交不出合格的零件，就無(wú)法滿足客戶的需求。我們決定：繼續(xù)按原數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)模具，在后面的時(shí)間里想辦法解決滑移線的問(wèn)題。

3.2 集中優(yōu)勢(shì)技術(shù)力量攻克難關(guān)

我公司成立了專門的課題小組，對(duì)零件不可接受滑移線痕跡問(wèn)題進(jìn)行綜合的研究得出結(jié)論：1、拉延模型面做TD處理，增加圓角處的硬度和光滑度，能有效降低滑移線痕跡深度；2、CAE分析結(jié)果中的滑移線拐角，如果能變得平順也可以降低滑移線痕跡的深度?；谝陨蟽牲c(diǎn)分析結(jié)論，在做CAE方案分析時(shí)還發(fā)現(xiàn)，滑移線拐角，也是零件本身造成的，如果能將零件中的開(kāi)口凹筋改成封閉凹筋，滑移線就會(huì)變得平順很多。更改凹筋后的滑移線CAE分析結(jié)果如圖2所示。

4 第二次與客戶溝通

第二次與客戶溝通我們選擇在零件全工序首次試模壓件之后。之所以選擇這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，是因?yàn)檫@時(shí)候既能有效的組織客戶SQE、DE、QE一起參與零件評(píng)估工作，又能保證我公司還有足夠的時(shí)間開(kāi)展零件的設(shè)計(jì)變更工作。第二次向客戶提交設(shè)計(jì)變更申請(qǐng)（變更內(nèi)容見(jiàn)圖2），我們附帶上了上文提到了的兩次CAE分析報(bào)告和實(shí)際零件的沖壓件圖片，如圖2設(shè)計(jì)變更前的零件所示，零件的滑移線與CAE分析結(jié)果基本一致.

本次設(shè)計(jì)變更申請(qǐng)?jiān)?天內(nèi)就得到了通過(guò)，我公司在10天內(nèi)完成了相關(guān)的模具更改工作并對(duì)模具上打碼面處的所有型面做了TD處理，提前量產(chǎn)時(shí)間一個(gè)月向客戶提交了合格零件（注：該零件全尺寸合格率92%）。零件實(shí)物態(tài)見(jiàn)圖2設(shè)計(jì)變更后的零件。

5 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)如今，各大汽車主機(jī)廠每年的新車型如雨后春筍般出現(xiàn)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)近乎白熱化.一個(gè)零部件供應(yīng)商要想生存下去，就必須在零件實(shí)物開(kāi)發(fā)制作階段想辦法從工藝排布和設(shè)計(jì)上克服零件的某些不良結(jié)構(gòu)，或者以最小的變更代價(jià)讓客戶通過(guò)零件設(shè)計(jì)變更申請(qǐng)，使零件狀態(tài)能滿足客戶的使用要求。

參考文獻(xiàn)

[1]唐東勝，侯艷飛，汽車外覆蓋件表面沖擊線及滑移線成因分析與對(duì)策，《模具制造》2012年第10期

[2]馬明亮，劉浩，王鶴，楊世印，汽車外覆蓋件工程設(shè)計(jì)階段滑移線問(wèn)題的控制，《模具技術(shù)》2013.No.6