汽車門蓋包邊工藝要求及質(zhì)量控制

文／許三山·安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司

汽車門蓋作為汽車車身的重要組成部分，通常指的是左/右前車門、左/右后車門、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋及行李廂蓋。這些部件連同側(cè)圍、翼子板和頂蓋共同組成了汽車車身的外覆蓋件。

門蓋包邊是一項(xiàng)技術(shù)含量高且較為復(fù)雜的工藝，其實(shí)現(xiàn)過程主要是由零部件上料、定位壓緊、預(yù)包、主包、下料等部分組成。包邊后的零件表面要求光順平整，沒有壓痕、凹陷或凸包等缺陷，在滿足高尺寸精度的同時(shí)滿足外觀效果。本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從內(nèi)外板尺寸、零件外觀質(zhì)量狀態(tài)、質(zhì)量評(píng)價(jià)方法等方面，對(duì)汽車門蓋包邊工藝及質(zhì)量控制進(jìn)行了分析，并對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。

包邊工藝

工藝類型

包邊工藝是指在冷沖壓加工中，將一個(gè)工件邊沿向內(nèi)折疊，使之包含并夾持住另一個(gè)工件，形成包含狀態(tài)的一種特殊沖壓工藝。該工藝在汽車行業(yè)中的應(yīng)用主要涉及發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、前/后側(cè)車門以及行李廂蓋。

根據(jù)包邊部件和包邊部位的不同，包邊分為普通包邊、直接包邊、楔邊包邊和水滴包邊四種類型，各種類型的包邊斷面圖、應(yīng)用部件及部位如表1 所示，其中普通包邊是目前最常用的類型。

工藝過程

包邊前將內(nèi)板件放入外板件中，如圖1 所示，在預(yù)翻鑲塊的作用下使外板的翻邊角度由95°～110°變化為35°～55°，預(yù)包邊后的狀態(tài)如圖2 所示，隨后，在壓合鑲塊的作用下，使外板翻邊部位與內(nèi)板貼合，完成終包邊，終包邊后的狀態(tài)如圖3 所示。

圖1 放置狀態(tài)

圖2 預(yù)包邊

圖3 終包邊

表1 包邊常見的類型

總體質(zhì)量要求

⑴表面質(zhì)量。由于門蓋屬于汽車外覆蓋件，因此其外表面必須平滑順暢，沒有壓痕、凹陷、波浪起伏和明顯的褶皺等缺陷。

⑵尺寸精度。由于在裝配過程中，門蓋需要與汽車車身的其他部件保持均勻的裝配尺寸關(guān)系，因此包邊零件必須保證輪廓尺寸與理論尺寸差異在允許的公差范圍內(nèi)(表2），且同類總成零件的尺寸精度一致性控制在有效范圍內(nèi)，以保證覆蓋件總成的互換性良好。

尺寸要求

⑴外板翻邊角度及翻邊高度。外板單件翻邊角度一般選擇95°≤θ ≤110°，當(dāng)100°≤θ ≤110°時(shí)，要放大過翻邊量。

⑵過翻邊。外板翻邊邊緣在預(yù)包邊和完全包邊時(shí)產(chǎn)品會(huì)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，如圖4 所示，所以，在單件模具上翻邊輪廓線要考慮過翻邊0.5mm，產(chǎn)品拐角部位或面曲率變化比較大的部位不考慮過翻邊。

圖4 過翻邊示意圖

表2 包邊常見尺寸公差及精度要求

⑶外板翻邊長(zhǎng)度選擇。外板翻邊長(zhǎng)度是按產(chǎn)品形狀及包邊條件來設(shè)計(jì)的。一般拐角區(qū)域取值為3mm，漸變區(qū)域取值為5mm。

⑷內(nèi)板件要求。內(nèi)板包邊面部位不能存有起皺、毛刺等問題。如圖5 所示，內(nèi)板件的包邊面不能往上翹，有一定程度往下比較好，在模具設(shè)計(jì)時(shí)要考慮這些問題。

常見包邊缺陷及控制方法

包邊帶來的質(zhì)量缺陷有包邊開裂、起皺、不實(shí)、表面凹陷及邊緣不順等。

包邊開裂、起皺

起皺開裂一般發(fā)生在包邊件的拐角或曲率變化比較大的部位，此類缺陷的出現(xiàn)主要是由包邊前后材料的急劇變化導(dǎo)致的。若處理不好，就會(huì)在圓角和過渡處出現(xiàn)開裂和起皺。

此類缺陷一般通過調(diào)整外板的翻邊高度來解決，即在外板沖壓件角部或曲率變化比較大的部位開包邊工藝缺口。

包邊不實(shí)

包邊不實(shí)一般有兩種表現(xiàn)形式：一種為包邊不緊實(shí)，主要體現(xiàn)在包邊完成后，內(nèi)外板包邊面存在間隙，有松動(dòng)，用力推動(dòng)會(huì)出現(xiàn)內(nèi)板在外板內(nèi)竄動(dòng)的現(xiàn)象；另一種是包邊不平整，主要體現(xiàn)在包邊間隙不均勻，或緊或松，會(huì)在表面形成波浪狀。

此類缺陷出現(xiàn)的主要原因是包邊件在終包邊狀態(tài)時(shí)，包邊鑲塊、包邊件與下模型面間隙不一致。此類問題一般是通過提高包邊模具的研合率來解決：放一個(gè)包邊總成件在下模上，包邊部分涂上藍(lán)丹，然后使包邊鑲塊與零件接觸，通過觀察藍(lán)丹的均勻程度，判斷包邊鑲塊型面與零件的一致性，根據(jù)藍(lán)丹顏色深淺進(jìn)行模具型面研配，最終保證型面的一致性。

另一個(gè)可能的原因就是壓力機(jī)的壓力不夠?qū)е聣汉喜粡氐祝@類缺陷通過調(diào)整壓力即可解決。

包邊表面形狀缺陷

圖5 內(nèi)板件要求示意圖

圖6 表面凹陷示意圖

包邊表面形狀缺陷主要體現(xiàn)為表面凸起和表面凹陷兩種情況，現(xiàn)主要分析表面凹陷缺陷(圖6），表面凹陷一般出現(xiàn)在臨近包邊邊緣的部位，有時(shí)也會(huì)發(fā)生在大斷面剛性比較薄弱的部位。

此類缺陷產(chǎn)生的原因：⑴外板單件此部位本身就有表面凹陷，可通過提升外板模具此部位的研合率，消除單件表面凹陷；⑵外板單件的翻邊角度θ 過大易產(chǎn)生表面凹陷，當(dāng)θ ＞105°時(shí)，需要同步調(diào)整預(yù)包邊刀塊的角度，減小預(yù)包邊刀塊的包邊力，以防在包邊過程中產(chǎn)生凹陷；⑶內(nèi)外板單件之間包邊間隙過小易產(chǎn)生表面凹陷，一般合理的包邊間隙在1.5 ～2.0mm 之間。當(dāng)間隙值過小時(shí)，在預(yù)包邊過程中外板翻邊就會(huì)碰到門內(nèi)板的邊緣，使外板翻邊彎曲受到限制，外板表面材料受到拉力作用，會(huì)產(chǎn)生剛性較差的形狀面，進(jìn)而形成表面凹陷，因此需要保證外板與內(nèi)板的包邊間隙值在合理范圍內(nèi)。

包邊常見表面質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及方法

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)包邊零件表面經(jīng)常出現(xiàn)的一些質(zhì)量缺陷的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)方法進(jìn)行簡(jiǎn)要說明，如表3 所示。

表3 常見表面質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及方法

結(jié)束語

門蓋包邊質(zhì)量受到內(nèi)、外板單件質(zhì)量和壓合過程等多方面因素影響，在解決包邊質(zhì)量問題過程中需要從多方面查找原因分析解決。本文通過分析汽車車身門蓋包邊工藝技術(shù)，并對(duì)包邊工藝流程、尺寸要求、缺陷解決及表面質(zhì)量評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了闡述，適用于車身制造中的門蓋包邊，建議在汽車門蓋包邊的調(diào)試生產(chǎn)中推廣使用。