汽車包邊質(zhì)量前期控制方法

耿明亮，龔玉祿，劉 帥，趙建朋

（長(zhǎng)城汽車股份有限公司 河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

0 引 言

零件開(kāi)發(fā)階段，設(shè)計(jì)部門會(huì)根據(jù)焊裝車間規(guī)劃，使用不同的內(nèi)、外板總成成形工藝，包邊是其成形工藝的一種。包邊總成主要涉及前門外板總成、后門外板總成、后背門外板總成和機(jī)蓋外板總成，占白車身面積60%以上，故控制包邊總成質(zhì)量、提升包邊總成品質(zhì)是提升整車外觀及尺寸精度的重要途徑。為了避免后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中包邊總成產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題，需在前期設(shè)計(jì)階段進(jìn)行預(yù)防及控制問(wèn)題點(diǎn)。

1 包邊過(guò)程及形式

整車裝配生產(chǎn)過(guò)程中，先將車身內(nèi)板放置于車身外板內(nèi)部，然后外板的翻邊預(yù)彎成一定角度，最后將內(nèi)外板壓合形成整車外覆蓋件總成的加工工藝，稱為包邊。具體分為內(nèi)板與外板合并、外板預(yù)包、外板壓合3個(gè)過(guò)程，如圖1所示。包邊的3個(gè)過(guò)程中，需重點(diǎn)管控3個(gè)關(guān)鍵部位尺寸（見(jiàn)圖2）：①外板件翻邊角度β，一般控制β≤105°；②外板件預(yù)包邊角度α，一般控制35°≤α≤55°；③外板件過(guò)翻邊尺寸c，一般控制c=0.5 mm。常見(jiàn)總成包邊形式的分類及適用場(chǎng)合如表1所示。

表1 常見(jiàn)包邊形式

圖1 包邊過(guò)程

圖2 包邊過(guò)程關(guān)鍵部位尺寸

2 工藝設(shè)計(jì)階段控制方法

某量產(chǎn)車型在生產(chǎn)階段，包邊零件存在因預(yù)翻邊困難、翻邊角度大、預(yù)翻邊角度大引起的高棱、凹坑問(wèn)題，需在工藝設(shè)計(jì)階段對(duì)包邊工藝參數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，以規(guī)避現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)因工藝設(shè)計(jì)缺陷造成的問(wèn)題點(diǎn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，外板的翻邊角度β、過(guò)翻邊量c、預(yù)包邊角度α等可按照表2選取。

表2 翻邊角度、過(guò)翻邊、預(yù)包邊要求

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段控制方法

包邊零件因結(jié)構(gòu)特征導(dǎo)致的問(wèn)題點(diǎn)主要如下：①零件拐角部位壓傷，如圖3所示；②零件（包邊模定位處）預(yù)翻邊后產(chǎn)生凸臺(tái)，如圖4所示；③零件拐角部位回彈，如圖5所示；④水滴包邊特征不明顯，變?yōu)槠桨厾顟B(tài)，如圖6所示。以下在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段將針對(duì)問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行預(yù)防控制。

圖3 拐角部位壓傷

圖4 預(yù)翻邊后零件定位處出現(xiàn)凸臺(tái)

圖5 零件拐角部位回彈

圖6 水滴包邊變?yōu)槠桨?/p>

（1）零件拐角部位壓傷。前期設(shè)計(jì)時(shí)，由于零件拐角處受直邊預(yù)翻刀塊施加的壓力作用，會(huì)存在外凸趨勢(shì)。為防止拐角部位包邊外凸，該部位預(yù)包鑲件提前觸料，壓住拐角部位，以阻止零件外凸。但實(shí)際生產(chǎn)中，預(yù)包鑲件提前觸料過(guò)早，造成拐角部位出現(xiàn)壓傷。針對(duì)該問(wèn)題，需在設(shè)計(jì)階段對(duì)拐角部位的預(yù)包鑲件觸料時(shí)間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)操作的方便性。

依據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段將拐角部位設(shè)計(jì)為提前3 mm觸料，減少與周圈包邊鑲件的觸料時(shí)間差，避免零件壓傷產(chǎn)生。同時(shí)，角部驅(qū)動(dòng)塊下方設(shè)計(jì)為可調(diào)整墊片形式，現(xiàn)場(chǎng)可依據(jù)實(shí)際情況增減墊片，可操作性強(qiáng)。

（2）零件（包邊模定位處）預(yù)翻邊后產(chǎn)生凸臺(tái)。經(jīng)排查現(xiàn)場(chǎng)模具，凸臺(tái)產(chǎn)生原因?yàn)椋孩侔吥６ㄎ话鍖挾葹? mm，預(yù)翻避讓空間為8 mm，預(yù)翻刀塊懸空尺寸大；②外板件定位設(shè)置在外凸區(qū)域，預(yù)翻時(shí)料片向懸空部位擠壓。故結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段需對(duì)定位板厚度及預(yù)包鑲件避讓間隙（見(jiàn)圖7）進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體要求如表3所示。

圖7 定位板及預(yù)包鑲件

（3）零件拐角部位回彈。機(jī)蓋外板拐角部位造型為外圓弧，在包邊過(guò)程中翻邊會(huì)伸長(zhǎng)，拐角部位所承受內(nèi)應(yīng)力隨之釋放，導(dǎo)致零件向上彈起，包邊模該處無(wú)壓料裝置，無(wú)法抵制零件回彈。

針對(duì)此情況，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)在包邊模壓料芯拐角部位增加符形塊（見(jiàn)圖8），成形過(guò)程中可對(duì)零件角度施加壓力，抑制角部回彈。

圖8 包邊模壓料芯

（4）水滴包邊特征不明顯，變?yōu)槠桨厾顟B(tài)。由于整車需求，需在包邊零件尾部設(shè)計(jì)水滴包邊形式，但實(shí)際生產(chǎn)后，水滴包邊特征不明顯，已變?yōu)槠桨呅螒B(tài)（見(jiàn)圖6）。排查模具結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)造成此問(wèn)題的原因?yàn)檎龎鸿偧戳慵卧O(shè)計(jì)，水滴包邊區(qū)域與正壓鑲件間隙為0，生產(chǎn)時(shí)正壓鑲件壓傷零件水滴部位。正壓鑲件按照?qǐng)D9所示設(shè)計(jì)（A=1.3-內(nèi)板厚度），可預(yù)防水滴包邊壓平現(xiàn)象。

圖9 正壓鑲件設(shè)計(jì)

4 結(jié)束語(yǔ)

在汽車行業(yè)發(fā)展迅速、競(jìng)爭(zhēng)激烈的背景下，各車企均致力于提高車身品質(zhì)，以提升顧客對(duì)整車的感知?？刂瓢吜慵|(zhì)量是提升車身外觀品質(zhì)及整車精度的重要途徑。針對(duì)已量產(chǎn)車型的問(wèn)題點(diǎn)，總結(jié)了前期設(shè)計(jì)階段提升包邊零件成形質(zhì)量的方法，對(duì)汽車包邊模工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了思路及經(jīng)驗(yàn)。