汽車覆蓋件拉延模型面修復(fù)方法

文／代明材·上汽通用五菱重慶分公司

中汽協(xié)報(bào)告顯示2020年全國汽車銷量達(dá)2500多萬輛，龐大的汽車產(chǎn)業(yè)為汽車模具帶來了廣闊的發(fā)展空間，汽車模具在推動汽車工業(yè)迅猛發(fā)展中起著重要的作用。

汽車模具的分類有很多，常見的汽車模具有沖壓模具、注塑模具、鍛造模具、鑄造蠟?zāi)！⒉Ａ＞叩?。其中，沖壓模具中的汽車覆蓋件模具具有形狀復(fù)雜，結(jié)構(gòu)尺寸大，精度高，表面質(zhì)量要求嚴(yán)格的特點(diǎn)，是汽車模具水平的最好體現(xiàn)。拉延模是零件成形第一工序，對零件尺寸及面品起著決定性作用，本文主要探索汽車覆蓋件拉延模型面修復(fù)的方法。

拉延模在生產(chǎn)零件的過程中，可能因過程中板料及設(shè)備異物帶入、模修吊裝磕碰、員工標(biāo)準(zhǔn)化操作執(zhí)行不到位等原因?qū)е吕幽＞咝兔娉霈F(xiàn)大小不一、深淺不同的凹陷和凸起，直接造成零件凹凸不平，影響零件的面品質(zhì)量，不能直接用于汽車制造。然而生產(chǎn)任務(wù)緊急，重投模具周期較長，因此，型面模具修復(fù)就非常重要。

覆蓋件拉延模型面修復(fù)的方法很多，最常見的有氧炔焰烤火修復(fù)、冷焊機(jī)型面補(bǔ)焊修復(fù)以及鑄件鑲嵌修復(fù)等方法。生產(chǎn)過程中根據(jù)拉延模型面受損差異選擇最合適的修復(fù)方法，從而實(shí)現(xiàn)模具型面快速修復(fù)，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定輸出。本文簡單介紹幾種修復(fù)方法的運(yùn)用場景。

氧炔焰型面烤火修復(fù)

氧炔焰型面烤火修復(fù)是一種通過高溫火焰使型面凹陷區(qū)域材質(zhì)受熱膨脹，從而消除型面凹陷的方法。此方法主要用于直徑不超過10mm，凹陷深度不超過0.05mm 的型面缺陷修復(fù)，如圖1 所示。

圖1 模具型面烤火現(xiàn)場實(shí)際效果

某車型中門外板生產(chǎn)過程中因板料帶入一細(xì)鐵片造成拉延模具型面凹陷，實(shí)際測量模具型面上凹陷直徑約8mm，深度0.05mm，如圖2 所示，該缺陷面積很小，但是觸摸手感明顯。模修團(tuán)隊(duì)討論決定采用氧炔焰烤火修復(fù)的方法：首先，使用藍(lán)單配合精推板確認(rèn)型面凹陷位置，氧炔焰烤火時火焰槍頭離型面15 ～20mm，使用焰心對凹陷區(qū)域進(jìn)行烤火3 ～5 分鐘，烤火過程中不能將模具型面烤紅，否則容易產(chǎn)生烤火硬點(diǎn)，烤火結(jié)束后待模具型面冷卻至常溫后使用藍(lán)單和精推板確認(rèn)凹陷變化大??；重復(fù)烤火工作2～3次，直至凹陷消除，再使用精推板、砂紙對烤火區(qū)域接順拋光處理。經(jīng)過重復(fù)烤火接順修復(fù)工作后，受損的型面得到了修復(fù)，生產(chǎn)驗(yàn)證零件質(zhì)量狀態(tài)跟先前基本一致，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如圖3 所示。

圖2 模具型面受損后GSQE 表現(xiàn)

圖3 模具型面烤火修復(fù)后GSQE 效果

冷焊機(jī)型面補(bǔ)焊修復(fù)

冷焊機(jī)型面補(bǔ)焊修復(fù)是一種在模具型面凹陷位置補(bǔ)焊增加型面高度，再使用工具將補(bǔ)焊多余材質(zhì)去除，恢復(fù)型面平順度的方法。冷焊方法熱影響區(qū)小，不會造成模具型面硬點(diǎn)。此方法主要用于直徑超過10mm，凹陷深度大于0.05mm 的型面缺陷修復(fù)，如圖4 所示。

圖4 冷焊機(jī)補(bǔ)焊模具型面實(shí)際效果

某車型尾門外板生產(chǎn)時因異物帶入導(dǎo)致牌照上方出現(xiàn)大凹陷，經(jīng)實(shí)際測量凹陷直徑約40mm，深度最大約0.05mm，模具需緊急維修處理。首先使用ATOS 掃描設(shè)備對模具受損型面掃描測量，與模具數(shù)模對比準(zhǔn)確量化型面凹陷數(shù)據(jù)，如圖5 所示，根據(jù)凹陷數(shù)據(jù)選擇合適的焊材厚度，剪切一塊略大于凹面的冷焊焊材，焊材厚度高于凹陷厚度0.05mm 左右。

圖5 掃描數(shù)據(jù)與數(shù)模對比得到色溫圖

根據(jù)冷焊機(jī)使用規(guī)范要求，選擇合適的電流大小及焊接端頭，使用冷焊機(jī)將焊材均勻地焊接在凹面位置上，最后使用銼刀及油石、砂紙進(jìn)行精細(xì)打磨拋光工作，打磨拋光過程中注意與未補(bǔ)焊位置進(jìn)行接順。經(jīng)過模修鉗工精細(xì)的面品處理后，模具凹陷改善明顯，零件質(zhì)量得到了改進(jìn)提升，如圖6 所示。

圖6 修復(fù)后尾門外板實(shí)際SUSA 質(zhì)量表現(xiàn)

型面鑄件鑲嵌修復(fù)方法

型面鑄件鑲嵌修復(fù)方法是利用鉆銑床設(shè)備在模具凹陷位置銑出一個盲孔，利用過盈配合的方式將相同材質(zhì)的鑄件鑲嵌進(jìn)模具盲孔位置，按照數(shù)模要求對鑄件鑲塊進(jìn)行加工，留少許余量手動修順，從而恢復(fù)型面平順的方法。此方法主要用于凹陷深度大，凹面面積大的缺陷，因涉及模具的外出機(jī)加工，一般需要1 ～2 天的維修時間窗口。

某車型頂蓋在生產(chǎn)過程中，由于機(jī)械手上的吸盤掉入拉延模模腔中導(dǎo)致模具型面被壓出大凹，模具型面嚴(yán)重受損，影響零件質(zhì)量。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)際測量，型面凹陷直徑約60mm，最大型面高度差在0.12mm左右，如圖7、圖8 所示。

圖7 頂蓋型面受損后壓件油石狀態(tài)

圖8 掃描數(shù)據(jù)與數(shù)模對比得到色溫圖

經(jīng)模修技術(shù)團(tuán)隊(duì)研究后，決定采用鑄件鑲嵌的維修方法。立即協(xié)調(diào)資源對模具進(jìn)行機(jī)加工，重新鑲嵌鑄件在凹陷位置，再按照數(shù)模對鑲塊表面加工并留0.2mm 左右余量，如圖9 所示，鉗工使用銼刀及精推板緩慢修平，使鑲塊搭接位置平順過渡。經(jīng)過緊急維修處理后，模具型面完全得到恢復(fù)，生產(chǎn)驗(yàn)證零件質(zhì)量狀態(tài)無明顯變異，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如圖10 所示。

圖9 型面凹陷區(qū)域鑲嵌鑄件效果

圖10 頂蓋修復(fù)完成后零件質(zhì)量狀態(tài)

結(jié)束語

以上介紹的三種修模方法是汽車沖壓模具型面修復(fù)常用的方法，具體實(shí)施時要根據(jù)拉延模型面凹陷的大小及深度，選擇合適的型面修復(fù)方法，再結(jié)合精湛的修模技術(shù)，絕大部分模具型面問題都可以快速修復(fù)，進(jìn)而保證零件質(zhì)量的穩(wěn)定輸出，制造出完美的沖壓件。