淺談常用的汽車沖壓件檢驗(yàn)方法

梁玉峰

摘要：隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，車型在用戶中的使用壽命也在大大縮短，一個車型從誕生到服役終結(jié)由原來的30年縮短到現(xiàn)在的5～6年。汽車生產(chǎn)廠家不得不根據(jù)用戶需求重新開發(fā)新產(chǎn)品投放市場，這樣一來，車身沖壓件模具的投入從模具設(shè)計(jì)評審、模具制造、模具的靜態(tài)、動態(tài)驗(yàn)收到?jīng)_壓件調(diào)試結(jié)論等環(huán)節(jié)，就造成了制造廠家能減少就減少、能節(jié)省就節(jié)省的不規(guī)范做法。本文針對沖壓件檢測展開闡述，希望能為我國車身制造業(yè)的做大做強(qiáng)提供幫助。

關(guān)鍵詞：汽車;沖壓件;檢測方法

在汽車制造中，沖壓制造件是汽車組成的主要零部件，由汽車沖壓件制造工藝所生產(chǎn)的零部件本身具有經(jīng)濟(jì)適用、精準(zhǔn)度高、品質(zhì)較高等特點(diǎn)。要特別注意的是，汽車沖壓件的檢驗(yàn)至關(guān)重要，為此，對汽車沖壓件制造工藝水平的控制，就必須要在沖壓件檢驗(yàn)上下功夫。

一、沖壓件質(zhì)量缺陷的類型

（一）外觀缺陷

（1）縮頸和開裂?？s頸及開裂產(chǎn)生的直接原因是制件在拉伸成形的過程中，應(yīng)力超過其材料的極限值，故形成縮頸或是開裂。縮頸和開裂一般發(fā)生在拉延、翻邊及翻孔等工序中，直接影響汽車零件的使用壽命及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等，故當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重縮頸或開裂時，零件都按報(bào)廢處理，極大增加了制造的成本。且當(dāng)發(fā)生縮頸或者開裂時，停線維修的時間一般都較長，進(jìn)一步增加成本的同時還降低了生產(chǎn)效率。

（2）起皺和疊料。起皺和疊料產(chǎn)生的原因是板料厚度方向的尺寸和平面方向的尺寸相差較大，造成厚度方向不穩(wěn)定，當(dāng)平面方向的應(yīng)力達(dá)到一定程度時，厚度方向失穩(wěn)，從而產(chǎn)生起皺現(xiàn)象。當(dāng)起皺現(xiàn)象進(jìn)一步加劇時，便會產(chǎn)生疊料現(xiàn)象。

（3）毛刺。在板料沖裁過程中，產(chǎn)生不同程度的毛刺缺陷，一般來說是難以避免的，但通過改進(jìn)沖壓工序的工藝，改善沖壓條件，就能減小毛刺。毛刺的產(chǎn)生，不僅使沖裁以后的變形工序由于應(yīng)力集中而容易開裂，同時也給后續(xù)工序毛坯的分層帶來困難。大的毛刺容易把手劃傷，焊接時容易出現(xiàn)焊穿或焊接不牢的情況。因此，對已產(chǎn)生的毛刺缺陷，通常是采用銼削、滾光或者電解等方式來返工消除。

（二）功能尺寸缺陷

（1）少孔、孔變形、孔未沖透。少孔的原因?yàn)闆_頭漏裝或沖頭折斷，需要更換新的沖頭并重新定位校準(zhǔn)。當(dāng)凹凸模間隙過大或者間隙過偏時，就會產(chǎn)生孔變形，需要重新調(diào)整凹凸模間隙，方可繼續(xù)生產(chǎn)。當(dāng)模具行程不足或是定位不當(dāng)時，往往會造成孔未沖透的缺陷。預(yù)防措施主要有兩點(diǎn)：一是調(diào)試時將滑塊調(diào)節(jié)至合適高度，二是操作人員嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作設(shè)備。

（2）尺寸不符。在制造過程中，由于材料、模具、設(shè)備、工藝或是員工操作不當(dāng)?shù)仍颍慵某叽缗c設(shè)計(jì)開發(fā)所需要達(dá)到的尺寸大小往往有一定的差異，這樣的誤差在一定范圍內(nèi)是可以被接受的，不同公司根據(jù)其車型及技術(shù)工藝水平，對于尺寸缺陷檢驗(yàn)的判定標(biāo)準(zhǔn)有所不同。

（三）返修缺陷

（1）打磨痕跡。沖壓單件進(jìn)行返修時，由于使用的砂紙?zhí)只蚴谴蚰チΧ冗^大，都有可能造成零件表面出現(xiàn)溝壑和劃痕，當(dāng)沖壓件進(jìn)行涂漆后，這些表面的溝壑和劃痕會透過面漆表現(xiàn)出來。

（2）板件變薄。沖壓件在返修過程中，由于打磨時間過長或是打磨力度較大，往往會導(dǎo)致打磨過度，從而使板件厚度低于標(biāo)準(zhǔn)值，板件變薄不僅會使沖壓件的強(qiáng)度降低，還會影響其使用壽命。

（四）固有缺陷

由于前期產(chǎn)品開發(fā)過程中，因技術(shù)、工裝及設(shè)計(jì)等因素導(dǎo)致的沖壓件存在的一些工藝上無法徹底整改的缺陷，稱為“固有缺陷”，對于這類缺陷，行業(yè)內(nèi)常見的做法是對這些固有缺陷進(jìn)行固化和穩(wěn)定。

二、沖壓件缺陷檢驗(yàn)方法

（一）沖壓件外觀缺陷檢驗(yàn)方法

沖壓件外觀質(zhì)量檢驗(yàn)業(yè)內(nèi)常用的方法有以下五種：目視檢查、觸摸檢查、油石打磨檢查、柔性砂網(wǎng)打磨檢查和涂油檢查。不同車企根據(jù)其技術(shù)水平和生產(chǎn)計(jì)劃選擇合適的檢驗(yàn)方法，最為常用的檢驗(yàn)方法為目視檢查、觸摸檢查和油石打磨檢查。

（1）目視檢查。目視檢查就是通過人的雙眼直接發(fā)現(xiàn)缺陷的位置及類型，這種檢查方法簡單快捷，但是需要有豐富的經(jīng)驗(yàn)。目視檢查常用的方法是利用充足的光線，采取一定的角度，對沖壓件各個部位進(jìn)行仔細(xì)地觀察。由于沖壓件在未涂漆之前感光度較差，故對于一般的凹坑、凸包等缺陷，目視檢查發(fā)現(xiàn)的難度較大，只有縮頸、開裂及明顯的坑包等缺陷才適合用這種檢查方法。

（2）觸摸檢查。觸摸檢查是沖壓件表面缺陷檢測的一種主要檢查方法。由于未涂漆前感光度較差，一些涂漆后的凹坑、凸包很難用目視的方法檢查出來。利用手掌觸摸的方式，通過手掌的感知可以發(fā)現(xiàn)這些缺陷。缺點(diǎn)是手感檢查方法比較難以掌握，需要長期的工作經(jīng)驗(yàn)和不斷的練習(xí)。觸摸檢查具體的方法是：手掌放平，四指并攏，將手放在需要檢查的部位，手掌與沖壓件表面貼合，用適當(dāng)?shù)牧υ谫N合面上反復(fù)觸摸，通過手掌表面的感知細(xì)胞發(fā)覺沖壓件表面的缺陷，當(dāng)摸到凹凸處時會有異樣的感覺。

（3）油石打磨檢查。通過油石打磨檢查可以準(zhǔn)確地檢查出沖壓件上的凹坑、凸包的缺陷位置及大小，以及修復(fù)過程中缺陷的變化情況。油石有很多規(guī)格，常用的規(guī)格為長20cm、寬2.5cm、高2.5cm的長方體油石。由于油石較為脆弱，掉到地面或碰撞到其他硬物時容易發(fā)生斷裂，故通常將油石安裝防護(hù)套，避免其斷裂。

通過油石在沖壓件表面劃過時產(chǎn)生的痕跡來判斷沖壓件表面的質(zhì)量狀況，油石磨痕在零件表面形成突出的亮點(diǎn)即為凸包，油石磨痕在零件上呈斷續(xù)的部位即為凹坑。

（4）柔性砂網(wǎng)打磨檢查。使用砂網(wǎng)檢查時，首先需要用干凈的紗布將外覆蓋件的表面擦拭干凈，接著用柔性砂網(wǎng)緊貼零件表面沿縱向打磨至整個表面，任何的麻點(diǎn)、壓痕在打磨后都很容易被發(fā)現(xiàn)，缺點(diǎn)是對于較大的波浪及癟塘等缺陷，柔性砂網(wǎng)打磨難以發(fā)現(xiàn)。

（5）涂油檢查。涂油前，先用干凈的紗布將零件外覆蓋面擦拭干凈，接著用干凈的刷子沿著同一個方向均勻地將油涂抹至零件的整個表面，將涂抹后的零件放在較亮的燈光下檢查，用此方法可以很容易發(fā)現(xiàn)零件上細(xì)微的麻點(diǎn)、癟塘及波浪等缺陷。

（二）功能尺寸檢查

（1）檢具測量。利用檢具、鋼直尺、塞尺及面差表等測量器具，可對沖壓件的型面尺寸、料邊尺寸、孔徑及孔位等進(jìn)行測量，同時結(jié)合產(chǎn)品的數(shù)模，可對沖壓件的尺寸狀況進(jìn)行確認(rèn)。由于是通過人工測量的方式進(jìn)行檢驗(yàn)，因此檢驗(yàn)員裝夾順序、測量手法和讀數(shù)方式都對測量結(jié)果有一定的影響。

（2）三坐標(biāo)測量。三坐標(biāo)測量是利用三坐標(biāo)機(jī)對零件的孔位、型面尺寸等進(jìn)行精確的測量。不同于檢具測量的是，三坐標(biāo)是通過將被測物體置于三坐標(biāo)測量機(jī)的測量空間，利用接觸或非接觸探測系統(tǒng)獲得被測物體上各測點(diǎn)的坐標(biāo)位置，根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，由軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，求出待測的幾何尺寸和形狀、位置。因此，三坐標(biāo)測量機(jī)具備高精度、高效率和萬能性的特點(diǎn)，是完成各種汽車零部件幾何量測量與品質(zhì)控制的理想解決方案，缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高，且核心零部件及軟件全部原裝進(jìn)口，磨損更換零部件時花費(fèi)較高。

在美國、德國及日本等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，均已采用在線三維激光掃描設(shè)備。國內(nèi)車企近些年也開始使用在線三維激光掃描設(shè)備，但普及程度還不如國外，未來隨著自動化與智能化水平的不斷提高，更加先進(jìn)的測量設(shè)備必將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工檢驗(yàn)。

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