一、引 言：

　　大型覆蓋件是指汽車的左/右側(cè)圍外板、左/右前翼子板、頂蓋、左/右前門外板、左/右后門外板、后背門外板、發(fā)動機蓋外板等沖壓零件，組裝后構(gòu)成車身的外部形狀。大型覆蓋件具有材料薄、形狀復雜（多為立體曲面），結(jié)構(gòu)尺寸大，尺寸精度高，表面質(zhì)量要求高等特點。大型覆蓋件的沖壓生產(chǎn)是汽車車身制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在沖壓生產(chǎn)中常見的表面缺陷有：①表面星目；②表面凹坑；③表面局部變薄、拉裂；④表面局部起皺；⑤零件剛性差；⑥表面劃傷。

　　二、 表面缺陷的產(chǎn)生原因及預防措施：

　　圖1所示為一款SUV車型的右側(cè)圍外板，材料為SP782AUJQ，料厚0.75 mm?，F(xiàn)以該零件為例對汽車大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中常見表面缺陷的產(chǎn)生原因及預防措施進行探討。

　　2.1 沖壓生產(chǎn)中表面星目的原因及預防措施

　　表面星目是指大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中表面出現(xiàn)的微小凸包，用油石檢查沖壓件的外觀質(zhì)量時可以看到表面的微小亮點。這些微小的缺陷會在涂裝后引起光的雜亂、不規(guī)則反射而影響外觀質(zhì)量。

　　產(chǎn)生表面星目的主要原因有：①材料表面清洗不干凈或清洗油不干凈導致的原材料表面臟；②開卷落料后材料清洗后保存不善或長期存放導致的原材料表面臟；③模具清洗不干凈或模具沒有及時清洗導致模具表面臟；④原材料在熱鍍鋅前母材表面臟；⑤模具長期生產(chǎn)后表面鍍鉻層破壞，拉延時模具與材料表面摩擦導致的材料表面脫鋅；⑥生產(chǎn)車間的防塵條件不好，生產(chǎn)現(xiàn)場有灰塵落入材料表面和模具表面；⑦在進行搬運生產(chǎn)時，工人戴普通的防護手套作業(yè)時，普通防護手套與板料摩擦產(chǎn)生的毛屑掉入材料表面和模具表面；⑧修邊沖孔工序中產(chǎn)生的切粉進入模具中。

　　大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)過程中出現(xiàn)表面星目的位置點一般不固定，表面星目問題是沖壓生產(chǎn)中的難點，生產(chǎn)過程中出現(xiàn)表面星目最嚴重的情況是1個零件表面出現(xiàn)20多個星目，返修工時為10 min/件。減少和消除沖壓生產(chǎn)中的表面星目問題，從而降低返修率及返修工時是沖壓生產(chǎn)中的重點管控項目。減少和消除沖壓表面星目的預防措施：①沖壓生產(chǎn)用的BL料（開卷落料材料）必須經(jīng)過1︿2次的清洗，并保證清洗后的表面質(zhì)量達到檢驗標準的要求；②開卷落料后的材料要及時用于沖壓生產(chǎn)，如果暫時不能用于沖壓生產(chǎn)，在轉(zhuǎn)運及存貯過程中要妥善處理，防止BL料被弄臟；③沖壓模具特別是拉延模具必須清洗干凈，沖壓生產(chǎn)中如果有灰塵等污物落入模具表面，必須停線并用粘性布將模具表面擦干凈；④在模具表面及材料表面干凈的情況下，如果拉延時零件表面仍出現(xiàn)嚴重星目，則這種材料不能用于大型外覆蓋件的生產(chǎn)，需要通知材料供應商進行解決；⑤模具在使用一段時間后必須重新進行鍍鉻；⑥想辦法對生產(chǎn)大型覆蓋件的沖壓車間及生產(chǎn)線進行封閉，防止灰塵等污物飄入沖壓線；⑦大型覆蓋件如果在人工生產(chǎn)線上生產(chǎn)，則操作工進行上下料的搬運作業(yè)時必須戴專門的防割手套；⑧從模具結(jié)構(gòu)上采取措施不讓切粉產(chǎn)生，不讓切粉進入模具內(nèi)，不壓切粉，圖2所示將上模刃口做成銳角，使上模刃口鋒利，尖利的上模刃口能使切斷部位的材料減少２次撕裂，圖3所示在模具中設計安裝吹風管，用壓縮空氣將切粉吹到模具外。

　　2.2 沖壓生產(chǎn)中表面凹坑的原因及預防措施。

　　汽車大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)表面凹坑的主要原因有：①拉延時滑塊的成形力不夠（液壓機床）或壓機的閉合高度調(diào)整不夠（機械壓力機）,圖1所示的右側(cè)圍外板，拉延時右后三角形窗框及加油口部位的成形，周邊材料由于變形時的流入有起鄒的趨勢，如果拉延時滑塊的成形力不夠或壓機的閉合高度調(diào)整不夠會造成上下模具最后沒有墩死，導致三角形窗框及加油口部位的周邊出現(xiàn)凹坑；②拉延時氣墊壓力不夠，拉延時如果氣墊的壓料力小，成形時材料流動速度快，毛坯四周的材料容易流入凹模，最后在零件表面產(chǎn)生凹坑；③拉延時氣墊行程不夠，拉延時如果氣墊的行程小，會造成材料開始流入凹模時壓邊圈還沒有起作用，部分材料塑性變形不充分，造成零件表面出現(xiàn)凹坑；④翻邊時模具中壓料零件的壓力不夠，大型覆蓋件的翻邊模中壓料零件的彈性元件一般為氮氣彈簧，模具使用一段時間后需要向氮氣彈簧中充氮氣，否則氮氣彈簧的壓力減小造成翻邊時壓不住料，會造成零件表面出現(xiàn)凹坑；⑤落料毛坯的尺寸出現(xiàn)異常，如某開卷落料廠進行SUV車型的發(fā)動機蓋外板的開卷落料生產(chǎn)時，操作工誤裝成了發(fā)動機蓋內(nèi)板的開卷落料模具，結(jié)果造成發(fā)動機蓋外板落料毛坯尺寸局部變小，拉延時落料尺寸變小的部位因材料容易流入凹模型腔造成零件表面出現(xiàn)凹坑。

　　預防沖壓生產(chǎn)中汽車大型覆蓋件表面產(chǎn)生凹坑的措施：①拉延時保證壓機滑塊的成形力穩(wěn)定；②拉延時保證壓機的氣墊壓力穩(wěn)定；③拉延時托桿的頂起高度要相同，且頂起高度要保持定值；④模具使用一段時間后要根據(jù)氮氣彈簧的壓力指示表中指示值的大小變化或零件外觀的質(zhì)量判斷向氮氣彈簧中充氮氣；⑤要保證落料毛坯的尺寸大小。

　　2.3 表面局部變薄、拉裂的產(chǎn)生原因及預防措施

　　大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)表面局部變薄、拉裂的主要原因：①開卷落料后的材料存放時間太長造成材料表面的一層油膜風干，拉延時材料流動困難；②拉延時模具局部位置壓料過緊,圖4所示的右側(cè)圍外板拉延工序，由于模具中平衡塊的高度調(diào)整不當造成局部位置的壓料過緊，拉延時局部位置的材料流入凹模困難；③拉延時氣墊壓力太大，零件成形過程中材料流入凹模困難；④拉延時氣墊的行程太大，零件的成形力曲線與氣墊的壓力曲線不一致；⑤材料的特性值有變化，不同批次的材料的屈服強度、抗拉強度變化較大時，延伸率小的材料拉延時易出現(xiàn)局部變薄、拉裂；⑥拉延模具長期生產(chǎn)后表面鍍鉻層破壞，特別是拉延模具凹模圓角部位的鍍鉻層破壞，凹模圓角部位容易被拉毛，造成零件成形過程中材料流入凹模困難；⑦托桿頂起高度不一致，造成壓邊圈的壓料力不均勻，局部位置的壓料力大，拉延時零件局部出現(xiàn)變薄、拉裂。

　　預防汽車大型覆蓋件沖壓生產(chǎn)中表面出現(xiàn)局部變薄、拉裂的措施：①開卷落料后的材料及時用于生產(chǎn)，不長時間存放，如果存放時間較長造成材料表面的油膜風干，需要對材料重新進行清洗；②針對拉延后零件四周材料的進料情況及零件局部變薄、拉裂的情況調(diào)整拉延模具中平衡塊的高度；③拉延時的氣墊壓力大小調(diào)整合適，并將參數(shù)固化；④拉延時的氣墊行程調(diào)整到最佳參數(shù)，并將參數(shù)固化；⑤要求材料生產(chǎn)廠家提供每批材料的質(zhì)保書，確認每批材料的特性值；⑥拉延模具長期生產(chǎn)后表面鍍鉻層破壞，特別是拉延模具凹模圓角部位的鍍鉻層破壞后，要及時重新進行鍍鉻；⑦點檢托桿的長度尺寸及氣墊的平行度，保證托桿的頂起高度一致。

　　2.4 表面局部起皺的產(chǎn)生原因及預防措施

　　汽車大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)表面局部起皺的主要原因：①拉延時氣墊壓力太小，材料成形時壓邊圈的壓料力不夠，造成零件表面起皺；②拉延時模具局部位置壓料過松，圖4所示的右側(cè)圍外板拉延工序，由于模具中平衡塊的高度調(diào)整不當造成局部位置的壓料過松，沖壓時壓料緊的部位材料流入凹模困難造成變薄、拉裂，壓料松的部位因壓不住材料造成起皺；③托桿頂起高度不一致，零件成形時壓邊圈壓料緊的部位材料流入凹模困難造成變薄、拉裂，壓料松的部位因壓不住材料造成起皺；④壓機的滑塊與工作臺平行度不好，造成模具的壓料力不均勻，零件成形時壓料緊的部位材料流入凹模型腔困難造成變薄、拉裂，壓料松的部位因壓不住材料造成起皺；⑤落料毛坯的尺寸出現(xiàn)異常。

　　預防汽車大型覆蓋件沖壓生產(chǎn)中表面局部起皺的措施：①將壓機的氣墊壓力調(diào)到最佳狀態(tài)，并進行固化，壓機的氣墊壓力過大，零件容易出現(xiàn)局部變薄、拉裂現(xiàn)象，壓機的氣墊壓力過小，零件容易出現(xiàn)起皺現(xiàn)象，因此要將壓機的氣墊壓力調(diào)到最佳參數(shù)；②針對拉延件的起皺情況將拉延模具中平衡塊的高度調(diào)整到最佳狀態(tài)，使零件既不出現(xiàn)起皺又不出現(xiàn)局部變薄、拉裂的情況；③點檢托桿的長度尺寸及氣墊的平行度，保證托桿的頂起高度一致；④定期檢查壓機的滑塊與工作臺平行度，使壓機的滑塊與工作臺的平行度滿足標準公差要求；⑤對落料毛坯的尺寸進行檢驗確認，保證落料毛坯的尺寸在公差內(nèi)。

　　2.5 大型覆蓋件剛性差的產(chǎn)生原因及預防措施

　　汽車大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)剛性差的主要原因：①氣墊壓力小，拉延時如果氣墊的壓力小，成形時由于壓邊力小，毛坯四周的材料容易流入凹模型腔，與氣墊壓力大的條件下的拉延件比較，零件四周的材料流入量大，材料塑性變形不充分，造成沖壓件的剛性差；②氣墊的行程小，拉延時如果氣墊的行程小，會造成材料開始流入凹模型腔時壓邊圈還沒有起作用，部分材料塑性變形不充分，造成沖壓件的剛性差；③落料毛坯的尺寸出現(xiàn)異常，如某開卷落料廠進行SUV車型的發(fā)動機蓋外板的開卷落料生產(chǎn)時，操作工誤裝成了發(fā)動機蓋內(nèi)板的開卷落料模具，結(jié)果造成發(fā)動機蓋外板落料毛坯尺寸局部變小，拉延時落料材尺寸變小的部位因壓不住料，材料容易流入凹模，材料塑性變形不充分，造成沖壓件的剛性差；④拉延件的工藝補充部位出現(xiàn)拉裂，拉延件工藝補充部位的拉裂雖然在后序的修邊工序中可以切掉，但沖壓件的剛性比較差，不能滿足零件的使用要求。

　　預防汽車大型覆蓋件沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)剛性差的措施：①將壓機的氣墊壓力調(diào)到最佳狀態(tài)，并進行固化；②將氣墊行程調(diào)到最佳狀態(tài)，并進行固化；③對落料毛坯的尺寸進行檢驗確認，保證落料毛坯的尺寸在公差內(nèi)；④拉延件的工藝補充部位出現(xiàn)拉裂的零件必須報廢。

　　2.6 表面劃傷的產(chǎn)生原因及預防措施

　　汽車大型覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)表面劃傷的主要原因：①材料表面有劃傷；②在人工生產(chǎn)線進行搬運生產(chǎn)時，在上料及下料的作業(yè)中發(fā)生劃傷；③零件在裝入工位器具時產(chǎn)生劃傷；④零件在運輸及轉(zhuǎn)運過程中發(fā)生劃傷。

　　預防汽車大型覆蓋件沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)表面劃傷的措施：①對開卷落料材料進行檢驗控制，要求材料表面無劃傷；②通過對員工上下料作業(yè)的觀察進行改善，例如改善模具的定位形狀、增加上下料輔助裝置；③對員工將零件裝入工位器具的作業(yè)進行觀察及改善；④對零件在運輸及轉(zhuǎn)運過程中發(fā)生的劃傷問題進行確認并進行改善，例如改善工位器具的結(jié)構(gòu)。

　　三、結(jié)束語：

　　以上論述的是汽車大型覆蓋件的模具調(diào)試及試制結(jié)束后，在開始批量沖壓生產(chǎn)中常見的表面缺陷的產(chǎn)生原因及預防措施。沖壓件有些表面缺陷的產(chǎn)生原因是互相關(guān)聯(lián)的，消除一種表面缺陷會導致另一種表面缺陷的產(chǎn)生，或者發(fā)生一種表面缺陷的同時有另一種表面缺陷也同時發(fā)生。例如消除表面局部起皺的同時很可能造成零件局部變薄、拉裂，零件表面有凹坑的同時零件的剛性也可能不好。

　　【興迪源機械簡介】

　　興迪源是國內(nèi)第一家向市場提供智能金屬管材內(nèi)高壓成形設備的生產(chǎn)商，已向各個領(lǐng)域的客戶提供了數(shù)十臺各種規(guī)格的內(nèi)高壓成形設備，合模力從400T至5000T，高達500MPa。

　　興迪源內(nèi)高壓成形設備適用于制造航空航天、核電、石油化工、飲水系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、汽車以及自行車行業(yè)的復雜異形截面空心構(gòu)件。主要產(chǎn)品有空心結(jié)構(gòu)框架、汽車車身支撐件、副車架、底盤件、進排氣系統(tǒng)管件，以及航空航天飛行器構(gòu)件、軍工行業(yè)管件、發(fā)動機中空軸類件、發(fā)動機組合式空心凸輪軸和復雜管件等。