翼子板机盖侧棱线不顺原因研究以及前期预防方案
秦亚浩, 张旭光, 侯义迪, 姬亮, 马永利, 陈文波, 刘晓朋·浙江极氪汽车研究开发有限公司;吉利汽车集团制造工程(ME)中心
翼子板为整车两侧覆盖件,翼子板机盖侧是消费者最容易关注的位置之一,外观质量直接影响消费者的视觉体验。翼子板机盖侧棱线不顺问题(图1)是翼子板生产过程中常见的外观质量问题,也是各大汽车厂重点关注问题之一,下面以某车型翼子板机盖侧位置棱线不顺为例进行分析。图1 某款车型翼子板机盖侧棱线不顺问题
翼子板机盖侧产品结构特点
表1 某款车型翼子板材料参数
⑵某车型翼子板机盖侧产品结构如图2(a)所示,翼子板机盖侧搭接面以及门侧搭接面为A 面内嵌面。复查翼子板机盖侧棱线,棱线光顺,无断点等问题,如图2(b)所示。图2 某车型翼子板盖侧结构及光影
翼子板棱线不顺原因排查-冲压工艺以及模具结构
冲压工艺排查
翼子板选用传统的5 工序成形工艺,翼子板机盖侧出现棱线不顺位置工序排布如下:OP10 为拉延,OP20 为修边和侧修边,OP30 为侧整和正翻,OP40 为侧整,OP50 为角部侧翻。由图3 可知,仅OP30 以及OP50 与翻边棱线相关。由此推断出,OP30 机盖侧侧整+正翻边工序,以及OP50 角部侧翻工艺为棱线不顺主要影响因素,结合现场照片,实际与理论分析一致,OP30 侧整与正翻交刀位置出现高点,OP50 尖角侧翻,棱线出现不顺,如图4 所示。图3 某车型翼子板机盖侧工序排布
图4 现场翻边序照片
棱线不顺成形机理排查
⑴工艺设计时OP30 交刀点选择:通过图5 可知,发现交刀点位置允许距离翼子板的最小距离L 由m值和d 值决定;其中阴影部分代表斜楔。图5 交刀位置推理图
a=机盖侧内陷深度 b=凸模最小厚度,经验值为20mm c=斜楔回退所需空间 d=凸模允许最小厚度,经验值为6mm m=交刀点位置斜楔所需最小空间
通过图5 可以推断出:m=b+c=20+a+10= a+30;因为a 值以及d 值已知的,很容易推断出L 最小值,排查某车型翼子板模具结构Z 向截图,如图6 所示,发现交刀点位置已经至极限。图6 某翼子板模具结构Z 向视图
成形分析
正侧交刀设计,过渡区域22mm,高度差25mm,过渡区域剧烈,材料容易聚集,引起棱线鼓包,如图7 所示。图7 工艺设计刀块图
成形过程分析:侧整成形过程中两个位置的成形状态不一致,位置Q 型面距离高,侧整时先触料,触料后将板料向右挤,由于过渡急剧,在P 位置形成鼓包;P 位置触料后将鼓包向右挤,多余的料无法均匀散开,这样的过渡区形成了坯料堆积,形成棱线不顺(图8)。图8 分析截面图
翼子板棱线不顺的控制方法
需要从原因出发,即如何解决过渡急剧问题,即加大过渡区域或者降低台阶深度(因考虑整车装配或沿用件使用,台阶高度一般无法调整)。下面提供两种解决过渡急剧问题的方案:⑴方案一:当产品可以调整时,交刀点不变,机盖侧安装面边界减小,变更前后产品如图9 所示;图9 变更前后产品
对应翻边刀块过渡区域的变更,过渡区域加长28mm,最终过渡区域增至50mm,变更后方案如图10所示。图10 对应翻边刀块过渡区域
现场效果验证,批量生产后棱线不顺问题彻底解决,现场照片如图11 所示。图11 现场效果图
⑵方案二:当产品无法变更时,交刀位置调整至门侧,模具结构时设计挡块,解决斜楔回退与制件干涉问题,如图12 所示。图12 结构设计对工艺问题进行优化解决
总结
本文中结合制件产品,模具工艺设计,结构设计以及现场实际状态四个方面,针对翼子板机盖侧棱线不顺问题进行分析,并针对产生原因提供了2种优化方案,对于翼子板机盖侧棱线不顺问题可以很好的预防以及解决。制件产品,冲压工艺,模具结构以及现场实际状态四者是相辅相成的,冲压疑难问题通过这四方面的解决可以更好更快的分析出问题真因,制定出合理有效的方案,减少模具整改周期。