目前汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，各主機(jī)廠對(duì)外覆蓋件的外觀質(zhì)量也越來越重視，然而影響沖壓外覆蓋件表面質(zhì)量的因素很多，控制起來難度較大，如果出現(xiàn)光影不順、A面回彈等問題，在涂裝之后將成為影響汽車外觀品質(zhì)的重大因素，過去這些問題輕則造成制件批量返修，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整批零件報(bào)廢，不但消耗了過多的工時(shí)，還影響了生產(chǎn)效率，造成大量的人力、物力的浪費(fèi)。

為保證得到高感知質(zhì)量的沖壓件，在外覆蓋件開發(fā)的各階段進(jìn)行嚴(yán)格控制，這里歸納為四個(gè)關(guān)鍵階段：前期零件設(shè)計(jì)階段、中期制造階段、生產(chǎn)調(diào)試階段、產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收階段。結(jié)合筆者長期從事汽車沖壓技術(shù)質(zhì)量管理的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)汽車沖壓外覆蓋件生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量管理問題，提出提高汽車沖壓外覆蓋件質(zhì)量的管控流程。

前期零件設(shè)計(jì)階段流程管控

在前期零件設(shè)計(jì)階段，一般外覆蓋件主要是進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)、CAE成形性分析、回彈分析等工作，具體流程見圖1。

以前由于對(duì)前期CAE分析的重視程度以及分析方法有限，往往在完成成形性分析后，便進(jìn)入模具制造流程，導(dǎo)致前期CAE分析結(jié)果無法指導(dǎo)后期模具順利調(diào)試，同時(shí)也由于CAE分析不到位，使質(zhì)量問題流入到后期模具生產(chǎn)調(diào)試階段，導(dǎo)致模具調(diào)試成本上升以及周期延長。

通過增加前期零件設(shè)計(jì)階段流程管控，主要是提升CAE分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，力求分析結(jié)果符合實(shí)際模具調(diào)試預(yù)期，在這個(gè)過程中，需要建立主機(jī)廠合適廠內(nèi)的CAE分析標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)方法，在CAE方法上通過引入零件收縮變形理論、穩(wěn)健性分析以及回彈補(bǔ)償?shù)治?，讓前期設(shè)計(jì)更貼近于現(xiàn)場(chǎng)，直接將后期的一些不穩(wěn)定因素在設(shè)計(jì)階段中完善，保證零件生產(chǎn)中的穩(wěn)定性，這也是整個(gè)前期工作的重點(diǎn)、難點(diǎn)所在。相關(guān)注意事項(xiàng)見表1。

中期制造階段流程管控

中期制造主要是基于前期設(shè)計(jì)階段的分析結(jié)果，對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化以及產(chǎn)品進(jìn)行處理，主要集中在回彈補(bǔ)償、A面重構(gòu)、加工數(shù)據(jù)制作、加工掃描數(shù)據(jù)確認(rèn)四方面，流程圖見圖2。

圖1 前期零件設(shè)計(jì)階段流程

表1 前期零件設(shè)計(jì)階段流程管控

圖2 中期制造階段流程

在中期制造階段中，各種工作的目地都是圍繞著保證加工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以及盡可能確保后期沖壓出來的零件能真實(shí)還原產(chǎn)品設(shè)計(jì)的本來面目而展開的。在此之前涉及到A面的回彈補(bǔ)償，由于受數(shù)據(jù)制作能力、CAE分析精度低等客觀原因影響，導(dǎo)致對(duì)A面實(shí)施回彈補(bǔ)償技術(shù)難度非常大，模具廠或者主機(jī)廠往往不敢對(duì)外覆蓋件實(shí)施A面補(bǔ)償。隨著近年來CAE分析能力的提升，對(duì)A面回彈補(bǔ)償?shù)难芯块_始逐步實(shí)現(xiàn)。

中期制造階段對(duì)于零件回彈補(bǔ)償?shù)囊耄屃慵冃嗡鶎?dǎo)致的A面光影等問題可以得到提前處理；對(duì)加工數(shù)據(jù)的強(qiáng)壓面、圓角補(bǔ)償進(jìn)行處理，是為了保證沖壓后零件與數(shù)據(jù)更加符合；對(duì)加工完的模具進(jìn)行藍(lán)光掃描，以確保加工數(shù)據(jù)的正確性。這些步驟的引入，都能有效的提升零件生產(chǎn)周期和質(zhì)量，具體步驟及注意事項(xiàng)如表2所示。

表2 中期制造階段流程管控

后期調(diào)試階段流程管控

后期調(diào)試主要是對(duì)于前期CAE分析結(jié)果、理論設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行匹配，通過提高模具研和率達(dá)標(biāo)和沖壓工藝參數(shù)調(diào)試達(dá)到CAE分析理論要求，確保后期沖壓過程受控，避免因?yàn)橹圃斓囊蛩貙?dǎo)致最終零件精度與理論不匹配，這個(gè)階段的匹配率越高，零件的成形性與理論越接近，這樣越能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。這個(gè)階段工作主要集中在研配情況檢測(cè)、模具調(diào)試兩方面進(jìn)行，如表3所示。

產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收階段流程管控

產(chǎn)品驗(yàn)收主要是對(duì)于外覆蓋件外觀質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，主要集中在以下幾個(gè)方式：油石檢測(cè)、光照檢測(cè)、三坐標(biāo)檢測(cè)、光學(xué)掃描檢測(cè)，具體如表4所示，單件檢測(cè)是確認(rèn)覆蓋件是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的手段，通過采用多種檢測(cè)方式，從不同的角度出發(fā)，對(duì)外覆蓋件進(jìn)行質(zhì)量評(píng)判，最終滿足所有檢測(cè)要求后才算合格，并且進(jìn)入量產(chǎn)程序。

⑴油石檢測(cè)為常規(guī)檢測(cè)方法，檢測(cè)A面是否有凹坑、凸包等；

表3 后期制造階段流程管控

表4 產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收階段流程管控

圖3 外覆蓋件外觀品質(zhì)提升管控流程

⑵光照檢測(cè)增加對(duì)細(xì)節(jié)處的檢測(cè)，同時(shí)對(duì)比設(shè)計(jì)光影，確認(rèn)是否符合設(shè)計(jì)要求；

⑶三坐標(biāo)檢測(cè)對(duì)于大面的檢測(cè)點(diǎn)較少，對(duì)于大面的質(zhì)量要求過低，則需要增加大面的檢測(cè)點(diǎn)來提高外覆蓋件外觀的質(zhì)量要求；

⑷光學(xué)掃描檢測(cè)效率及精確性均較高。

外覆蓋件外觀品質(zhì)提升管控流程，具體見圖3。

結(jié)束語

通過采用新的質(zhì)量控制方法、CAE分析技術(shù)等手段，可以預(yù)先判斷外覆蓋件外觀可能存在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，通過前期進(jìn)行A面回彈補(bǔ)償、加工數(shù)據(jù)補(bǔ)償，以及對(duì)調(diào)試過程和模具研和過程進(jìn)行質(zhì)量管控，可以最大程度避免調(diào)試后模具再更改，節(jié)約大量的調(diào)試時(shí)間。同時(shí)隨著管控流程的不斷完善，外覆蓋件外觀質(zhì)量將會(huì)越來越接近產(chǎn)品設(shè)計(jì)。