沖壓

車身沖壓件表面質量管控措施

轉載 :  caifu50225.cn   2019年01月23日

  汽車作為高檔消費品在人們的生活中越來越普遍,人們對汽車的要求也從單純的代步提升到美觀舒适等多方位的要求。轎車是否美觀,除了設計優美流暢的造型以外,車身外覆蓋件的外觀質量也起到非常重要的作用,因此,提升車身沖壓件的表面質量成為決定汽車制造質量的重要環節。本文通過分析沖壓生産的闆料來源、工藝設備、工裝(模具)、檢驗等内容,介紹了提高沖壓件表面質量的各項管控措施。

  闆料來源

  傳統手工落料操作會産生一定的劃傷、翹曲等缺陷,其主要原因是操作者在上料及取料過程中,落料片容易與模具的定位裝置發生磕碰,導緻表面劃傷,其次傳統手工落料模具生産出的落料片一般是左/右件共用,在生産右件時落料片需要翻轉,人工翻轉闆料存在闆料劃傷、翹曲等缺陷,擺放過程中還存在不齊整的問題,導緻沖壓生産時上料不到位的現象,嚴重影響産品質量。

  目前我公司開發的車型均采用自動化開卷落料生産線,其具有開卷、清洗、矯平、落料和擺剪剪切、堆垛等功能(圖1)。自動化開卷落料生産線實現了從人工卸料到自動化生産的飛躍,提高了材料利用率、産品質量、生産效率以及操作的安全性,而且工人的勞動強度顯著降低。

  開卷落料設備主要功能描述:操作人員将卷料放于卷料備料台車,然後裝載到上料小車後,上料小車運行到開卷機,上料小車回位後,完成卷料與整線的對中,操作人員向控制系統中選擇或輸入與所生産毛坯對應的相應信息,控制系統根據此信息(如模具信息、原材料信息等)進行内部處理,随後自動控制各執行機構完成相應的調整。穿帶結束後,料帶經過四輥式送料機組進行料頭剪切,進入清洗機進行料帶的清洗,經過清洗後的料帶進入矯平機組,矯平後的料帶經活套緩沖後由伺服定尺送料系統送入壓力機,壓機完成剪切或落料,成品料通過磁性堆垛機進行堆垛。

  

  圖1 開卷落料生産線

  1—卷料台車 2—開卷機 3—穿帶裝置 4—切頭剪Ι 5—清洗機 6—矯直機 7—活套 8—喂料輥 9—尾料送料輥 10—壓力機 11—堆垛機

  工藝設備

  傳統沖壓生産線壓力機按貫通式排列組成流水生産線,每台雙動壓力機前安裝有液壓升降台(圖2),其對沖壓件質量的影響有:⑴單動、雙動壓力機均采用人工上料、取料,整條生産線未封閉,灰塵油污較多;⑵第一道工序采用手工塗油生産,生産較落後,産品質量不穩定;⑶雙動壓力機取件過程中,操作工需要對零件進行翻轉,人工翻轉闆料存在零件劃傷、翹曲、變形;⑷操作者在上料及取料過程中零件容易與模具的定位零件、頂料零件等發生磕碰,導緻表面劃傷;⑸人工上料過程中,極易産生上料不到位,零件精度得不到保證。

  

  圖2 人工生産線示意圖

  目前,世界上沖壓成形的大型壓力機向兩個方向發展,一是大型多工位壓力機,二是側重于柔性生産的大型壓力機生産線(配以自動化上下料機械手)。近十年來,這些壓力機經過不斷發展包含了全自動換模系統、功能完善的自動監控系統和良好的人機操作界面等關鍵技術,同時,生産柔性化不斷提高,包括使用同一形式的端拾器系統,來簡化和标準化在不同沖壓車間之間、不同機床之間的生産互換。

  我公司主要以單機連線的壓力機生産線為主,關鍵沖壓設備應用了機械手上下料系統(圖3)、全自動換模技術、功能完善的觸摸屏監控技術。

  沖壓自動化生産線對沖壓件質量的影響有:⑴新型自動化生産線封閉的整線有利于提高清潔度;⑵沖壓件自動化機械手傳輸避免手工操作導緻的變形;⑶清洗塗油設備提高闆料清潔度;⑷數控液壓墊技術穩定的成形力減少了起皺與開裂。

  

  圖3機械手上下料系統工裝(模具)

  模具是沖壓生産的基礎,在長時間生産過程中,模具工作零件易出現不同程度的磨損,具體表現為模具表面有肉眼可見的沿運動方向的凹陷或凸起,多而密集,有明顯的手感(圖4)。另外,模具表面有傷痕,易出現如拉裂、起皺、表面拉傷、波浪、鼓包、凹坑、麻點等常見缺陷,嚴重影響到産品的外觀質量。

  

  圖4 模具R角處拉傷

  為提高産品的外觀質量,各種模具表面處理技術被廣泛應用,通過改變模具表層材料的成分、組織,從而大幅度地改善和提高模具的表面性能,如硬度、耐磨性、摩擦性能等,從而提高産品的表面質量。

  檢驗方法

  以往外闆件的外觀質量檢驗主要是依靠檢驗人員的手感并借用油石為工具進行。人工檢驗對檢驗員的技能素質要求比較高,即使發現了問題也難以準确的向外界傳遞。油石檢驗方法的缺點是不适用于檢驗複雜零件。

  為有效識别産品質量水平,持續提高産品質量,我公司引進了産品Audit業務,站在用戶的立場,用專業的“眼光”(标準)對準備出廠的産品實施主、客觀評價,以扣分形式表達評價結果。沖壓件Audit業務能準确反饋沖壓件的質量水平和質量能力,為産品質量持續改進提供依據。

  ⑴沖壓件AUDIT審核問題處理流程,如圖5所示。

  

  圖5 AUDIT審核流程

  ⑵沖壓件AUDIT AB類問題處理流程,如圖6所示。

  

  圖6 AUDIT AB類問題處理流程

  結束語

  近年來,我國汽車工業的飛速發展也促進了汽車沖壓零部件的繁榮與競争,我國先進的沖壓工藝應用正處于吸收、轉化、推廣階段,通過不斷學習先進的沖壓生産技術、不斷完善制造管控流程,我們一定能在沖壓件質量管理控制方面走在行業前列。

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