汽车外板模具型面交叉网格技术的应用

文/齐康宁，樊燕朋·长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心

汽车外板模具型面交叉网格技术的应用

文/齐康宁，樊燕朋·长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心

冲压件油印、硌伤等面品不良一直是困扰我国冲压行业的难题，本文针对拉延模具导致的制件面品不良进行分析及制定应对措施，优化模具制造工艺，通过交叉网格技术控制制件面品不良的发生，减少后序返修工作量，最终达到降低整车制造成本提升整车外观质量的目的。

齐康宁，模具保全组组长，助理工程师，主要从事冷冲压模具的保养、维修、技术改进工作，针对哈弗H6、H2，长城C50外板模具的品质提升，生产效率提升运用防错原理进行改善和优化，获得公司级优秀改善个人称号，四次获得公司级“创意集结号”一等奖，带领团队获得公司级“优秀改善班组”。

当前汽车市场竞争愈演愈烈，消费者在选择产品时不仅仅限于一个合理的价格，而且开始更加注重汽车的品质，因此良好的车身外覆盖件表面质量显得尤为重要。冲压作为汽车四大工艺之首，其产生的外观缺陷不仅会增加现场操作人员的劳动强度，还增加了整车成本，降低了整车的外观质量，进而降低了产品的市场竞争力。

汽车外覆盖件表面常见缺陷

车身外覆盖件的冲压缺陷可分为导致返修及导致报废两种。导致制件返修的缺陷有隐裂、暗坑、硌伤、拉毛；导致报废的缺陷有制件开裂及起皱。

我国冲压行业起步较晚，冲压模具整体水平和发达国家还存在较大差距。制件高点、硌伤等面品不良一直是困扰我国冲压行业的难题，下面针对拉延模具导致制件返修的暗坑及硌伤缺陷进行分析并制定应对措施，以便控制制件不良品发生率，减少后序返修工作量，最终达到降低整车制造成本提升整车外观质量的目的。

案例分析

目前国内汽车冲压企业，外板拉伸模多数采用MoCr、GM241、GM246等材质，模具表层做镜面处理，凸凹模间隙采用单倍料厚，由于自动清洗线油液残留造成涂装后冲压件外表面的高点，以及生产时板料与模具型腔内残留的镀锌层等杂物相互挤压，造成冲压件表面硌伤等缺陷频繁发生。为消除冲压件的上述问题，需要线体检验人员频繁擦拭模具和停机调整，每次停线都会严重影响冲压自动化的生产效率。

国内某汽车厂前门外板品质直通率只有83%，其中油印、硌伤等品质问题占比50%，造成大量制件返修，降低了生产效率，增加了整车成本。

制件油印

由于板料经清洗后容易形成油膜凝聚堆积，与模具接触后残留在拉延模具型面造成制件油印，如图1所示。国内某汽车厂自动化生产线体一般采用板料在线清洗工艺，清洗后油液残留在板料表面，外板制件拉伸成形时，由于凸凹模间隙采用一倍料厚，所以在生产过程中板料与残留油液相互挤压，使制件表面产生油印，如图2所示。

图1 清洗油液残留聚积

图2 制件表面油印

制件硌伤

国内某汽车厂生产车门外板采用热镀锌板。由于热镀锌板在拉伸成形时，板料与模具工艺R角产生摩擦，板料表面部分镀锌层脱落，残留在拉延模具型面上，如图3所示。在冲压生产时由于模具型面残留有镀锌屑与板料相互挤压后造成制件硌伤，如图4所示。

图3 模具型面残留的镀锌屑

图4 制件表面硌伤

图5 模具型面储存异物的凹槽位置

模具型面交叉网格技术可有效提升汽车外板制件生产直通率，它是在现有模具工艺上，识别模具型面可以制作储存异物的凹槽部位（图5），依托实验数据进行交叉网格的表面加工处理技术。交叉网格为45°交叉斜向布置（图6）；网格凹槽中心线水平投影成2.5mm×2.5mm的四边形；网格宽度为0.9mm，网格凹槽深度为0.3mm，采用φ1mm球刀进行加工（图7）。板料在拉延过程中油液、锌粉等异物能够进入交叉网格凹槽内部，如图8所示，生产时避开板料与凸凹模型面的接触，消除制件的高点、凹坑、油印等面品不良，不会

模具型面交叉网格技术

图6 交叉斜向布置的网格

影响制件品质，可以保证自动化线体生产的流畅及制件的一致性，实现制件生产过程品质良好、减少过程异常停机。采用型面交叉网格技术，可极大限度地消除制件的面品不良，且此项技术可在现有设备、参数的情况下进行，满足现场使用要求，极易推广。

图7 网格尺寸

图8 残留在网格凹槽内的镀锌屑

结束语

车身外覆盖件表面的缺陷产生原因有很多，相应的预防措施也多种多样，本文针对拉延模具导致制件返修的油印及硌伤缺陷进行分析，应用模具型面交叉网格技术，在提升冲压件面品质量的同时，大幅度地提升了冲压车间外板制件的直通率，提升了生产效率。该技术作为国内冲压行业一项前沿技术，将推动冲压行业向全自动无人化生产方向迈进。