Page 33 - 理化检验-物理分册2023年第十二期

姚士聪, 等: 汽车冲压外覆盖件高点高度影响因素及控制阈值

压外覆盖件表面的质量管控一直是主机厂冲压车间 同直径锌粉对门外板高点高度的影响; ② 板材厚度

的重要问题。通常来说, 冲压外覆盖件常见的质量 对门外板高点高度的影响; ③ 模具间隙对门外板高
问题有高点、 开裂、 鼓包、 硌伤、 凹坑等, 其中高点问 点高度的影响。采用德国霍梅尔 T8000 轮廓仪测

题占比达到 80% 以上 [ 7-8 ] 。因此, 改善高点是主机 试高点的二维轮廓, 测量长度为20mm 。高点二维
厂冲压车间的永久课题。 轮廓如图1所示, 通过轮廓最高点与最低点之间的
如果冲压模具或者板料上存在异物颗粒, 在零 高度来表征高点高度。
件成形过程中, 其表面形成的凸( 凹) 点缺陷称为高
点缺陷。高点缺陷主要分为两种形态: 一种是异物
在板料下方, 成型后形成高点; 一种是异物在板料上
方, 成型后形成凹坑 [ 9 ] 。目前, 主机厂通过对落料、
冲压清洗、 成型等各生产环节所涉及的异物进行管
控, 来达到改善高点的目的。然而, 异物、 板料性能、
冲压生产工艺等因素对高点影响的研究较少, 冲压
车间对异物的管控方法缺乏针对性以及指导性, 无
法有效降低高点不良率。笔者对汽车冲压外覆盖件 图1 高点二维轮廓示意
高点影响因素进行研究, 确定异物种类及尺寸、 板料
厚度、 冲压模具间隙等因素对高点的影响规律, 以指 2 试验结果及分析
导冲压车间进行高点管控, 并通过冲压高点对涂装 2.1 高点形成过程及机制
质量表征参数影响的研究, 确定高点如何影响涂装 图2 为冲压成型过程。图 2a ) 为拉延成型开
质量以及高点高度控制极值, 进而指导冲压车间建 始, 凹模向下运动, 两侧拉延筋与下模压扁圈拉延槽
立高点高度管控标准, 提高覆盖件表面质量及生产 优先接触, 对板材两侧施加锁紧力, 继续向下运动开

效率。 始拉延成型; 图 2b ) 为沿凸模成型, 两侧拉延筋夹
紧板材向下运动, 制件型面与凸模圆角型面相关, 此
1 试验材料及方法
时反凹造型不参与成型; 图2c ) 为沿凹模成型, 两侧
拉延筋夹紧板料继续向下运动, 模具凸起圆角及型
试验用板材为常见车身外板材料 DC53D+Z
镀锌板, 经落料、 冲压清洗、 成型等工艺过程完成门 面部分持续拉伸成型, 反凹造型位置受凹模造型向

外板制备。首先对高点形成过程及机制进行解析, 下作用力, 此时板料沿凹模型面凸起及型面拉伸成
确认可能会影响高点的主要因素, 然后开展以下 型; 图2d ) 中, 当上模压到下死点, 管理面轮廓成型

3个方面的研究: ① 锌粉、 铁屑、 铝丝、 尼龙以及不 到位, 拉伸成型完毕。

图2 冲压成型过程示意
在沿凸模成型过程中, 板材受到异物颗粒向上 服极限都可以减弱高点程度, 而异物颗粒的种类及
的作用力, 当作用力大于板料屈服极限时, 板材发生 尺寸等因素会影响作用力, 而材料厚度会影响材料
屈服形变, 开始产生高点, 凸模高点形成过程如图3 的屈服极限。
所示。可见, 减小异物颗粒作用力或者增加材料屈 反凹部位成型后继续向下运动, 当凸凹模间隙
1 7