文/趙子海·吉利汽車集團有限公司ME 中心
前後門外闆是汽車車身最關鍵的外觀覆蓋件,其外觀面質量直接影響客戶感觀,而門把手處的外觀面凹坑缺陷一直是困擾各主機廠、模具廠的難題,本文通過模具結構優化有效解決了門把手處拉延凹模研合困難問題,從而改善了該處的凹坑缺陷。
傳統汽車前後門外闆門把手處常見産品結構及成形缺陷傳統汽車前後門外闆門把手處常見産品結構形狀如圖1 所示,因門把手處形狀一般都在拉延工序完成,為避免成形開裂,一般産品要求H1=2mm,H2 ≤20mm。
圖1 傳統汽車門外闆門把手形狀
門外闆門把手處拉延成形時的外觀面缺陷如圖2所示,油石檢查時存在凹坑缺陷。門把手深坑拐角處外凸曲面一般都會産生該缺陷,内凹曲面因油石無法打磨且内凹處的凹坑缺陷不明顯,所以内凹處一般不予關注。
圖2 門把手處凹坑缺陷
汽車前後門外闆門把手處缺陷原因分析及預防措施外凸曲面凹坑缺陷産生原因
⑴門把手處凹坑面品缺陷主要是因為H2 深度的拐角處拐角半徑太小,深度深,導緻拉延成形過程中此處聚料,成形到底時該處應變方向雖然兩側都受拉,但兩側受拉的應變值相差較大,造成變形不均勻,如圖3 所示,從而形成面品凹坑缺陷。
圖3 門把手缺陷處塑性應變檢查
⑵拉延成形到底後,通過CAE 分析及油石面品檢查,拐角處面品缺陷如圖4 所示。
圖4 門把手處面品缺陷
⑶外觀A 面處CAE 分析,拉延成形回彈後的次應力一般要求大于-50MPa 才能滿足面品質量要求,拐角處小于-50MPa 也易産生面品缺陷,如圖5 所示。
圖5 門把手處回彈後次應力分析
外凸曲面凹坑缺陷預防措施
⑴門外闆門把手處凹坑缺陷,主要原因是産品工藝性差造成的,該缺陷處前期SE(Synchronous Engineering)階段,在保證産品功能需求的前提下,H2 深度盡量淺、拐角半徑盡量加大。
⑵加工階段,拉延模門把手周圈A 面處,上凹模做強壓0.1mm 處理,保證研合着色良好,以減輕産品面品缺陷,門把手處強壓區域要求如圖6 所示。
圖6 門把手處拉延凹模強壓要求
⑶拉延凹模研合抛光時,由于拉延凹模門把手處為凸起形狀,油石推到門把手周圈A 面強壓區時,受到凸起形狀影響,無法抛光。因此要對此處拉延模結構加以改進,拉延凹模對應門把手處,沿着門把手與A 面圓角處的理論交線進行鑲塊分割,鑲塊下加5mm 墊片,油石抛光拉延凹模門把手處周圈A 面強壓區域時,先把此鑲塊拆除,A 面強壓區研合完成後,再安裝此鑲塊。如果門把手處凸凹模有幹涉導緻A面處研合效果差,可把鑲塊下墊片厚度降低進而改善A 面處的強壓研合效果。拉延凹模對應門把手處鑲塊分割要求及結構如圖7 和圖8 所示。
圖7 門把手處拉延凹模鑲塊分割要求
圖8 門把手處拉延凹模鑲塊結構圖
結束語本文主要針對汽車門外闆傳統門把手外觀面缺陷産生原因進行分析,并在工藝和拉延模具結構上采用預防措施,通過在拉延模具凹模處增加鑲塊結構,改善了拉延凹模門把手處強壓區研合困難問題,可推廣應用于相似形狀和問題的缺陷改善中。
——文章選自:《鍛造與沖壓》2022年第4期
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