沖壓生產(chǎn)線設(shè)計及質(zhì)量控制 (2)

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1、 沖壓生產(chǎn)線設(shè)計和質(zhì)量控制 ? ??? 以下介紹轎車車身覆蓋件沖壓生產(chǎn)線工藝設(shè)計的幾個關(guān)注點： ? ??? 1.轎車覆蓋件生產(chǎn)線設(shè)計思路 ? ??? 轎車企業(yè)要大幅度提高沖壓件生產(chǎn)效率，就要建設(shè)先進的轎車覆蓋件沖壓生產(chǎn)線，其設(shè)計思路可以歸納為以下幾點： ? ??? (1)應(yīng)最大限度地發(fā)揮企業(yè)固定資產(chǎn)的效率。轎車企業(yè)的生產(chǎn)方式隨生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展而變化，每次變化必定會進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和固定資產(chǎn)重新配置。為達(dá)到固定資產(chǎn)優(yōu)化配置目的，轎車企業(yè)一般把優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)優(yōu)先配置于市場緊俏產(chǎn)品。因此，企業(yè)在進行轎車覆蓋件沖壓生產(chǎn)線設(shè)計時，應(yīng)將盤活原有固定資產(chǎn)存量和新增固定資產(chǎn)增量一起考慮，才能最大限度

2、地發(fā)揮企業(yè)固定資產(chǎn)的效率。 ? ??? (2)應(yīng)事前作好認(rèn)真的可行性調(diào)研。既要防止引進那些過時的、沒有發(fā)展前途的設(shè)備，也要考慮所引進的技術(shù)和設(shè)備要符合國情、符合企業(yè)的實際使用能力，并滿足不同的產(chǎn)品品種、產(chǎn)品規(guī)格和產(chǎn)品系列的要求。只有這樣，才能保證企業(yè)以最少的資金投入，取得最大的經(jīng)濟效益。 ? ??? (3)應(yīng)對轎車沖壓覆蓋件質(zhì)量特性進行充分研究。轎車覆蓋件檢測項目立項是質(zhì)量控制基礎(chǔ)，其檢測項目立項有二個依據(jù)和二個原則：第一個依據(jù)是車身各覆蓋件形成后，必須以滿足用戶確定的測量點和裝配點為產(chǎn)品測量基準(zhǔn)點；第二個依據(jù)是車身各覆蓋件形成后，必須以變形最小點為產(chǎn)品測量基準(zhǔn)點；第一個原則是車身各覆

3、蓋件的測量項目確定，必須是根據(jù)各覆蓋件的關(guān)鍵特性和過程特性來確定；第二個原則是車身各覆蓋件的測量，必須是最快速、最精確的測量方法。也就是說轎車車身各覆蓋件的成形和拉伸質(zhì)量控制要求不同，那么各類覆蓋件檢測項目確定和檢測儀器配備就必須針對影響產(chǎn)品性能以和材料成形和拉伸的特殊要求。 ? ??? (4)應(yīng)盡量考慮輔助設(shè)備對整條沖壓生產(chǎn)線的協(xié)調(diào)性。企業(yè)在進行轎車沖壓線設(shè)計時，首先要考慮轎車沖壓線的作業(yè)機械手配置和運輸能力滿足各類產(chǎn)品生產(chǎn)能力要求，以實現(xiàn)產(chǎn)品流轉(zhuǎn)暢通、減少搬運量，而且要有相應(yīng)的產(chǎn)品周轉(zhuǎn)場地；其次應(yīng)盡量考慮采用物流輸送線來保證整條生產(chǎn)線協(xié)調(diào)性；最后為確保轎車覆蓋件產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)充分考慮沖壓

4、模具清洗或模具整修等輔助處理系統(tǒng)的配置。 ? ??? 2. 轎車覆蓋件生產(chǎn)線的生產(chǎn)組織 ? ??? 轎車覆蓋件沖壓生產(chǎn)線一般有沖壓材料準(zhǔn)備、沖壓加工、沖壓件測量和沖壓模具整理這幾個區(qū)域。國內(nèi)外先進的轎車覆蓋件沖壓生產(chǎn)線從原材料進貨、貯存、發(fā)貨到?jīng)_壓加工全過程一般是由中央控制室進行管理，中央控制室控制屏顯示的一系列燈光表示各操作工位的實際工作情況。而四門兩蓋是一個獨立而又特殊的部件，它既是安全件、又是運動件、還是轎車裝飾件。因此，現(xiàn)以轎車四門兩蓋為例介紹該產(chǎn)品沖壓生產(chǎn)線的生產(chǎn)組織。 ? ??? (1)沖壓原材料準(zhǔn)備。轎車覆蓋件沖壓原材料準(zhǔn)備有效實施的主要工作有這幾項：首先是按企業(yè)產(chǎn)品

5、生產(chǎn)能力大小來確定沖壓原材料準(zhǔn)備區(qū)域面積、相應(yīng)標(biāo)識和相應(yīng)的運輸設(shè)備；其次是按生產(chǎn)部門發(fā)出的《生產(chǎn)指令單》來核定材料牌號、材料規(guī)格、產(chǎn)品批號和產(chǎn)品數(shù)量；最后是按工藝部門設(shè)計的《產(chǎn)品任務(wù)流轉(zhuǎn)卡》要求填寫，將準(zhǔn)備的沖壓件原材料和填寫的《產(chǎn)品任務(wù)流轉(zhuǎn)卡》送沖壓生產(chǎn)線交相關(guān)人員確認(rèn)。 ? ??? (2)沖壓生產(chǎn)線的生產(chǎn)組織。覆蓋件沖壓一般是按照產(chǎn)品復(fù)雜程度來確定工藝流程，轎車左/右前門內(nèi)板沖壓工藝流程為雙邊拉延、再拉延+修邊沖孔+側(cè)修邊、修邊沖孔、翻邊沖孔、沖孔+側(cè)沖孔+側(cè)修邊、整形這六個生產(chǎn)工序，而沖壓生產(chǎn)線的生產(chǎn)組織能否有效實現(xiàn)生產(chǎn)線正常生產(chǎn)為關(guān)鍵。因此，覆蓋件沖壓生產(chǎn)線的生產(chǎn)組織必須注意這幾點

6、：首先是沖壓設(shè)備的規(guī)范調(diào)整。應(yīng)按每道工序規(guī)定的《產(chǎn)品沖壓工藝卡》要求正確調(diào)整每臺沖壓設(shè)備的設(shè)備參數(shù)，同時還必須對每臺沖壓設(shè)備配合使用的輔助設(shè)備進行規(guī)范調(diào)整；最后是沖壓模具位置的正確調(diào)整。 ? ??? (3)沖壓生產(chǎn)線的定時檢查。首先是檢查生產(chǎn)設(shè)備和輔助設(shè)備運行的有效性，檢查重點是設(shè)備的過載保護、配料夾緊力、離合器開啟壓力等參數(shù)的正確性，其次是檢查產(chǎn)品實物質(zhì)量的穩(wěn)定性，檢查項目有材料缺陷、暗傷、開裂、切邊毛刺、孔毛刺、拉毛、滑痕跡、起皺、麻點等，如果發(fā)現(xiàn)缺陷就必須按規(guī)定要求填寫在檢驗記錄卡。最后是成品的樣件檢查，按規(guī)定頻次將合格產(chǎn)品放在樣架上進行檢查。 ? ??? 3. 轎車覆蓋件沖壓模

7、具整理 ? ??? 由于轎車覆蓋件模具決不允許模具表面有不清潔和缺陷發(fā)現(xiàn)，這樣轎車覆蓋件模具整理是十分重要的，就必須考慮模具清洗和模具整修等整理要求的確定。 ? ??? (1)覆蓋件模具清洗。當(dāng)轎車覆蓋件模具加工到規(guī)定批次時，必須對模具表面進行清洗，以消除模具表面的不清潔，避免影響覆蓋件表面質(zhì)量，模具表面清洗必須控制水壓和清洗液配方。 ? ??? (2)覆蓋件模具表面質(zhì)量檢查。當(dāng)轎車覆蓋件加工時發(fā)現(xiàn)有毛刺、拉毛、滑痕跡、起皺、麻點等缺陷時，就必須立即對模具表面質(zhì)量進行檢查，并用200目以上精細(xì)紗皮對模具表面進行清理，模具清理必須使用專門培訓(xùn)人員和對表面清理使用的紗皮目數(shù)嚴(yán)格控制，并

8、對轎車覆蓋件模具清理的表面質(zhì)量進行嚴(yán)格檢查。 ? ??? (3)覆蓋件模具的周期鑒定。當(dāng)覆蓋件模具使用到一定批次時，應(yīng)當(dāng)對覆蓋件模具進行周期檢定，檢查重點是模具易損件的極限尺寸，如果易損件的極限尺寸已達(dá)到規(guī)定量時，就必須考慮易損件的更換。必須注意：模具易損件更換后應(yīng)對轎車覆蓋件模具進行全尺寸驗證。 轎車覆蓋件質(zhì)量控制 ? ??? 轎車沖壓覆蓋件的質(zhì)量控制就是針對不同覆蓋件產(chǎn)品質(zhì)量特性，按不同的測量方法，對不同轎車覆蓋件進行測量的過程。為確保轎車覆蓋件產(chǎn)品質(zhì)量，其質(zhì)量控制方法有以下幾種： ? ??? (1)轎車覆蓋件原材料質(zhì)量特性驗證。轎車覆蓋件產(chǎn)品在成型過程中一般都要經(jīng)過多

9、次拉伸，這樣對影響沖壓件成形和拉伸的特殊項目就必須進行驗證。原材料符合性驗證就是對所使用原材料進行外形、尺寸、機械性能、化學(xué)成分等項目的驗證，這些驗證都是按照檢驗指導(dǎo)書的規(guī)定項目、方法、頻次和材料標(biāo)準(zhǔn)判定準(zhǔn)則要求進行。 ? ??? (2)轎車覆蓋件產(chǎn)品尺寸驗證。轎車四門兩蓋等產(chǎn)品的覆蓋件沖壓尺寸一般是用標(biāo)準(zhǔn)樣架來進行抽樣檢驗，以確定這些覆蓋件產(chǎn)品尺寸是否符合規(guī)定。對這些標(biāo)準(zhǔn)樣架的測量點要定期檢定，每天還要用標(biāo)準(zhǔn)樣件對測量點進行校正，有關(guān)人員對標(biāo)準(zhǔn)樣架尺寸的檢測結(jié)果、樣架測量點的檢定結(jié)果和樣架測量點的校正結(jié)果，按規(guī)定進行記錄和分析尺寸穩(wěn)定性。 ? ??? (3)轎車覆蓋件產(chǎn)品裝配位置尺寸

10、驗證。轎車四門兩蓋、左、右側(cè)圍和車身沖壓件裝配位置尺寸驗證，一般是采用柔性檢具和懸臂三坐標(biāo)測量儀來檢測，并由三坐標(biāo)測試來定期控制這些檢測儀器的穩(wěn)定性和分析這些檢測數(shù)據(jù)。這些覆蓋件產(chǎn)品外形復(fù)雜，制造和使用標(biāo)準(zhǔn)樣架難度較大，因此汽車企業(yè)一般都采用柔性檢具來檢測這些零件尺寸。柔性檢具在使用前由專門計算機軟件工程師編制操作程序，檢驗人員必須嚴(yán)格按操作程序?qū)嵤?，工程技術(shù)人員根據(jù)采集數(shù)據(jù)對程序進行修正后，完成最佳程序提供使用，并定期分析采集數(shù)據(jù)，以確保這些覆蓋件產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。 轎車車身覆蓋件模具制造 ? ??? 轎車覆蓋件模具是轎車模具的主要模具，也是組成車身沖壓生產(chǎn)線的重要部分，要進行轎車沖

11、壓生產(chǎn)線的設(shè)計，就必須了解模具設(shè)計的基本要求?，F(xiàn)以轎車覆蓋件沖壓模具為例介紹其設(shè)計制造思路。 ? ??? 1. 轎車覆蓋件模具設(shè)計原則 ? ??? 轎車覆蓋件模具設(shè)計直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量、材料利用率、生產(chǎn)效率和制造成本，并從根本上決定后續(xù)產(chǎn)品成形工藝的可行性。要使轎車產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高，轎車覆蓋件模具設(shè)計應(yīng)遵循的設(shè)計基本原則：沖壓方向的確定必須合理、壓料面形狀的確定必須有效、工藝補充面的確定必須充分、對于轎車覆蓋件深沖模具的設(shè)計必須結(jié)合日后工藝，合理進行整體規(guī)劃。 ? ??? 除此之外，轎車覆蓋件模具設(shè)計還必須注意這幾點： ? ??? (1)拉伸件的圓角和直線設(shè)計。拉伸件有圓角和

12、直線部分時，在直線部分設(shè)置拉伸筋，使進料速度得到平衡；如果在拉伸件直線部分的深度淺的部分設(shè)置了拉伸筋，那么深度深的直線部分就不必設(shè)置拉伸筋。 ? ??? (2)模具內(nèi)外圈設(shè)計。淺拉伸件的園角和直線部分均應(yīng)設(shè)置拉伸筋，但圓角部分只可設(shè)置一條拉伸筋，而直線部分則可設(shè)置1~3條拉伸筋；如果有多條拉伸筋時，就應(yīng)是“外松內(nèi)緊”，即模具外圈拉伸筋“松”些，而模具內(nèi)圈拉伸筋“緊”些，這樣通過改變拉伸筋高度就能達(dá)到這個目的。 ? ??? (3)拉伸筋輪廓應(yīng)呈凸凹曲線形狀。在凸曲線部分應(yīng)設(shè)置寬度拉伸筋，而在凹曲線部分可以不設(shè)置拉伸筋；拉伸筋或者拉伸檻應(yīng)盡量靠近拉伸筋模圓角，這樣可以增加材料利用率和減少模

13、具外廓尺寸，但要考慮不要影響修邊模的強度。 ? ??? 2. 轎車覆蓋件模具制造步驟 ? ??? 轎車覆蓋件模具的制造主要有以下幾個步驟： ? ??? (1)模具概念設(shè)計。轎車車身是復(fù)雜的自由曲面集合體，覆蓋件概念設(shè)計一般是通過CAD三維造型軟件，對所需分析數(shù)據(jù)和其關(guān)系進行抽象和概括，并建立計算機數(shù)據(jù)處理后的基礎(chǔ)模型。通過概念設(shè)計可以確定各覆蓋件實體和其屬性之間的關(guān)系。具體到轎車覆蓋件拉伸模具的設(shè)計，實體就是拉伸模具在設(shè)計過程中起決定性作用的對象，就是對實體從不同方面建立的數(shù)據(jù)模型。 ? ??? (2)模具實體設(shè)計。覆蓋件實體設(shè)計一般是通過CAE有限元分析仿真軟件完成對車身覆蓋

14、件工藝參數(shù)設(shè)定和模具的優(yōu)化。應(yīng)用CAE技術(shù)必須注意這幾點：首先應(yīng)充分了解被加工覆蓋件的材料牌號、材料規(guī)格、材料延伸率和最大展開面積等材料性能，并正確預(yù)測覆蓋件實體沖壓時可能產(chǎn)生的起皺、破裂、表面質(zhì)量、回彈等缺陷。其次應(yīng)充分考慮轎車覆蓋件沖壓模具實體設(shè)計時選用的材料屬性，并正確掌握沖壓模具和沖壓設(shè)備連接方式以和連接尺寸等要求，最后應(yīng)充分了解沖壓設(shè)備的屬性。 ? ??? (3)模具符合性驗證。當(dāng)模具制造完畢，必須進行模具驗證，而模具驗證又分為模具符合性驗證和適用性驗證。模具符合性驗證就是驗證模具安裝尺寸、模具硬度、定位銷和定位塊位置、模腔尺寸等，是否符合設(shè)計圖紙以和組裝后模具是否符合裝配調(diào)正技術(shù)條件，也就是模具尚未安裝到使用設(shè)備的靜態(tài)驗證。 ? ??? (4)模具適用性驗證。模具適用性驗證就是組裝好的模具安裝到規(guī)定設(shè)備，按規(guī)定產(chǎn)品來驗證規(guī)定工藝參數(shù)、規(guī)定批量生產(chǎn)能力的動態(tài)驗證。適用性驗證目的是驗證該模具加工產(chǎn)品是否符合產(chǎn)品圖紙要求和產(chǎn)品裝配性能要求。模具只有通過符合性驗證和適用性驗證，只有確定模具易損件更換計劃或周期檢定計劃才能確認(rèn)驗證合格。 ??? 總之，車身沖壓工藝是一個不斷更新、發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域，隨著國內(nèi)外汽車企業(yè)對轎車沖壓工藝研究的不斷深入，和針對產(chǎn)品質(zhì)量問題進行原因分析和制定相應(yīng)的質(zhì)量改進措施，將使轎車沖壓技術(shù)水平不斷提高。 第 10 頁