目前汽車市場競爭激烈，各主機廠對外覆蓋件的外觀質(zhì)量也越來越重視，然而影響沖壓外覆蓋件表面質(zhì)量的因素很多，控制起來難度較大，如果出現(xiàn)光影不順、A面回彈等問題，在涂裝之后將成為影響汽車外觀品質(zhì)的重大因素，過去這些問題輕則造成制件批量返修，嚴(yán)重時會導(dǎo)致整批零件報廢，不但消耗了過多的工時，還影響了生產(chǎn)效率，造成大量的人力、物力的浪費。

為保證得到高感知質(zhì)量的沖壓件，在外覆蓋件開發(fā)的各階段進行嚴(yán)格控制，這里歸納為四個關(guān)鍵階段：前期零件設(shè)計階段、中期制造階段、生產(chǎn)調(diào)試階段、產(chǎn)品質(zhì)量驗收階段。結(jié)合筆者長期從事汽車沖壓技術(shù)質(zhì)量管理的經(jīng)驗，對汽車沖壓外覆蓋件生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量管理問題，提出提高汽車沖壓外覆蓋件質(zhì)量的管控流程。

前期零件設(shè)計階段流程管控

在前期零件設(shè)計階段，一般外覆蓋件主要是進行工藝設(shè)計、CAE成形性分析、回彈分析等工作，具體流程見圖1。

以前由于對前期CAE分析的重視程度以及分析方法有限，往往在完成成形性分析后，便進入模具制造流程，導(dǎo)致前期CAE分析結(jié)果無法指導(dǎo)后期模具順利調(diào)試，同時也由于CAE分析不到位，使質(zhì)量問題流入到后期模具生產(chǎn)調(diào)試階段，導(dǎo)致模具調(diào)試成本上升以及周期延長。

通過增加前期零件設(shè)計階段流程管控，主要是提升CAE分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，力求分析結(jié)果符合實際模具調(diào)試預(yù)期，在這個過程中，需要建立主機廠合適廠內(nèi)的CAE分析標(biāo)準(zhǔn)及評價方法，在CAE方法上通過引入零件收縮變形理論、穩(wěn)健性分析以及回彈補償?shù)治?，讓前期設(shè)計更貼近于現(xiàn)場，直接將后期的一些不穩(wěn)定因素在設(shè)計階段中完善，保證零件生產(chǎn)中的穩(wěn)定性，這也是整個前期工作的重點、難點所在。相關(guān)注意事項見表1。

中期制造階段流程管控

中期制造主要是基于前期設(shè)計階段的分析結(jié)果，對工藝進行優(yōu)化以及產(chǎn)品進行處理，主要集中在回彈補償、A面重構(gòu)、加工數(shù)據(jù)制作、加工掃描數(shù)據(jù)確認(rèn)四方面，流程圖見圖2。

圖1 前期零件設(shè)計階段流程

表1 前期零件設(shè)計階段流程管控

圖2 中期制造階段流程

在中期制造階段中，各種工作的目地都是圍繞著保證加工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以及盡可能確保后期沖壓出來的零件能真實還原產(chǎn)品設(shè)計的本來面目而展開的。在此之前涉及到A面的回彈補償，由于受數(shù)據(jù)制作能力、CAE分析精度低等客觀原因影響，導(dǎo)致對A面實施回彈補償技術(shù)難度非常大，模具廠或者主機廠往往不敢對外覆蓋件實施A面補償。隨著近年來CAE分析能力的提升，對A面回彈補償?shù)难芯块_始逐步實現(xiàn)。

中期制造階段對于零件回彈補償?shù)囊耄屃慵冃嗡鶎?dǎo)致的A面光影等問題可以得到提前處理；對加工數(shù)據(jù)的強壓面、圓角補償進行處理，是為了保證沖壓后零件與數(shù)據(jù)更加符合；對加工完的模具進行藍(lán)光掃描，以確保加工數(shù)據(jù)的正確性。這些步驟的引入，都能有效的提升零件生產(chǎn)周期和質(zhì)量，具體步驟及注意事項如表2所示。

表2 中期制造階段流程管控

后期調(diào)試階段流程管控

后期調(diào)試主要是對于前期CAE分析結(jié)果、理論設(shè)計與現(xiàn)場進行匹配，通過提高模具研和率達標(biāo)和沖壓工藝參數(shù)調(diào)試達到CAE分析理論要求，確保后期沖壓過程受控，避免因為制造的因素導(dǎo)致最終零件精度與理論不匹配，這個階段的匹配率越高，零件的成形性與理論越接近，這樣越能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。這個階段工作主要集中在研配情況檢測、模具調(diào)試兩方面進行，如表3所示。

產(chǎn)品質(zhì)量驗收階段流程管控

產(chǎn)品驗收主要是對于外覆蓋件外觀質(zhì)量進行檢測，主要集中在以下幾個方式：油石檢測、光照檢測、三坐標(biāo)檢測、光學(xué)掃描檢測，具體如表4所示，單件檢測是確認(rèn)覆蓋件是否符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的手段，通過采用多種檢測方式，從不同的角度出發(fā)，對外覆蓋件進行質(zhì)量評判，最終滿足所有檢測要求后才算合格，并且進入量產(chǎn)程序。

⑴油石檢測為常規(guī)檢測方法，檢測A面是否有凹坑、凸包等；

表3 后期制造階段流程管控

表4 產(chǎn)品質(zhì)量驗收階段流程管控

圖3 外覆蓋件外觀品質(zhì)提升管控流程

⑵光照檢測增加對細(xì)節(jié)處的檢測，同時對比設(shè)計光影，確認(rèn)是否符合設(shè)計要求；

⑶三坐標(biāo)檢測對于大面的檢測點較少，對于大面的質(zhì)量要求過低，則需要增加大面的檢測點來提高外覆蓋件外觀的質(zhì)量要求；

⑷光學(xué)掃描檢測效率及精確性均較高。

外覆蓋件外觀品質(zhì)提升管控流程，具體見圖3。

結(jié)束語

通過采用新的質(zhì)量控制方法、CAE分析技術(shù)等手段，可以預(yù)先判斷外覆蓋件外觀可能存在的質(zhì)量風(fēng)險，通過前期進行A面回彈補償、加工數(shù)據(jù)補償，以及對調(diào)試過程和模具研和過程進行質(zhì)量管控，可以最大程度避免調(diào)試后模具再更改，節(jié)約大量的調(diào)試時間。同時隨著管控流程的不斷完善，外覆蓋件外觀質(zhì)量將會越來越接近產(chǎn)品設(shè)計。