汽车覆盖件翻边交刀常见缺陷的改善对策
吴金华
广西方盛实业股份有限公司（广西柳州545000）
【摘要】在冲压开发过程中，对于机盖外板、背门外板、侧围、翼子板等车身覆盖件，均存在多个角度翻边的特性，就必然存在交刀翻边，制件在翻边交刀位置易产生面品缺陷，如R不顺、A面凹陷、双棱线等，交刀面品缺陷属于外板缺陷中发生概率高，返修难度大，很难彻底消除的问题，直接影响整车外观视感。通过前期工艺分析、工法结构设计进行充分的审查，做出相应的预判，通过工艺改善措施减少交刀问题点遗留到现场，通过对现场钳工的操作指导，减少钳工的返修工时o对外板件翻边交刀问题点进行原因剖析，针对性提出问题点的改善措施，解决翻边交刀面品缺陷并做出相应的预防。
关键词：覆盖件；翻边交刀缺陷；原因剖析；改善对策
中图分类号汀G385.2;TG659文献标识码：B
DOI:10.12147/jki.l671-3508.2019.02.021
Improvement of Flange Cookie Bite Defect
in Automobile Covering Parts
[Abstract]In the process of stamping development,for conventional automobile body covering parts such as cover skin plate,back outer panel,side wall,fender and so on,because the existence of flange cookie bite in flange cookie bite position tend to produce defects,with high probability in the outer panel defect,difficult to rework in manual repairing,unable to eliminate the problem completely,can cause the vehicle part R angle flare and influence the vehicle plate visual sense.Therefore,it is necessaiy for us to fully review at the preliminary process analysis, construction method and structural design,and make a full preliminaiy judgment,so as to reduce the problem points left over to the site through the early process.The rework time can be reduced by guiding the tool m en on site.This article analyzes the reason of the problem points of flange cookie bite of the outer panel,carries out the improvement measures of the corresponding problem points,solves the problem of cookie bite thoroughly and makes the corresponding precaution. Key words：covering parts;flange cookie bite defect;reason analysis;iniprovement measures
1引言
外覆盖件表面质量，虽然不影响汽车的使用性能，却直接影响整车的外观视感，在如今的汽车市场上，消
[30]Holker R,Tekkaya A E.Advancements in the manufacturing
of dies for hot aluminum extrusion with conformal cooling channels[J].International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2015,83(5):1—12
[31]Zafer C0,Mert C,Yasar A,et al.Benefits of laser
beam based additive manufacturing in die production[J].
Optik,2019,176:175-184费者对汽车的外观造型及表面质量有更高要求，如何精准地预防及高效的解决覆盖件表面缺陷.满足客户对整车外观质量的需求，是模具制造企业必须攻克的
第一作者简介：张佳琪，女，1992年生，大连理工大学博士研究生，主要研究方向：3D打印制造金属模具及其工艺研究。
（收稿日期:2018-12-03）
难题。外覆盖件的外观质量与单件的面品扣分直接挂钩，面品扣分是影响模具交付周期的重要指标之一，而翻边交刀缺陷导致的面品扣分是相对返修难度大，返修所需工时长，发生概率频繁的扣分缺陷。本文针对存在翻边交刀的外覆盖件常见缺陷的产生原因进行深
度剖析.针对性的提出相应的改善措施。
2常见翻边交刀缺陷案例
对于大型的车身覆盖件，由于包边角度限制，其翻边工作往往不能通过一整块翻边刀块来实现，故工法设计时会设置同序或两序之间翻边交刀，随之而产生的翻边交刀缺陷很难避免，如R角不顺、A面凹陷、高棱等。部分缺陷可通过工艺手段去避免或消除，部分缺陷可通过钳工返修来消除，小部分缺陷被遗留到交模问题点。表1所示给岀了主机厂项目覆盖件总面品及翻边交刀面品扣分，情况。
(a)(b)
(c)(d)图1外覆盖件常见交刀缺陷图示
表1项目外覆盖件面品扣分明细
零件类型首件面品
总扣分/分
首件交刀
扣分/分
遗留面品
扣分/分
遗留交刀
扣分/分
工法翻边交
刀数量/处
机盖外板75302056背门外板852040204左侧围外板14058051右侧围外板15058051c—背门交刀面凹、R不顺
a——机盖交刀R不顺
图2垂直翻边示意图
d——W围交刀面不平、R高
b—机盖交刀R不顺
图3不垂直翻边示意图
数据对比分析可以看岀覆盖件翻边交刀缺陷存
在以下特点:①有翻边交刀位置产生面品缺陷的概率高；②翻边交刀导致的缺陷扣分占总面品扣分比重大；③部分交刀缺陷被遗留到交模状态，返修难度大。机盖外板、背门、侧围等覆盖件常规交刀缺陷案例如图1所示。
3翻边交刀缺陷产生原因剖析及解决对策
3.1翻边角度不垂直，翻边挤料
外板件翻边理想的翻边角度是正90。翻边，即翻边角度与A面切线方向垂直，这样翻边A面就单一法向受力，图2所示给出了垂直翻边示意图，翻边受力方向F与零件翻边角接触点的切线方向夹角0呈90。夹角，完成纯翻边工作；当翻边刀块方向F与/1面切向角度0不垂直时，如图3所示，0>90。或0<90。时，翻边R 角接触点除受F”的法向应力之外，还受F，的切向力作用，由于化切向力对板料的拉扯或挤压，会导致制件A面的挤压变形，产生翻边缺陷。
改善对策：工法设计方案翻边刀工作方向F与4面切向方向呈现90。翻边，可解决由于翻边角度不适产生的挤料缺陷。
以某项目机盖外板为例，机盖的工法排序一般为OP10（DR拉伸）-OP20（TR切边）-OP30（FL翻边）-OP40（FL翻边），其中OP30与OP40存在翻边交刀，OP30工序翻边成型后，在翻边交接刀过渡位置翻边面存在回弹内收现象.最大内收量约-1.8mm，如图4所示，这种情况下将OP30回弹以后的工序件置于OP40凸模，OP40驱动凸模推出到工作状态过程中，OP30工序件翻边面“-”回弹的区域会和OP40的驱动凸模干涉，如图5所示,OP30工序件卡在OP40驱动凸模上（线框区域为干涉区），致使OP30工序件不能完全贴合OP40工作凸模，压料板压下板料被挤压变形。
图4OP30T.序件回弹示意图
图5OP30T.序件回弹示意图
改善对策：针对这种后工序驱动凸模与前工序件翻边面干涉的现象，可提岀两点改善方案：
方案1：模具结构优化，修改驱动凸模回退角度标准.传统结构设计驱动凸模回退角度一般为5。，回退角度越大，干涉风险越小，故可将驱动凸模回退角度加大到10。，如图6所示，在模具结构强度可保准的情况下减小工序件与凸模干涉风险。
图6販动凸模冋退角度示意图
方案2：丁.法排布优化.通过AutoForm软件分析OP30工序件翻边回弹，提前识别翻边面“-”回弹区域，如图7所示，预先判断出工序件可能与后序凸模干涉的区域.这样工法设计交刀位置时可避开该区域，并形成工法设计翻边交刀标准流程，如图8所示，从而可从根源上避免OP30工序件与OP40驱动凸模干涉的发生。
AutoForm计算该区域0P30侧壁面“”值
内收.与后序驱动凸模存在干涉风险.工
法设计交刀位置需避开该回弹区域
反馈修改
图7CAE计算OP30T.序回弹干涉视图
r NG
丁法排序设置
交刀位置
V____J
下发
------>
<—-
确认0K
匸艺计算确认、
干涉风险
J下发
汽车的
结构设计
J下发
图8翻边交刀标准流程
3.3加工工艺限制，前工序件与后工序凸模/?角顶对
对于包边类型的覆盖件，如机盖外板、背门外板.岀于加工效率及包边件R角质量考虑，翻边凸模R角往往采用尖角加工工艺，前序翻边过渡位置R角会与后序凸模尖角顶对干涉.导致翻边后面变形、R不顺缺陷，如图9、图10所示。
图9工序件与后工序凸模尖角干涉图示
图10翻边尖角干涉产生的缺陷效果图
改善对策：针对尖角翻边的工艺缺陷，以机盖外板为例，机盖外板工法排序为OP10（DR拉伸）-OP20
（TR切边）-OP30（FL翻边）-OP40（FL翻边），提出两个改善对策。
对策一：更改加工工艺标准,OP40工序交刀凸模R角由原始的全尖角加工改为局部交刀区域由尖角到圆角过渡，通过数模制造及数控加工来实现圆角避让，避免OP30工序件置于OP40凸模上与凸模尖角顶对干涉，如图11所示。但该方案实施还有一定的难度，实施难点：①加工难度大、加工成本高，凸模加工角圆难度远远大于加工成尖角；②对于不同的零件翻边角度存在差异，对凸模圆角避让角度大小也有不同的需求，维持恒定的圆角亦难解决交刀缺陷，目前很难形成标准的加工工艺。
图11NC数模尖角到圆角加工示意图
对策二：钳工手工修配，钳工通过铿刀锂大OP40工序与OP30翻边过渡位置的凸模R角，如图12所示，使得OP30工序件翻边过渡位置R角与0P40工序凸模角不干涉，翻边过程可保证制件角不被翻边凸模顶变形，可避免R角不顺的缺陷。对策二的优势体现有两个方面:①综合成本低，手工打磨需要的人工、时间成本远远比数控机床加工刀具磨损的成本低的多;②钳工手工处理，通过手工逐步修配验证，可以实现多组不同凸模7?角翻边效果的对比，多个方案的对比验证，可解决所有不同区域，相同原因产生的翻边交刀面品缺陷。
图12钳工处理凸模R角区域示意图
4结束语
通过对覆盖件常见翻边交刀缺陷原因的分析，针对性的提岀相应的改善对策。通过模具结构优化、工法排布优化、加工工艺改进，并形成相应的设计标注，充分的审查机制及完善的流程，从前期减少或规避翻边交刀面品缺陷遗留到现场。通过钳工标准化作业，实现不同的操作者对类似翻边缺陷问题的处理有相同的效果。
参考文献
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学出版社，2010.
[2]洪慎章.实用冲压工艺及模具设计[M].北京：机械工业出
版社，2015.
[3]袁立峰.高满银.旋转翻边机构在高强钢成型中的应用[J].
模具工业,2017,43（7）:49-51
作者简介：吴金华，男，1988年生，汉族，江西上饶人，助理工程师，主要从事模具冲压工艺工作。
（收稿日期：2018-11-28）<S>
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