實例:主機廠生產側圍拉延時開裂原因及解決方案

關鍵詞:B柱開裂 阻力不均衡 工藝性 機床精度 加工精度 板料性能的穩定性 現場調試


摘要: 左右側圍B柱兩側圓角部位經常出現開裂現象,影響因素包括:前期CAE分析及工藝補充面的合理性、加工數據的精算程度、數控加工精度、壓機精度、板料性能的穩定性、模修的研配和調試水平、模具的適應性等諸多方面,本文從產生原因分析到現場可採取的有效解決措施進行了詳細介紹。


各主機廠在生產左右側圍時,B柱兩側圓角部位經常出現開裂現象。因為是自動生產,等到線尾發現缺陷時至少有6件開裂件。每張側圍鋼板的成本價大概300元,此缺陷一旦出現,鋼板成本1800元,還要增加能耗、人工成本、機器折舊成本、停線成本等多方面損耗。因此,解決開裂問題是降低生產成本的直接方式。

實例:主機廠生產側圍拉延時開裂原因及解決方案

製件出現開裂現象的原因:在成型的過程中,材料流動阻力不均衡,局部拉力大於板料的抗拉強度,製件就會出現縮頸、開裂現象。

影響材料流動阻力因素:

1、拉延模工藝性:衝壓位置、壓料面形狀、拉延筋的形狀及配置以及工藝補充部分等;

2、模面精細化方案:強壓、空開方案;

3、模具製造精度:鑄造工藝性、鑄件的實效處理、數控的加工精度、工作型面的熱處理;

4、壓力機精度:滑塊平行度、工作臺的平面度及剛度、頂杆的高度、液壓墊的平面度;

5、板料原因:板料的力學性能指標的波動區間,尤其是n、r值,對製件的穩定性影響也比較顯著;

6、模具狀態:定位、板料形狀、板料大小、模具壓料面、調壓墊及頂杆墊著色、表面粗糙度、R角狀態等。

上述影響因素的應對方案:

1、拉延模工藝性:現場可以局部調整拉延筋的形狀、大小、粗糙度,通過拉延筋來控制板料進料阻力大小,進而控制製件質量;

2、模面精細化方案:前期通過精算做好強壓和空開,數控加工嚴格按照精算執行,鉗工在調試時注意強壓區域找色,重點區域100%著色;

3、模具製造精度:數控加工型面公差控制在0.05mm。拉延類模具上模和壓邊圈鍍鉻,主要目的是提高模具表面硬度和粗糙度,使板料流動暢通,減小製件拉毛現象;

4、壓力機精度:每個月測量一次滑塊平行度(按照壓機使用說明執行)、每三個月測量一次工作臺的平面度(按照壓機使用說明執行)、每三個月測量一次頂杆高度(頂杆製造公差為±0.05mm,使用公差為經驗值,需要根據製件狀態、機床精度、更換成本等因素綜合考慮,建議頂杆高度差按照 ±0.15mm執行,有問題在調整);

5、板料原因:建議相關部門對板料性能進行統計、分析,並對後續板料材質信息進行跟蹤,超出常用範圍區間提前預警,生產加大自檢,模修隨時做好調試準備,防止出現批量開裂事故;

6、調整模具狀態:改變壓邊力的大小、平衡進料阻力、提高表面粗糙度、調整定位方式、移動定位位置、優化板料形狀等控制進料。

綜上所述,現場解決側圍開裂問題可採取的措施有:

1、拉延模具鍍鉻之後,局部鍍層在調整的過程中可能遭到破壞,後期隨時觀察,若因鍍層問題導致製件拉毛,建議對破壞掉的鍍層再次鍍鉻;

2、定期測量機床精度,對於不符合要求的參數及時調整;

3、實時監測板料性能,對於超出波動區間的板料提前預警,加大檢測力度,一旦發生不合格品及時調整模具和工藝參數;

4、模具狀態優化:

①、調整調壓墊壓力:鉗工通過增加或減少開裂部位附近的調壓墊墊片來調整壓邊圈的壓邊力,進而平衡進料阻力;

實例:主機廠生產側圍拉延時開裂原因及解決方案

②、局部微調拉延筋:現場可以局部調整拉延筋的形狀、大小、粗糙度,控制板料進料阻力大小;

實例:主機廠生產側圍拉延時開裂原因及解決方案

③、查看開裂部位頂杆著色情況:若附近區域頂杆著色差異比較大,可以給不著色或者著需色的頂杆墊下面加墊片,保證壓邊圈壓力的平衡性;

實例:主機廠生產側圍拉延時開裂原因及解決方案

④、提高模具表面光潔度:用1200#油石對開裂部位附近的型面進行拋光,減小進料阻力,因為模具已經鍍鉻,故主要拋光凸模型面。拋光後用藍丹檢驗著色狀態,關鍵區域著色90%以上;

實例:主機廠生產側圍拉延時開裂原因及解決方案

⑤、適當放大開裂部位附近R角:在不影響製件的情況下適當的放大R角,減小圓角部位對於板料的鎖緊力;

實例:主機廠生產側圍拉延時開裂原因及解決方案

⑥、保證鋼板和模具的清潔度:生產一個批次,對模具保養一次,提高表面光潔度。保養完後清洗。生產前,產線工人先用擦模紙清擦模具工作型面後,方可開始衝壓。生產工程中實時關注清洗機的清洗效果,若發現鋼板表面異物較多,則需要及時對清洗設備進行調整、清洗;

⑦、改善定位方式:若模具為普通定位,就會導致板料在上料和重力狀態下有一種是不能正確定位的,建議將前後方向的普通定位改成弧形定位,可以使板料在上料狀態和重力狀態下都能很好地定位,防止板料竄動;

實例:主機廠生產側圍拉延時開裂原因及解決方案

⑧、調整定位位置:現場可以局部移動定位位置,平衡進料阻力,進而解決開裂問題。

實例:主機廠生產側圍拉延時開裂原因及解決方案

總結:

上述為開裂常用解決方案,現場要根據實際情況及經驗靈活調整,但是覆蓋件形狀複雜、面品要求高,每次調整都可能引起其他問題。

同一問題在一段時間解決後,後續可能再次復發,模修人員需要隨時注意生產狀態,發現問題及時調整。模具內部或多或少都存在鑄造內應力,加上長期的磨損,所以模具的調整是一個長期、持續的過程。


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