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汽车外覆盖件R 角缺陷及解决方法浅析

 宋洋sy 2025-05-02

文章来源:《锻造与冲压》2025年第2期(点击阅读整本杂志)

李涛,张相龙,韩晓东,赵飞·奥迪一汽新能源汽车有限公司

汽车外覆盖件R 角的顺接匀整度直接影响覆盖件与覆盖件、覆盖件与车灯或覆盖件与保险杠之间匹配间隙是否均匀美观,在整车评审时最容易识别这样的R 角缺陷。通过分类总结细化外覆盖件R 角缺陷,分析难点制定方案有助于系统地快速解决该类缺陷。

汽车外覆盖件圆弧缺陷在质量优化中的重要性

随着生活水平的提高,越来越多的人选择汽车出行。现如今汽车市场竞争激烈,如何留住市场份额,提升汽车质量显得尤为重要,其中影响消费者第一感官的就是整车的外覆盖件(图1)质量和外覆盖件之间匹配的间隙均匀度。在所有外覆盖件缺陷中,R 角缺陷尤为明显,如图2 所示,目视可见的缺陷将会影响汽车销售量和品牌信誉度。

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图1 某型汽车覆盖件蝴蝶图

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图2 某型汽车左侧翼子板尖头R 角上翘,严重影响外观质量

把近2 年的汽车外覆盖件质量优化分类总结,其中R 角缺陷比例最高,占比达20%,如图3 所示。R角缺陷优化周期长,且优化结果不稳定容易出现表面缺陷,如图4 所示。因此应该总结细化R 角缺陷,分析总结缺陷产生的原因及解决方法,并在更改过程中避免产生其他表面缺陷。将问题总结汇总分解后,作为理论基础指导后期R 角缺陷优化工作,会缩短更改时间(天)和提升优化效率。

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图3 汽车覆盖件质量优化缺陷类型占比(R 角缺陷占比最大)

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图4 质量优化中单项缺陷优化时间(R 角缺陷用时最长)

汽车外覆盖件R 角成形原理

外覆盖件在翻边过程中,压料板压住板料不让制件移动,使制件型面与凸模型面服贴保持形状,如图5所示,翻边镶块下行进行翻边。覆盖件翻边成形时,板料包在凸模R 角上形成制件中R 角,如图6 所示。制件R 角半径为凸模R 角半径加上板料厚度,如图7 所示。

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图5 压料板压料状态

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图6 压料板压住板料翻边镶块下行翻边,板料R 角成形

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图7 板料R 角成形后内外R 角展示

汽车覆盖件R 角成形分类

由于汽车外观造型越来越美观,棱线造型越来越复杂,外覆盖件轮廓R 角成形也变得复杂,翻边形式多样化使得调整难度越来越大。根据各大外覆盖件R角成形形式,主要可分为4 种:①垂直翻边成形形式;②斜器负角翻边成形形式;③组合翻边成形形式;④多序搭接翻边成形形式。

垂直翻边成形形式。翻边方向与上模运动方向一致或相反,可以是垂直向下翻边形式或垂直向上翻边形式,如图8 所示。

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图8 垂直翻边成形形式

斜器负角翻边成形形式。当翻边后的边角度为负角时,需要设计成浮动凸模取件,翻边凹模需要设计在斜器上,如图9 所示。

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图9 负角斜器翻边示意图

组合翻边形式。当翻边角度过大且直翻和斜器负角翻边不能单独完成时,采用先直翻边再斜器负角翻边,组合翻边常见于制件的尖角处,如图10 所示。

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图10 组合翻边形式

多序搭接翻边形式。由于翻边过长且轮廓幅度大时,一序模具不能完成复杂的轮廓(比如侧围的上横梁轮廓R 角成形),得需要多序不同角度的斜器负角翻边搭接完成,如图11 所示。

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图11 多序搭接翻边形式

侧围尾部轮廓R 角成形的几种形式

侧围尾部轮廓线长,轮廓线曲折,R 角成形复杂,翻边轮廓R角成形需要从三个部位分解,如图12所示。

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图12 侧围不同部位R 角成形形式

⑴上横梁处轮廓R 角成形形式,多序斜器负角翻边搭接成形形式;

⑵尾部轮廓R 角成形形式,多序斜器负角翻边搭接成形形式;

⑶轮罩和保险杠处轮廓R 角成形形式,垂直翻边形式。

侧围尾部轮廓R 角成形缺陷案例解析

问题描述

某车型侧围尾灯存在尖R 角包缺陷,导致侧围尾部与尾灯匹配间隙小。由于匹配间隙不均匀,在整车匹配评分中被扣20 分,导致整车匹配扣分超标。

难点分析

缺陷处R 角成形方式为多序搭接翻边形式,多序搭接翻边要求前后续凸模R 角位置要完全重合,R 角处翻边应力大,R 角成形对于翻边间隙很敏感。

原因分析

⑴检查凸模R 角是否有折点——无问题,检查压料板压料是否不够导致压料不好——无问题,如图13 所示。

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图13 凸模R 角

⑵通过OP60 制件状态分析翻边R 角成形过程,此处翻边R 角成形是多序搭接成形。如图14 所示,A 段所示区域已经预翻了一段R 角,在成形时需要很小的力就能完成,而缺陷区域为B 段,需要很大成形力,容易出现鼓包现象。

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图14 OP60 制件状态图

⑶通过分段压件,查看制件在闭合高度分别抬高5mm、10mm、15mm、20mm 时,R 角包产生的时段。通过观察可知,在R 角成形初期就产生包缺陷,翻边镶块后段对R 角包缺陷进行翻边,但效果不明显,如图15 所示。

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图15 分段压件分析包出现的原因

方案制定实施

采用压铅丝测翻边间隙,实测翻边镶块前段间隙大了0.3mm,对翻边镶块前段进行烧焊,使翻边镶块前段就对零件R 角成形到位,如图16 所示。

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图16 对翻边镶块前段进行烧焊

整改效果

⑴通过对翻边镶块前段烧焊研配间隙,解决侧围尾部R 角凸包缺陷,如图17 所示;⑵尾灯和侧围匹配间隙均匀;⑶整车匹配分值合格。

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图17 侧围尾部R 角包缺陷消除,侧围与尾灯匹配间隙均匀

行李厢盖外板类零件轮廓R 角成形的几种形式

行李厢盖外板轮廓R 角成形特点包括:⑴行李厢盖是活动部件,外露区域很多,缺陷暴露明显,对质量要求更加严格;⑵行李厢盖外板四周轮廓曲折,多变R 角成形形式多样化;⑶以搭接翻边形式居多,各序凸模轮廓搭接准确度、R 角大小一致度要求高;⑷整个轮廓都需要圆弧成形,涉及6 个拐角。

行李厢盖外板R 角成形的形式如图18 所示,按4 个区域划分:⑴后风挡区域R 角成形为垂直翻边形式,后风挡尖角区域R 角成形为组合翻边形式;⑵两侧区域R 角成形为多序搭边翻边形式;⑶尾灯区域R角成形为垂直翻边形式或者斜器负角翻边形式;⑷牌照灯区域R 角成形为斜器负角翻边形式。

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图18 行李厢盖外板不同部位R 角成形形式

行李厢盖外板R 角成形缺陷案例解析

问题描述

某车型行李厢盖外板右灯口R 角包缺陷,如图19 所示,严重影响与尾灯匹配间隙,导致整车匹配分值被扣20 分。

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图19 行李厢盖外板灯口R 角包缺陷,与尾灯匹配不均匀

难点分析

缺陷处R 角成形方式为多序搭接翻边形式,多序搭接翻边要求前后序凸模R 角位置要完全重合,前后序凸模R 角大小相等且翻边间隙要求严格,否则很容易出现R 角不均的情况。

原因分析

⑴检查凸模R 角无问题,检测翻边间隙无问题;⑵通过压着色件来分析原因,行李厢盖外板灯口处不进行滚边压合,尖角边长要比灯口直边处边长短很多,在翻边时受力不均且尖角处边短,容易鼓包产生R 角缺陷,如图20 所示。只要让尖角边短处先翻边才能解决问题。

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图20 提供压着色分析包产生原因

方案制定实施

对尖角边短处翻边镶块烧焊加高3mm,让其翻边时先进行R 角成形,如图21 所示。

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图21 翻边镶块采用烧焊加高3mm

整改效果

⑴通过对尖角边短处翻边镶块烧焊加高3mm,成功解决行李厢盖外板右灯口R 角包缺陷,如图22所示;⑵行李厢盖外板与尾灯匹配间隙均匀;⑶整车匹配分值降20 分。

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图22 行李厢盖外板右灯口R 角包缺陷消失

发罩外板轮廓R 角成形的几种形式

发罩外板轮廓R 角成形特点包括:⑴发罩是活动部件,外露区域很多,缺陷暴露明显,对质量要求更加严格;⑵以搭接翻边形式居多,各序凸模轮廓搭接准确度、R 角大小一致度要求高;⑶整个轮廓都需要R 角成形,涉及6 个拐角。

发罩外板R 角成形的形式如图23 所示,按四个区域划分:⑴前风挡区域R 角成形为垂直翻边形式;⑵风挡尖角区域R 角成形为垂直翻边和斜器负角翻边组合形式;⑶与翼子板匹配区域R 角成形为垂直翻边形式;⑷前段区域R 角成形为斜器负角翻边形式。

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图23 发罩外板不同部位R 角成形形式

发罩外板R 角成形缺陷案例解析

问题描述

图24 为某车型整车发罩外板右侧风挡R 角包缺陷,严重影响与翼子板匹配间隙,整车匹配分值被扣20 分。

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图24 发罩外板R 角包缺陷

难点分析

⑴缺陷处R 角为垂直翻边和斜器负角翻边组合的成形方式,组合成形方式要求斜器翻边序凸模与制件服贴。

⑵斜器翻边间隙要合理,由于此处尖角在压合时不进行滚边,尖角翻边长度过大会留有大包,尖角翻边长度过小会形成豁口缺陷,尖角处要求上序直翻翻边高度适中。

⑶斜器负角间隙敏感,间隙过小会将制件表面顶出缺陷,间隙过大会造成R 角大小不一致的缺陷。

缺陷原因分析

⑴斜器负角翻边工序产生的缺陷,查看斜器负角翻边凸模与制件服贴无问题。

⑵查看斜器负角翻边间隙无问题。

⑶对比左右撇垂直翻边高度,右尖角翻边高度比左尖角翻边高度短1mm,导致斜器负角翻边时镶块兜不上边,造成R 角上翘,如图25 所示。

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图25 左右尖角翻边高度对比

方案制定实施

通过试验表明,将尖角修边分别加出0.3mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm 压到斜器负角翻边工序,最终修边加出0.3mm 的效果最好,右撇尖角高度与左撇基本一致,翻边包也消除。因此,对尖角边修边长度进行加出0.3mm 的更改,如图26 所示。

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图26 对发罩外板右尖角加出0.3mm

整改效果

⑴通过对尖角修边加出0.3mm,解决发罩外板右侧尖角R 角缺陷;⑵发罩与翼子板匹配间隙均匀;⑶整车匹配分值降20 分。

结束语

本文讲述了汽车覆盖件R 角的成形原理,并对R角成形形式进行了细致的划分,对侧围类、后盖外板类、发罩外板类3 种复杂的覆盖件进行了R 角成形方式的系统归类。根据每种R 角成形形式进行了特点和难点分析,并用实际案例详细讲解问题的解决方法,这样有助于系统的解决R 角缺陷,不仅提高整车质量,提高用户满意度,提升品牌价值,还进一步提高汽车销量。

作者简介


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李涛

车身车间模修工,5 年模具调试、质量改进经验,拥有相关专利1 项,国家级金奖1 项。

编辑:张明伦

审核:冯忠




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