论文部分内容阅读
摘 要 本文以CX62车型辊压车门上段总成件为例，介绍辊压成形及关键工序的质量控制工艺，作为后续不同车型的门上段总成质量控制标准化。
关键词 断面尺寸;匹配;一致性
引言
随着汽车业的飞速发展，汽车的造型更加时尚、美观和新颖。这对汽车的外观件也提出了更高的质量要求，尤其是汽车门上段因体现的直观而明显，是顾客较为看重的一点。
一般辊压门上段生产厂家应具备辊压、拉弯、冲压、点焊、锯切、总成焊接、打磨等工艺生产线，通过不同工艺生产线来制作多款车型的门上段总成。辊压式的一种门框断面可适用于多款车型的车门制作，与一体冲压式门框相比，具有材料利用率高、成本低以及外观美观，同时能更好的控制密封条和胶条安装的匹配尺寸等优点。
1 辊压
辊压即辊式冷弯成型，即在一排串联的成型轧机上，连续通过金属板和金属板带，再通过若干组特定形状辊轮顺次使其弯曲，将金属板材加工成符合设计断面尺寸要求的塑性加工法。
质量控制点：
（1）钢带放卷
每种车型产品使用卷料钢带材料、宽度、厚度不同，开始上料辊压前需确认钢带规格与生产所需材料牌号一致，且不同宽度钢带都是由母卷钢带开卷出来，故钢带某一表面边缘存在少量毛刺，生产时需调整钢带进料方向，保证毛刺面不能裸露在外表面。
第一批产品试生产时应进行辊压横截（线切割）断面投影确认，再次确认钢带宽度，以保证产品尺寸质量。
（2）钢带对焊
为保证生产线连续辊压生产，避免材料用完后再次进行穿料、调整产品尺寸等重复作业，在前一卷钢带辊压完成后，新一卷钢带架在放卷机上，并将前一卷钢带尾部与新一卷钢带前端料头连接处切齐，再用钢带对焊机（氩弧焊）进行弧焊连接。将焊缝处采用打磨机打磨平整、顺滑，且需对钢带料头和料尾至少3米以内的成型产品做报废处理。
（3）钢带清洁
钢带清洁有两种方式：辊压前的清洁架由上下两块板和清洁毛毡组成，钢带开卷后先进入清洁架上下两块板中、和辊压中的在辊轮上增加清洁装置。主要作用为清洁钢带上的垃圾、油污、铁屑。
（4）钢带导向
钢带进入辊轮成形机组前需要先通过两组导向轮，一组控制钢带上下方向，一组控制钢带左右方向，防止钢带进入辊压成形机时位置偏差影响产品断面尺寸。
（5）辊轮设计时首先要求保证辊轮使用高强度材料（一般均采用：Cr12MoV（铬12钼钒）），生产时不易磨损，否则会减少辊轮使用寿命，增加设备负荷，造成成本增加，且不能保证产品精度;其次辊轮加工精度需满足设计公差（轮廓度0.06mm表面粗糙度Ra0.2一下。对于需要贴高光膜的根据调试结果部分辊轮需左TD处理）要求，否则影响截面尺寸。造成辊压在产品外观面上产生拉痕、变形等影响外观质量现象。辊压成形工序最主要的控制变量是截面尺寸和辊轮运行速度，辊压运行速度一般控制在0～8m/min，如不控制辊压线速度，产品会出现扭曲、变形、表面划伤等现象。
（6）截面尺寸中的密封条安装尺寸是关键尺寸，必须严格按照图纸要求进行生产，以保证与密封条装配紧密，玻璃上下活动自如，无异响现象，且保证车门无漏水。
截面尺寸检测手段：一般采用投影仪测量控制和游标卡尺测量控制，投影仪测量是指将产品截面通过十倍放大投影仪导入至AutoCAD绘图文件中，再与标准图纸断面进行尺寸对比，从而检测辊压截面尺寸是否满足图纸公差要求。
（7）辊压门框卡槽夹缝内油污，不同的油品型号与涂装电泳液型号可能存在不兼容，影响涂装电泳效果，经烘干炉后油污溢出，产生缩孔、附着力差，造成不必要的返工。
2 拉弯
拉弯主要设备为三维伺服数控拉弯机，将辊压线加工完成工件通过拉弯机与专用弯曲模具，将工件拉弯成设计的变曲率弧度。
拉弯工序质量控制要点：
（1）拉弯上条尺寸控制要点：线弧度±0.3mm极差0.5mm。A级面轮廓度±0.3mm极差0.5mm，两端与B柱板拼角焊接位置线弧度、面轮廓度极差±0.3mm
（2）按工艺参数表做好参数的设定，并在生产过程中对弯曲参数监控点检。
（3）对于不是同一卷料所辊压出的工件，同期实施工件首检，以识别因原卷料的材料力学性能不一致，所导致产品尺寸的变动。
（4）原材料屈服强度对产品的拉弯弧度影响较大，但由于国产钢材检验标准GB对于材料屈服强度的控制标准范围较大，所以拉弯模具稳定后必须根据模具的试模状态规定好原材料进料时屈服强度的检验标准，以保证拉弯生产的稳定性。
3 点焊
通常门上段需要进行点焊工艺的左、右前后门B柱分总成经冲压包边完成后需要将内外板进行点焊，点焊采用的是多电极杆焊机，和专用焊接夹具。将B柱的内/外板零件预留的定位孔进行焊接夹具上定位，气动焊接夹具上的夹紧装置进行夹紧，以保证工装焊接位置的一致性。
点焊强度的影响特别重要的4个要素（焊接电流、通电时间、加压力、电极端直径）进行参数固化及定频次的点检管控，且对电极的氧化层定频次修整，以确保点焊强度性能有效性。
4 锯切
例如上框与B柱、C柱拼接时使用双头锯切机，同时锯切上框与B柱或上框与C柱来保证拼接角度一致性，并控制两部件之间的拼接间隙尺寸。
质量控制点：
尺寸、外观：通过对锯切后的工件尺寸、外观进行检测，以判断或及时安排更换锯片。
角度：将锯切后工件装置于总成夹具上做模拟总成焊接状态进行对拼接角度的比对验证，通过塞尺进行判定确认。
长度：将两刀锯切后的工件放置于总成夹具上进行锯切后产品长度匹配确认。
5 总成焊接
车门框进行焊接工序时极易出现热变形，故每种车型门框都有对应的焊接夹具来保证产品精度与焊接质量要求。焊接夹具设计时首先需要确保门框各部件获得准确的位置和可靠的夹具，并在焊接时能防止产品产生变形。其次大部分门上段生产厂家都已使用焊接機器人进行门框焊接作业 ，故焊接夹具设计时也需考虑焊接机器人的运动轨迹，防止机器人与夹具产品碰撞。最后夹具还需满足快速定位夹紧、产品装卸方便等提高产量的要求。
6 总结
1.门上段总成件工序多，质量控制应由原材料—单件—分总成—总成。
2.门上段开发过程策划参与，生产线、工装、模具、夹具设计、规划，考虑自动化、智能化方向发展。
参考文献
[1] 陈世巍，周本旺，杨东庆.轿车门框边板的滚压成形工艺设计及模具调试[J].模具制造，2006，6（11）：27-29.
[2] 张志义，孙蓓，乔国章，等.汽车钣金三维拉弯机智能编程系统[J].机床与液压，2006（4）：89-91.
关键词 断面尺寸;匹配;一致性
引言
随着汽车业的飞速发展，汽车的造型更加时尚、美观和新颖。这对汽车的外观件也提出了更高的质量要求，尤其是汽车门上段因体现的直观而明显，是顾客较为看重的一点。
一般辊压门上段生产厂家应具备辊压、拉弯、冲压、点焊、锯切、总成焊接、打磨等工艺生产线，通过不同工艺生产线来制作多款车型的门上段总成。辊压式的一种门框断面可适用于多款车型的车门制作，与一体冲压式门框相比，具有材料利用率高、成本低以及外观美观，同时能更好的控制密封条和胶条安装的匹配尺寸等优点。
1 辊压
辊压即辊式冷弯成型，即在一排串联的成型轧机上，连续通过金属板和金属板带，再通过若干组特定形状辊轮顺次使其弯曲，将金属板材加工成符合设计断面尺寸要求的塑性加工法。
质量控制点：
（1）钢带放卷
每种车型产品使用卷料钢带材料、宽度、厚度不同，开始上料辊压前需确认钢带规格与生产所需材料牌号一致，且不同宽度钢带都是由母卷钢带开卷出来，故钢带某一表面边缘存在少量毛刺，生产时需调整钢带进料方向，保证毛刺面不能裸露在外表面。
第一批产品试生产时应进行辊压横截（线切割）断面投影确认，再次确认钢带宽度，以保证产品尺寸质量。
（2）钢带对焊
为保证生产线连续辊压生产，避免材料用完后再次进行穿料、调整产品尺寸等重复作业，在前一卷钢带辊压完成后，新一卷钢带架在放卷机上，并将前一卷钢带尾部与新一卷钢带前端料头连接处切齐，再用钢带对焊机（氩弧焊）进行弧焊连接。将焊缝处采用打磨机打磨平整、顺滑，且需对钢带料头和料尾至少3米以内的成型产品做报废处理。
（3）钢带清洁
钢带清洁有两种方式：辊压前的清洁架由上下两块板和清洁毛毡组成，钢带开卷后先进入清洁架上下两块板中、和辊压中的在辊轮上增加清洁装置。主要作用为清洁钢带上的垃圾、油污、铁屑。
（4）钢带导向
钢带进入辊轮成形机组前需要先通过两组导向轮，一组控制钢带上下方向，一组控制钢带左右方向，防止钢带进入辊压成形机时位置偏差影响产品断面尺寸。
（5）辊轮设计时首先要求保证辊轮使用高强度材料（一般均采用：Cr12MoV（铬12钼钒）），生产时不易磨损，否则会减少辊轮使用寿命，增加设备负荷，造成成本增加，且不能保证产品精度;其次辊轮加工精度需满足设计公差（轮廓度0.06mm表面粗糙度Ra0.2一下。对于需要贴高光膜的根据调试结果部分辊轮需左TD处理）要求，否则影响截面尺寸。造成辊压在产品外观面上产生拉痕、变形等影响外观质量现象。辊压成形工序最主要的控制变量是截面尺寸和辊轮运行速度，辊压运行速度一般控制在0～8m/min，如不控制辊压线速度，产品会出现扭曲、变形、表面划伤等现象。
（6）截面尺寸中的密封条安装尺寸是关键尺寸，必须严格按照图纸要求进行生产，以保证与密封条装配紧密，玻璃上下活动自如，无异响现象，且保证车门无漏水。
截面尺寸检测手段：一般采用投影仪测量控制和游标卡尺测量控制，投影仪测量是指将产品截面通过十倍放大投影仪导入至AutoCAD绘图文件中，再与标准图纸断面进行尺寸对比，从而检测辊压截面尺寸是否满足图纸公差要求。
（7）辊压门框卡槽夹缝内油污，不同的油品型号与涂装电泳液型号可能存在不兼容，影响涂装电泳效果，经烘干炉后油污溢出，产生缩孔、附着力差，造成不必要的返工。
2 拉弯
拉弯主要设备为三维伺服数控拉弯机，将辊压线加工完成工件通过拉弯机与专用弯曲模具，将工件拉弯成设计的变曲率弧度。
拉弯工序质量控制要点：
（1）拉弯上条尺寸控制要点：线弧度±0.3mm极差0.5mm。A级面轮廓度±0.3mm极差0.5mm，两端与B柱板拼角焊接位置线弧度、面轮廓度极差±0.3mm
（2）按工艺参数表做好参数的设定，并在生产过程中对弯曲参数监控点检。
（3）对于不是同一卷料所辊压出的工件，同期实施工件首检，以识别因原卷料的材料力学性能不一致，所导致产品尺寸的变动。
（4）原材料屈服强度对产品的拉弯弧度影响较大，但由于国产钢材检验标准GB对于材料屈服强度的控制标准范围较大，所以拉弯模具稳定后必须根据模具的试模状态规定好原材料进料时屈服强度的检验标准，以保证拉弯生产的稳定性。
3 点焊
通常门上段需要进行点焊工艺的左、右前后门B柱分总成经冲压包边完成后需要将内外板进行点焊，点焊采用的是多电极杆焊机，和专用焊接夹具。将B柱的内/外板零件预留的定位孔进行焊接夹具上定位，气动焊接夹具上的夹紧装置进行夹紧，以保证工装焊接位置的一致性。
点焊强度的影响特别重要的4个要素（焊接电流、通电时间、加压力、电极端直径）进行参数固化及定频次的点检管控，且对电极的氧化层定频次修整，以确保点焊强度性能有效性。
4 锯切
例如上框与B柱、C柱拼接时使用双头锯切机，同时锯切上框与B柱或上框与C柱来保证拼接角度一致性，并控制两部件之间的拼接间隙尺寸。
质量控制点：
尺寸、外观：通过对锯切后的工件尺寸、外观进行检测，以判断或及时安排更换锯片。
角度：将锯切后工件装置于总成夹具上做模拟总成焊接状态进行对拼接角度的比对验证，通过塞尺进行判定确认。
长度：将两刀锯切后的工件放置于总成夹具上进行锯切后产品长度匹配确认。
5 总成焊接
车门框进行焊接工序时极易出现热变形，故每种车型门框都有对应的焊接夹具来保证产品精度与焊接质量要求。焊接夹具设计时首先需要确保门框各部件获得准确的位置和可靠的夹具，并在焊接时能防止产品产生变形。其次大部分门上段生产厂家都已使用焊接機器人进行门框焊接作业 ，故焊接夹具设计时也需考虑焊接机器人的运动轨迹，防止机器人与夹具产品碰撞。最后夹具还需满足快速定位夹紧、产品装卸方便等提高产量的要求。
6 总结
1.门上段总成件工序多，质量控制应由原材料—单件—分总成—总成。
2.门上段开发过程策划参与，生产线、工装、模具、夹具设计、规划，考虑自动化、智能化方向发展。
参考文献
[1] 陈世巍，周本旺，杨东庆.轿车门框边板的滚压成形工艺设计及模具调试[J].模具制造，2006，6（11）：27-29.
[2] 张志义，孙蓓，乔国章，等.汽车钣金三维拉弯机智能编程系统[J].机床与液压，2006（4）：89-91.