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摘要：随着我国汽车工业的快速发展，车型在用户中的使用寿命也在大大缩短，一个车型从诞生到服役终结由原来的30年缩短到现在的5～6年。汽车生产厂家不得不根据用户需求重新开发新产品投放市场，这样一来，车身冲压件模具的投入从模具设计评审、模具制造、模具的静态、动态验收到冲压件调试结论等环节，就造成了制造厂家能减少就减少、能节省就节省的不规范做法。本文针对冲压件检测展开阐述，希望能为我国车身制造业的做大做强提供帮助。
关键词：汽车;冲压件;检测方法
在汽车制造中，冲压制造件是汽车组成的主要零部件，由汽车冲压件制造工艺所生产的零部件本身具有经济适用、精准度高、品质较高等特点。要特别注意的是，汽车冲压件的检验至关重要，为此，对汽车冲压件制造工艺水平的控制，就必须要在冲压件检验上下功夫。
一、冲压件质量缺陷的类型
（一）外观缺陷
（1）缩颈和开裂。缩颈及开裂产生的直接原因是制件在拉伸成形的过程中，应力超过其材料的极限值，故形成缩颈或是开裂。缩颈和开裂一般发生在拉延、翻边及翻孔等工序中，直接影响汽车零件的使用寿命及结构强度等，故当发生严重缩颈或开裂时，零件都按报废处理，极大增加了制造的成本。且当发生缩颈或者开裂时，停线维修的时间一般都较长，进一步增加成本的同时还降低了生产效率。
（2）起皱和叠料。起皱和叠料产生的原因是板料厚度方向的尺寸和平面方向的尺寸相差较大，造成厚度方向不稳定，当平面方向的应力达到一定程度时，厚度方向失稳，从而产生起皱现象。当起皱现象进一步加剧时，便会产生叠料现象。
（3）毛刺。在板料冲裁过程中，产生不同程度的毛刺缺陷，一般来说是难以避免的，但通过改进冲压工序的工艺，改善冲压条件，就能减小毛刺。毛刺的产生，不仅使冲裁以后的变形工序由于应力集中而容易开裂，同时也给后续工序毛坯的分层带来困难。大的毛刺容易把手划伤，焊接时容易出现焊穿或焊接不牢的情况。因此，对已产生的毛刺缺陷，通常是采用锉削、滚光或者电解等方式来返工消除。
（二）功能尺寸缺陷
（1）少孔、孔变形、孔未冲透。少孔的原因为冲头漏装或冲头折断，需要更换新的冲头并重新定位校准。当凹凸模间隙过大或者间隙过偏时，就会产生孔变形，需要重新调整凹凸模间隙，方可继续生产。当模具行程不足或是定位不当时，往往会造成孔未冲透的缺陷。预防措施主要有两点：一是调试时将滑块调节至合适高度，二是操作人员严格按照操作规程操作设备。
（2）尺寸不符。在制造过程中，由于材料、模具、设备、工艺或是员工操作不当等原因，零件的尺寸与设计开发所需要达到的尺寸大小往往有一定的差异，这样的误差在一定范围内是可以被接受的，不同公司根据其车型及技术工艺水平，对于尺寸缺陷检验的判定标准有所不同。
（三）返修缺陷
（1）打磨痕迹。冲压单件进行返修时，由于使用的砂纸太粗或是打磨力度过大，都有可能造成零件表面出現沟壑和划痕，当冲压件进行涂漆后，这些表面的沟壑和划痕会透过面漆表现出来。
（2）板件变薄。冲压件在返修过程中，由于打磨时间过长或是打磨力度较大，往往会导致打磨过度，从而使板件厚度低于标准值，板件变薄不仅会使冲压件的强度降低，还会影响其使用寿命。
（四）固有缺陷
由于前期产品开发过程中，因技术、工装及设计等因素导致的冲压件存在的一些工艺上无法彻底整改的缺陷，称为“固有缺陷”，对于这类缺陷，行业内常见的做法是对这些固有缺陷进行固化和稳定。
二、冲压件缺陷检验方法
（一）冲压件外观缺陷检验方法
冲压件外观质量检验业内常用的方法有以下五种：目视检查、触摸检查、油石打磨检查、柔性砂网打磨检查和涂油检查。不同车企根据其技术水平和生产计划选择合适的检验方法，最为常用的检验方法为目视检查、触摸检查和油石打磨检查。
（1）目视检查。目视检查就是通过人的双眼直接发现缺陷的位置及类型，这种检查方法简单快捷，但是需要有丰富的经验。目视检查常用的方法是利用充足的光线，采取一定的角度，对冲压件各个部位进行仔细地观察。由于冲压件在未涂漆之前感光度较差，故对于一般的凹坑、凸包等缺陷，目视检查发现的难度较大，只有缩颈、开裂及明显的坑包等缺陷才适合用这种检查方法。
（2）触摸检查。触摸检查是冲压件表面缺陷检测的一种主要检查方法。由于未涂漆前感光度较差，一些涂漆后的凹坑、凸包很难用目视的方法检查出来。利用手掌触摸的方式，通过手掌的感知可以发现这些缺陷。缺点是手感检查方法比较难以掌握，需要长期的工作经验和不断的练习。触摸检查具体的方法是：手掌放平，四指并拢，将手放在需要检查的部位，手掌与冲压件表面贴合，用适当的力在贴合面上反复触摸，通过手掌表面的感知细胞发觉冲压件表面的缺陷，当摸到凹凸处时会有异样的感觉。
（3）油石打磨检查。通过油石打磨检查可以准确地检查出冲压件上的凹坑、凸包的缺陷位置及大小，以及修复过程中缺陷的变化情况。油石有很多规格，常用的规格为长20cm、宽2.5cm、高2.5cm的长方体油石。由于油石较为脆弱，掉到地面或碰撞到其他硬物时容易发生断裂，故通常将油石安装防护套，避免其断裂。
通过油石在冲压件表面划过时产生的痕迹来判断冲压件表面的质量状况，油石磨痕在零件表面形成突出的亮点即为凸包，油石磨痕在零件上呈断续的部位即为凹坑。
（4）柔性砂网打磨检查。使用砂网检查时，首先需要用干净的纱布将外覆盖件的表面擦拭干净，接着用柔性砂网紧贴零件表面沿纵向打磨至整个表面，任何的麻点、压痕在打磨后都很容易被发现，缺点是对于较大的波浪及瘪塘等缺陷，柔性砂网打磨难以发现。
（5）涂油检查。涂油前，先用干净的纱布将零件外覆盖面擦拭干净，接着用干净的刷子沿着同一个方向均匀地将油涂抹至零件的整个表面，将涂抹后的零件放在较亮的灯光下检查，用此方法可以很容易发现零件上细微的麻点、瘪塘及波浪等缺陷。
（二）功能尺寸检查
（1）检具测量。利用检具、钢直尺、塞尺及面差表等测量器具，可对冲压件的型面尺寸、料边尺寸、孔径及孔位等进行测量，同时结合产品的数模，可对冲压件的尺寸状况进行确认。由于是通过人工测量的方式进行检验，因此检验员装夹顺序、测量手法和读数方式都对测量结果有一定的影响。
（2）三坐标测量。三坐标测量是利用三坐标机对零件的孔位、型面尺寸等进行精确的测量。不同于检具测量的是，三坐标是通过将被测物体置于三坐标测量机的测量空间，利用接触或非接触探测系统获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，由软件进行数学运算，求出待测的几何尺寸和形状、位置。因此，三坐标测量机具备高精度、高效率和万能性的特点，是完成各种汽车零部件几何量测量与品质控制的理想解决方案，缺点是设备成本较高，且核心零部件及软件全部原装进口，磨损更换零部件时花费较高。
在美国、德国及日本等汽车工业发达的国家，均已采用在线三维激光扫描设备。国内车企近些年也开始使用在线三维激光扫描设备，但普及程度还不如国外，未来随着自动化与智能化水平的不断提高，更加先进的测量设备必将代替传统的人工检验。
参考文献
[1]田洪志，王东兴，林建钢，刘兆财，陈麒麟.冲压件冲孔缺陷的检测与识别[J].现代电子技术，2020，43（23）
[2]赵珈兿.基于机器视觉的冲压件缺陷识别方法研究[D].沈阳工业大学，2020
[3]李铭宸，刘志祥.常见冲压零件缺陷及处理方法分析[J].南方农机， 2020，51（02）
徐州徐工汽车制造有限公司 江苏徐州 221000
关键词：汽车;冲压件;检测方法
在汽车制造中，冲压制造件是汽车组成的主要零部件，由汽车冲压件制造工艺所生产的零部件本身具有经济适用、精准度高、品质较高等特点。要特别注意的是，汽车冲压件的检验至关重要，为此，对汽车冲压件制造工艺水平的控制，就必须要在冲压件检验上下功夫。
一、冲压件质量缺陷的类型
（一）外观缺陷
（1）缩颈和开裂。缩颈及开裂产生的直接原因是制件在拉伸成形的过程中，应力超过其材料的极限值，故形成缩颈或是开裂。缩颈和开裂一般发生在拉延、翻边及翻孔等工序中，直接影响汽车零件的使用寿命及结构强度等，故当发生严重缩颈或开裂时，零件都按报废处理，极大增加了制造的成本。且当发生缩颈或者开裂时，停线维修的时间一般都较长，进一步增加成本的同时还降低了生产效率。
（2）起皱和叠料。起皱和叠料产生的原因是板料厚度方向的尺寸和平面方向的尺寸相差较大，造成厚度方向不稳定，当平面方向的应力达到一定程度时，厚度方向失稳，从而产生起皱现象。当起皱现象进一步加剧时，便会产生叠料现象。
（3）毛刺。在板料冲裁过程中，产生不同程度的毛刺缺陷，一般来说是难以避免的，但通过改进冲压工序的工艺，改善冲压条件，就能减小毛刺。毛刺的产生，不仅使冲裁以后的变形工序由于应力集中而容易开裂，同时也给后续工序毛坯的分层带来困难。大的毛刺容易把手划伤，焊接时容易出现焊穿或焊接不牢的情况。因此，对已产生的毛刺缺陷，通常是采用锉削、滚光或者电解等方式来返工消除。
（二）功能尺寸缺陷
（1）少孔、孔变形、孔未冲透。少孔的原因为冲头漏装或冲头折断，需要更换新的冲头并重新定位校准。当凹凸模间隙过大或者间隙过偏时，就会产生孔变形，需要重新调整凹凸模间隙，方可继续生产。当模具行程不足或是定位不当时，往往会造成孔未冲透的缺陷。预防措施主要有两点：一是调试时将滑块调节至合适高度，二是操作人员严格按照操作规程操作设备。
（2）尺寸不符。在制造过程中，由于材料、模具、设备、工艺或是员工操作不当等原因，零件的尺寸与设计开发所需要达到的尺寸大小往往有一定的差异，这样的误差在一定范围内是可以被接受的，不同公司根据其车型及技术工艺水平，对于尺寸缺陷检验的判定标准有所不同。
（三）返修缺陷
（1）打磨痕迹。冲压单件进行返修时，由于使用的砂纸太粗或是打磨力度过大，都有可能造成零件表面出現沟壑和划痕，当冲压件进行涂漆后，这些表面的沟壑和划痕会透过面漆表现出来。
（2）板件变薄。冲压件在返修过程中，由于打磨时间过长或是打磨力度较大，往往会导致打磨过度，从而使板件厚度低于标准值，板件变薄不仅会使冲压件的强度降低，还会影响其使用寿命。
（四）固有缺陷
由于前期产品开发过程中，因技术、工装及设计等因素导致的冲压件存在的一些工艺上无法彻底整改的缺陷，称为“固有缺陷”，对于这类缺陷，行业内常见的做法是对这些固有缺陷进行固化和稳定。
二、冲压件缺陷检验方法
（一）冲压件外观缺陷检验方法
冲压件外观质量检验业内常用的方法有以下五种：目视检查、触摸检查、油石打磨检查、柔性砂网打磨检查和涂油检查。不同车企根据其技术水平和生产计划选择合适的检验方法，最为常用的检验方法为目视检查、触摸检查和油石打磨检查。
（1）目视检查。目视检查就是通过人的双眼直接发现缺陷的位置及类型，这种检查方法简单快捷，但是需要有丰富的经验。目视检查常用的方法是利用充足的光线，采取一定的角度，对冲压件各个部位进行仔细地观察。由于冲压件在未涂漆之前感光度较差，故对于一般的凹坑、凸包等缺陷，目视检查发现的难度较大，只有缩颈、开裂及明显的坑包等缺陷才适合用这种检查方法。
（2）触摸检查。触摸检查是冲压件表面缺陷检测的一种主要检查方法。由于未涂漆前感光度较差，一些涂漆后的凹坑、凸包很难用目视的方法检查出来。利用手掌触摸的方式，通过手掌的感知可以发现这些缺陷。缺点是手感检查方法比较难以掌握，需要长期的工作经验和不断的练习。触摸检查具体的方法是：手掌放平，四指并拢，将手放在需要检查的部位，手掌与冲压件表面贴合，用适当的力在贴合面上反复触摸，通过手掌表面的感知细胞发觉冲压件表面的缺陷，当摸到凹凸处时会有异样的感觉。
（3）油石打磨检查。通过油石打磨检查可以准确地检查出冲压件上的凹坑、凸包的缺陷位置及大小，以及修复过程中缺陷的变化情况。油石有很多规格，常用的规格为长20cm、宽2.5cm、高2.5cm的长方体油石。由于油石较为脆弱，掉到地面或碰撞到其他硬物时容易发生断裂，故通常将油石安装防护套，避免其断裂。
通过油石在冲压件表面划过时产生的痕迹来判断冲压件表面的质量状况，油石磨痕在零件表面形成突出的亮点即为凸包，油石磨痕在零件上呈断续的部位即为凹坑。
（4）柔性砂网打磨检查。使用砂网检查时，首先需要用干净的纱布将外覆盖件的表面擦拭干净，接着用柔性砂网紧贴零件表面沿纵向打磨至整个表面，任何的麻点、压痕在打磨后都很容易被发现，缺点是对于较大的波浪及瘪塘等缺陷，柔性砂网打磨难以发现。
（5）涂油检查。涂油前，先用干净的纱布将零件外覆盖面擦拭干净，接着用干净的刷子沿着同一个方向均匀地将油涂抹至零件的整个表面，将涂抹后的零件放在较亮的灯光下检查，用此方法可以很容易发现零件上细微的麻点、瘪塘及波浪等缺陷。
（二）功能尺寸检查
（1）检具测量。利用检具、钢直尺、塞尺及面差表等测量器具，可对冲压件的型面尺寸、料边尺寸、孔径及孔位等进行测量，同时结合产品的数模，可对冲压件的尺寸状况进行确认。由于是通过人工测量的方式进行检验，因此检验员装夹顺序、测量手法和读数方式都对测量结果有一定的影响。
（2）三坐标测量。三坐标测量是利用三坐标机对零件的孔位、型面尺寸等进行精确的测量。不同于检具测量的是，三坐标是通过将被测物体置于三坐标测量机的测量空间，利用接触或非接触探测系统获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，由软件进行数学运算，求出待测的几何尺寸和形状、位置。因此，三坐标测量机具备高精度、高效率和万能性的特点，是完成各种汽车零部件几何量测量与品质控制的理想解决方案，缺点是设备成本较高，且核心零部件及软件全部原装进口，磨损更换零部件时花费较高。
在美国、德国及日本等汽车工业发达的国家，均已采用在线三维激光扫描设备。国内车企近些年也开始使用在线三维激光扫描设备，但普及程度还不如国外，未来随着自动化与智能化水平的不断提高，更加先进的测量设备必将代替传统的人工检验。
参考文献
[1]田洪志，王东兴，林建钢，刘兆财，陈麒麟.冲压件冲孔缺陷的检测与识别[J].现代电子技术，2020，43（23）
[2]赵珈兿.基于机器视觉的冲压件缺陷识别方法研究[D].沈阳工业大学，2020
[3]李铭宸，刘志祥.常见冲压零件缺陷及处理方法分析[J].南方农机， 2020，51（02）
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