谈汽车冲压件品质管理

柯新

【摘要】文章首先简述了汽车冲压件的成型方法，然后分析了冲压工艺分类及缺陷分析，最后重点探讨了品质工具、方法的应用。

【关键词】冲压件；品质管理；质量

一、前言

随着汽车工业的快速的发展，汽车的质量是支撑整个汽车行业最基础的部分，其中冷冲压是汽车制造过程的一个重要环节，在汽车的制造中占着举足轻重的地位，因此，对冲压件品质管理的研究具有重要的意义。

二、汽车冲压件的成型方法

1、冷冲压成型

在汽车的生产制造过程中，冷冲压是非常关键的一个环节。一般来讲，冷冲压指的是一种对零部件的加工方法，这种加工方法是通过在压力机上利用模具对相应的板料进行加压，加压的目的就是使板料产生分离或者是塑性变形，进而生产出有一定尺寸、形状及其性能符合设计要求的零件。冷冲压在零件的加工方法中是最为常见的，它有很多的优点，例如：冷冲压的工艺性非常好，经过冷冲压处理之后的板料可以获得形状各异且工艺非常复杂的零件；冷加工还有很重要的优势，那就是操作简单，进而成产效率会有显著提高，在一定的生产条件下，利用冷加工技术可以获得高质量且又经济实用的产品。

2、热成形技术

热成形技术主要是指对板材进行热处理之后再通过压力机利用模具对相应的板料进行加压塑性的过程，从而获得有规定尺寸、形状、性能的零部件。但由于热应力的存在，很容易导致材料出现裂纹的现象，虽然这种问题可以通过采取相应的措施即增加模具的数量加以解决，但模具数量的增加不仅将复杂程度有所提高，还使得模具的滑动面之间很容易卡死，所以，在应用热成形技术时，应注意控制模具的使用数量，使模具的结构尽可能的简单，这样就不会引发不必要的问题。

但热成形技术拥有自己独有的优势，应用热成形技术进行加工的过程中可以提高材料的可成形性，与此同时，也降低了成形时的作用力。另外，在应用热成形技术加工出来的零部件不仅强度和精度都很高，而且回弹也很小，就使得热成形技术的应用越来越广泛。

3、内高压成形技术

现如今，板材加工的首要任务就是降低成本、提高产品质量，相对于其他的加工工艺来说，内高压成形技术在这方面有显著的技术优势与经济优势。内高压技术不仅可以制造出形状非常复杂的零部件，且生产出的零件质量与其他施工工艺相比是非常轻的，形成精度也很高。

内高压成形的坯料主要采用的是断面为圆形的管坯，在生产过程当中，如果因为设计要求其几何形状不能被胀到所要求的尺寸，就需要对工件进行进一步的处理来完善所生产的工件。内高压成形技术的应用是非常广泛的，由于它设计和结构的多样性，就使得它在生产作业强度高、使用寿命长、质量非常轻的零部件的加工上受到了技术人员的青睐，目前，有很多汽车的汽油发动机排气系统的制造上都应用了该项技术，并且会越来越多的应用到汽车的各个零部件的加工作业上。

三、冲压工艺分类及缺陷分析

冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使汽车配件冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坏的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉伸、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。

下面我们主要分析以下几种缺陷。

1、毛刺

毛刺是剪切断面经常遇到的问题，如果制件周围出现高且薄的毛刺，主要原因是凸凹模间隙小或者刃口磨损，可通过调整间隙或者研磨凸模或者凹模来解决。如果制件周围出现高而厚的毛刺，则是由于间隙过大，需将凸凹模之间的间隙增大。

2、起皱

拉伸件产生凸缘起皱和简壁起皱主要是由于拉伸时板料受压缩变形而引起的，在拉伸时，由于凸缘材料存在着切向压应力，当这个压应力大到一定程度时板料切向将因失稳而拱起，这种在凸缘四周产生波浪形的连续弯曲称为起皱。通常采用提高板内径向拉应力来消除皱纹。当皱纹在制件四周均匀产生时，应为压料力不足，逐渐加大压料力可消除皱纹。当拉伸锥形件和半球形件时，拉伸开始时大部分材料处于悬空状态，容易产生侧壁起皱，故除增加压边力外，还应采用增加捡伸筋来增大板内径向拉应力，消除皱纹。

3、破裂

破裂是拉伸失稳在薄板冲压成形中的主要表现形式。当拉伸变形力大于传力区处材料的实际有效抗拉强度时，板料则被拉破。调整压料力，使压料力变小，或者调整拉伸间隐，使间隙变大，并使间隐变得均匀可解决拉伸件破裂。覆盖件在拉伸过程中，拉伸较深或有窗口反拉伸成形的零件易拉裂，可用增加工艺切口或工艺孔的方法来解决。拉伸前，在制件变形大的位置先冲工艺孔，可改变拉伸成形过程中的应力状态，减小变形量。

4、回弹

拉延成形过程中存在着大量的弯曲变形，当拉延成形结束时，板料厚度方向上还存在着残余的应力。模具闭合时，这些残余应力与模具的接触力保持平衡关系。当模具打开后，这些残余应力将导致成形件产生回弹现象，使制件的最终尺寸与预期尺寸之间存在一定的偏差。

回弹是板料成形过程中的主要缺陷之一，也是实际工艺中很难有效克服的成形缺陷之一，近年来已有许多研究人员对其进行了研究，并提出了很多的解决方法和计算机仿真算法。基于回弹仿真和试验相结合的回弹加工型面的补偿技术将是未来解决该问题的重要途径。

四、品质工具、方法的应用

冲压车间品质管理方面的推进，需要应用一些日常的工具进行推进和应用，以下为一些冲压常用的工具。

1、防错

即在过程失误发生之前即加以防止。是一种在作业过程中采用自动作用、报警、标识、分类等手段，使作业人员不特别注意也不会失误的方法，即对不利于客户并且造成浪费的错误进行预测、防止的过程。

生产班组对线体异常点开展防错改善活动，保证生产线体制作消除影响品质、安全、生产等防错改善，并安排人员对监督防错的有效实施，保证车间防错指标达成。当员工操作过程中仅凭目视或感觉操作不易判定是否入料到位，或因制件结构不易区分出现放反，品质不易保证，直接导致质量问题发生。如出现上述情况，生产班组应立即对该问题进行分析，考虑将模具增加防错装置，防止制件入料不到位或放反。评审通过后，由保全组负责对模具增加防错。

模具防错装置制作完成后，由技术部门及相关部门根据使用效果做出最终评定，验证合格后正式投入使用。将增加的模具防错定位增加到模具点检表中，由操作者每班次生产前对其点检。

2、QC

QC小组包含以下两种含义：传统的QC小组和高等质量工具改进小组。

冲压车间各班组依据其不同生产特性从思路、方法上进行创新。选材以品质维持、品质改善和品质提升为主，车间每月对各班组以QC小组形式，自由结组，从配件质量、生产过程产品质量和市场产品质量问题的改进和提升等方面展开活动。品质管理部门每月依据车间上交的QC案例从实施、开展、效果与QC奖金发放等方面展开调查，保障冲压车间质量提升。

3、QA

“QA评价表”是运用QFD（质量Quality、功能Function、展开Deployment）手法进行工序设计，将产品标准转化。运用“QA评价表”，通过对现有工序保证能力进行评价，从而改善工序薄弱环节，提升制造质量水平。

五、结束语

总之，冲压工艺是制造汽车总过程的重要的工艺，冲压件品质直接决定整车外观品质，因此，我们应大力推广标准化作业、提高人员意识教育，严格控制好产品质量控制的各个环节，加强管理，才能确保冲压产品质量的提升。

参考文献：

[1]吴剑平，吴俊超.基于UG的CAE技术在汽车冲压件生产工艺中的优化与应用[J]，2013

[2]陈武明，唐稳生，樊振林.大型薄板冲压件起皱破裂问题的解决[J]，2013