導語：汽車沖壓車身銳棱技術發展分析一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：在模具制造時期為解決制件縮頸、拉裂、滑移線等質量問題，通過拉延銳棱強壓工藝、二次銳棱成型工藝、壓料夾持翻邊工藝及銳棱數控挑銑工藝，改進銳棱模具以提高制件表面質量。在生產時期銳棱模具長期使用過程中會出現銳棱磨損問題影響整車質量。經過不斷探索和積累，發明了汽車沖壓模具的銳棱修復方法，解決銳棱磨損修復問題。新方法維修時間短、成本低、效果好并獲得國家發明專利。同時還介紹了銳棱模具在生產使用時的問題解決方法和銳棱模具維護方法及銳棱焊裝的工藝特點等，從而提升制件生產合格率，減低廢返品率。

關鍵詞：銳棱二次銳棱成型銳棱修復

1前言

汽車外形帶給人們最直觀的印象，在傳承車身經典造型的同時，加入更多犀利、彰顯運動的設計元素，如各類“棱線”造型，汽車特征線是決定汽車造型特征的關鍵線，除了其本身所具有的對汽車形面轉折的標識作用以外，還攜帶了大量的造型意向、品牌、空氣動力學和制造工藝等與造型設計相關的信息。文獻[1]采用了標志性、區別性的顯著形態特點的棱線。銳棱的研發、制造和應用，是衡量一個模具公司制造水平和科技創新的重要標志。

2銳棱起源

德國大眾公司的銳棱產品，來源于奧迪特制件產品評審體系。在七十年代，奧迪公司運用了奧迪特評審體系。對整車產品質量提出了更高的要求，其中，各個制件的匹配間隙要達到3.5～4mm。而當時其他的歐洲汽車廠家，匹配間隙要求都是5～8mm[2]，被稱為震動汽車界的“縫隙戰爭”[3]。奧迪特評審制度以嚴格的質量控制體系、評審標準以及優秀產品的設計創造了諸多奇跡，“縫隙戰爭”影響至今，致使一汽-大眾公司所有車型，特征線和匹配制件圓角越來越小，進化了銳棱的獨特性，其他汽車廠商幾乎無法仿制。這種造型是大眾品牌傳統造型特征的延續，是其品牌特征的重要識別標志[4]。聚集四十多年的技術探索、創新、沉積、運用，并深植全員內心并貫徹至工作理念，使銳棱工藝不斷迭代更新趨向完美。這也使得歐洲的汽車生產廠家向大眾汽車集團看齊。

3銳棱的定義

銳棱標準為，銳棱是圓角≤6.5mm，并且弧長＜2.5mm，成型后尖角銳利造型如圖1所示。銳棱又稱為希臘雕刻棱，希臘的藝術雕刻如圖2所示，以有力的棱線為表現形式，突出內在力量和穿透力，是用外在的形式表現內在力量的典型模式[5]。而大眾公司車型也具備上述的特點，通過銳棱完美的結合，使整個車型動感中滲透優雅。

4銳棱模具

進口的銳棱模具價格高、采購周期長。目前國內合作廠家已經能獨立完成有關銳棱模具設計、制造和調試，掌握銳棱模具制造各項技術。模具制造質量和制件質量同時獲得了國外公司的認可。4.1銳棱模具新工藝。銳棱成形圓角較小違背常規的沖壓原理，不利于板料的拉伸成形。銳棱制件最主要缺陷是縮頸、拉裂、滑移線、暗坑、回彈等缺陷，如圖3所示，模具制造賦予了新的挑戰。針對這些問題進行探索創新，采用新方法、新工藝，可以提高制件表面質量。a.銳棱強壓工藝，在拉延銳棱線成型時，銳棱兩側有強壓區。凹模棱線尖點位置有2mm寬1mm深的空開，不能著色。使制件成型時，棱線兩側均勻壓實，用來保證能夠得到清晰銳棱線，如圖4所示。b.二次成型工藝，隨著新車型的外形流線型角度增大，車身制件型面越來越復雜。拉延工序一次成型銳棱不能實現時，首先在拉延銳棱位置圓角加大，保證拉延制件無質量問題。在采用以后工序通過棱線二次整型方法，如圖5所示，使銳棱達到規定的尺寸和質量要求。c.壓料夾持翻邊工藝，為了解決夾角小在翻邊時主棱線會產生嚴重的聚料問題和翻邊立面有缺陷問題。通過采用壓料夾持裝置，在翻邊工作中，翻邊的板料一直在夾料的狀態下。板料的流動受到良好的控制，制件的立面質量得到了提高，達到質量要求。電腦模擬后門位置夾料翻邊與常規翻邊狀態，得到結果如圖6所示，明顯看到采用壓料夾持翻邊工藝的制件質量更優[6]d.銳棱數控挑銑工藝，將模具的凸模棱線R挑銑為零，并用凹模配合凸模棱線進行強壓成形，使沖壓板料充分包裹棱線成形出極銳利的造型，來實現車身零件的銳棱效果。如果出現銳棱著色不均勻，銳棱位置產生波浪缺陷。e.銳棱成型模擬分析，模具在產品開發階段，利用產品開發同步工程技術方法，借助有限元分析軟件進行銳棱成型模擬分析，得到如圖7所示結果。對該區域造型質量缺陷進行充分識別和分析[7]，發現板料在成形時會出現什么樣質量缺陷，提前制定優化方案。f.滑移線優化方法，滑移線是板料在成形展開時，凸模棱線尖點對板料接觸滑動痕跡。不能在制件上有明顯體現，如圖8所示。優化方法一，在拉延模制件成形時，設定主特征線或銳棱線的最佳拉延成形角度，確定合理的沖壓方向。使材料在特征線或銳棱線兩側走料速度一樣，能夠均勻展開成型。這樣可以使制件得到較好表面質量要求，減輕或消除滑移線。優化方法二，在板料成形率允許的情況下，對拉延凸模、凹模工藝補償區設定工藝凸包或其它形狀工藝補償型面。可以調整控制特征線和銳棱線凸模接觸板料的時間，從而使板料在棱線凸模的兩側成形走料速度相同避免滑移線產生。4.2銳棱模具使用注意事項。生產時對制件銳棱位置格外的關注，銳棱位置出現暗坑、波浪、滑移線等缺陷是不能返修的，發現問題只能全部報廢。板料參數需要重新設定，如機械性能、表面粗糙度、抗拉強度等。針對銳棱凸模精致而脆弱的特點，對凸模進行電鍍鉻處理，以增強表面硬度及耐磨度，延長銳棱區域使用壽命。4.3銳棱模具的維修。銳棱模具生產時，每分鐘13～15次左右高速節拍，要維護和維修好是一個很重要的課題。隨著所產沖壓件數量的增多，銳棱區域會呈現不同程度的磨損，導致制件R角變鈍或銳棱線過渡不均勻等缺陷。經過掃描銳棱高度有磨損。如某款車四門外板掃描測量后，銳度偏差地方達到-0.25mm，（2張A4打印紙的厚度是0.2mm）。圖9所示為某車型右前門模具更改前后對比圖。4.3.1銳棱維修方案。德國大眾對銳棱采取的修復方案為拉延模銳棱凸模復制或對磨損的拉延凸模整體降銑、重新研配。但這2個方法，費用高且周期長，不符合實際需求。德國也沒有采取過局部燒焊維修維修方法（燒焊一般多用于補救，模具制造是不會輕易采用燒焊，而且一旦燒焊成本會有一定的提高，燒焊的風險也很高）。經過詳細的論證，制定符合實際需求、可實施的方案是模具銳棱區域堆焊方式修復銳棱。這個方案費用低，時間周期為3周，但難度高，而且沒有可以借鑒的經驗。要能夠使方案成功實施，必須突破解決3個難題即突破燒焊技術瓶頸、機加數模數據的優化和凸模型面研修。4.3.2演練和實施。為了突破技術瓶頸制定3個月的演練計劃，進行技術知識萃取、技術融合、方法提煉，燒焊和研修方面開拓創新提取“分組焊接法”“交叉研修法”等多項操作規范。經過大家聚力創新，技術瓶頸全部攻克，有效的避免燒焊帶來的變形、裂紋、氣孔等表面缺陷。機加數模數據不能采用原始數據加工。因為調試模具時期制件缺陷會對凸模表面型面進行優化，還有因為模具以生產了一定的時期，型面有一定的磨損，需要對現有凸模進行掃描，并同原有數據擬合，重新生成新的加工數據，這樣保證達到最佳效果。凸模加工后在燒焊的搭接位置留有0.05mm高的余量，需要手工研修。這不但需要研修的技術好，還需要有更好的方法。經過多次試驗，最后融合多種研修方法，創新出“交叉研修法”使研修效率提高一倍，達到質量最理想的效果。通過這些難題的解決，確保銳棱修復順利完成。將修復經驗總結，獲得國家知識產權局發明專利，填補國內銳棱修復技術空白[8]，如圖10所示。

5焊裝裝配時工藝特點

銳棱制件對焊裝的裝配工藝也有新要求。以前是制件形狀輪廓間隙和型面平度對齊為基準，而現今銳棱車型首先要以主造型線和銳棱型面和間隙對齊，然后調整制件輪廓間隙和型面間隙。新工藝標準使焊裝白車身的裝配順序發生改變，增加了許多基準點和基準面，需要更多的裝配時間，同時也增加了裝配難度。這需要每一名裝配員工熟練掌握銳棱工藝和奧迪特質量標準，才能使得高質量品質的車輛快速生產。6結論a.銳棱模具在模擬階段，結合以往經驗對零件的質量缺陷進行分析和預測。采取相應措施，預留產生缺陷后改進實施的位置空間可以提高制件質量。b.在模具結構方面通過新工藝手段如強壓工藝、而成成型工藝和翻邊夾持方法等能有效控制銳棱位置表面質量。c.在銳棱模具生產時，從板料性能的細化、模具涂層、模具電鍍設定等使制件質量和效率控制在要求的范圍內，也使制件的廢品率和返修率大大的降低。

作者:魏春誼 孫勝偉 李惠龍 趙紹新 于達 陳清亮 單位:一汽大眾汽車有限公司