文/刘益成·一汽-大众汽车有限公司

冲压件缩颈开裂问题，是冲压专业的行业难题，在一定程度上制约冲压生产。管控缩颈开裂是一个系统工程，笔者所在团队通过几年的攻关，在缩颈开裂控制上取得较大突破，并积累了一套行之有效的管控方法。

缩颈开裂的系统管控，解决了由于成形裕度不足导致的一些可识别的缩颈开裂问题，但对于生产过程中由于模具异常损伤、设备压力异常变化、零件表面油膜异常变化等突发原因导致的偶发缩颈开裂问题，以及一些不易识别的由于成形间隙过小导致的缩颈开裂问题，缺乏有效的识别和监控手段。

由于汽车冲压件生产有着自动化程度高、生产节拍快、重复精度高等特点，属于大批量生产，这种生产方式，一方面带来较高的生产效率，但另一方面，由于生产节拍快，生产批量大，不可避免地增加了质量检查难度，尤其是一些偶发的缩颈开裂等A 类缺陷很难发现，这样会带来极大的成本损失和质量抱怨。

本文主要通过寻找一些能够影响冲压件缩颈开裂的过程参数，通过过程监控，提前识别不稳定点并采取有效措施规避，保证生产过程稳定，降低偶发缩颈开裂出现频次，提升产品品质。

冲压件切割测量法

从理论上讲，拉延模拟分析报告能够提供相对准确的减薄数据，但由于模具制造精度问题以及调试过程中频繁研修模具，最终用于批量生产的模具型面和设计状态比有较大变化，这就导致了模拟分析结果和实际状态存在一定偏差，部分减薄风险点不能有效被识别。当生产条件发生一定变化时，这些风险点就会失控，出现突发缩颈开裂问题。

关于冲压件成形减薄识别，当前各冲压厂普遍采用的是网格分析技术，通过在坯料上预先印制网格，对成形后的零件进行网格分析，识别成形裕度。这种方法的优点是分析结果相对准确，缺点是针对一些尖点、锐度较大的点识别不了，同时很难实现针对整个零件的测量分析。基于这种情况，经过多轮试验，我们创新采用了冲压件切割测量法，来实现减薄风险点普查。具体做法是：

⑴将整个冲压件切割成若干份，每个最小单元满足可测量需求，如图1 所示。

图1 冲压件完全切割

⑵利用减薄测量工具，对分割后的局部零件进行全面测量，尤其是易减薄区，如图2 所示。

图2 切割件测量

⑶针对测量所得的减薄超差点进行立项整改。

这种方法的应用，能尽可能多地识别减薄风险点，降低异常缩颈开裂的发生，提升产品稳定性。

拉延件轮廓线测量监控法

拉延是冲压生产的关键工艺，拉延件是否稳定在一定程度上决定了冲压件是否稳定。拉延轮廓线是评价拉延是否稳定的关键要素，真正生产状态较好的零件，在整个生产批量中，拉延轮廓线不会有太大变化。

以往在分析问题时，一般都会把两个拉延件放在一起，进行轮廓比较(图3)，这种方式一方面会导致成本浪费，同时也会带来停机损失，便利性不足，很难作为常规监控手段。

图3 拉延件轮廓对比分析

针对这种情况，我们采取了拉延轮廓线测量法进行监控，具体做法是在零件上选取几个走料关键点，在模具上确定测量标记点，利用钢直尺进行轮廓测量，积累数据，定义标准，按标准进行监控(图4)。一旦测量数据出现异常变化，及时进行压力调整，保证过程稳定。

图4 拉延件轮廓测量法

成品件油膜厚度监控法

冲压生产离不开油，表面油膜状态在一定程度上影响润滑性，进而影响成形质量。以往的做法是周期性监控钢/铝板油膜状态，提前识别问题。这种方法相对准确，但一方面会造成成本浪费(测量后的板料报废处理)，另一方面会造成生产停机，同时实时性较差。

针对这种情况，我们尝试在生产线尾皮带机上进行成品件油膜测量，针对不同零件选取相应测量点，进行数据测量及积累，通过多轮次数据积累确定稳定生产标准(图5)。一旦测量数据发生异常变化，及时进行油膜状态调整。通过一段时间运行，我们发现该方法是可靠的，能够起到监控作用，同时不影响生产，可随时测量监控。

图5 成品件油膜测量

拉延压边圈状态检查机制

我们发现，有很大一部分缩颈开裂，是由于拉延压边圈垫杂物或者锌皮堆积，导致局部走料不畅，出现偶发开裂问题。这种情况一般随机性较强，很难监控。但由于模具成形特点，圈垫杂物及掉锌皮时不会产生较大影响，往往都是生产800 ～1000 件时才会出现异常开裂问题，由此，我们采取了拉延压边圈状态检查机制，针对一些重点零件，在生产至800 ～1000 件时，利用2min 左右时间检查压料区域是否存在拉毛、锌皮堆积等情况，如果有，则进行简单处理，避免异常情况发生。这个措施采取后，效果非常明显。

小结

汽车覆盖件冲压生产，缩颈拉裂问题是不可回避的疑难问题，笔者通过多年研究摸索，探索出系统完善的汽车覆盖件缩颈开裂解决方案并在实际生产中取得非常好的成果；在此基础上，通过分析冲压工艺过程，引入一些辅助控制方法，较好地实现了生产稳定性控制，在降低偶发异常缩颈开裂发生频次上取得了较大成果。