汽车包边质量前期控制方法

耿明亮，龚玉禄，刘 帅，赵建朋

（长城汽车股份有限公司 河北省汽车工程技术研究中心，河北 保定 071000）

0 引 言

零件开发阶段，设计部门会根据焊装车间规划，使用不同的内、外板总成成形工艺，包边是其成形工艺的一种。包边总成主要涉及前门外板总成、后门外板总成、后背门外板总成和机盖外板总成，占白车身面积60%以上，故控制包边总成质量、提升包边总成品质是提升整车外观及尺寸精度的重要途径。为了避免后续生产过程中包边总成产生质量问题，需在前期设计阶段进行预防及控制问题点。

1 包边过程及形式

整车装配生产过程中，先将车身内板放置于车身外板内部，然后外板的翻边预弯成一定角度，最后将内外板压合形成整车外覆盖件总成的加工工艺，称为包边。具体分为内板与外板合并、外板预包、外板压合3个过程，如图1所示。包边的3个过程中，需重点管控3个关键部位尺寸（见图2）：①外板件翻边角度β，一般控制β≤105°；②外板件预包边角度α，一般控制35°≤α≤55°；③外板件过翻边尺寸c，一般控制c=0.5 mm。常见总成包边形式的分类及适用场合如表1所示。

表1 常见包边形式

图1 包边过程

图2 包边过程关键部位尺寸

2 工艺设计阶段控制方法

某量产车型在生产阶段，包边零件存在因预翻边困难、翻边角度大、预翻边角度大引起的高棱、凹坑问题，需在工艺设计阶段对包边工艺参数进行标准化设计，以规避现场出现因工艺设计缺陷造成的问题点。根据经验值，外板的翻边角度β、过翻边量c、预包边角度α等可按照表2选取。

表2 翻边角度、过翻边、预包边要求

3 结构设计阶段控制方法

包边零件因结构特征导致的问题点主要如下：①零件拐角部位压伤，如图3所示；②零件（包边模定位处）预翻边后产生凸台，如图4所示；③零件拐角部位回弹，如图5所示；④水滴包边特征不明显，变为平包边状态，如图6所示。以下在结构设计阶段将针对问题点进行预防控制。

图3 拐角部位压伤

图4 预翻边后零件定位处出现凸台

图5 零件拐角部位回弹

图6 水滴包边变为平包边

（1）零件拐角部位压伤。前期设计时，由于零件拐角处受直边预翻刀块施加的压力作用，会存在外凸趋势。为防止拐角部位包边外凸，该部位预包镶件提前触料，压住拐角部位，以阻止零件外凸。但实际生产中，预包镶件提前触料过早，造成拐角部位出现压伤。针对该问题，需在设计阶段对拐角部位的预包镶件触料时间进行标准化设计，同时应考虑现场操作的方便性。

依据经验值，在结构设计阶段将拐角部位设计为提前3 mm触料，减少与周圈包边镶件的触料时间差，避免零件压伤产生。同时，角部驱动块下方设计为可调整垫片形式，现场可依据实际情况增减垫片，可操作性强。

（2）零件（包边模定位处）预翻边后产生凸台。经排查现场模具，凸台产生原因为：①包边模定位板宽度为6 mm，预翻避让空间为8 mm，预翻刀块悬空尺寸大；②外板件定位设置在外凸区域，预翻时料片向悬空部位挤压。故结构设计阶段需对定位板厚度及预包镶件避让间隙（见图7）进行设计，具体要求如表3所示。

图7 定位板及预包镶件

（3）零件拐角部位回弹。机盖外板拐角部位造型为外圆弧，在包边过程中翻边会伸长，拐角部位所承受内应力随之释放，导致零件向上弹起，包边模该处无压料装置，无法抵制零件回弹。

针对此情况，结构设计时在包边模压料芯拐角部位增加符形块（见图8），成形过程中可对零件角度施加压力，抑制角部回弹。

图8 包边模压料芯

（4）水滴包边特征不明显，变为平包边状态。由于整车需求，需在包边零件尾部设计水滴包边形式，但实际生产后，水滴包边特征不明显，已变为平包边形态（见图6）。排查模具结构发现造成此问题的原因为正压镶件按零件符形设计，水滴包边区域与正压镶件间隙为0，生产时正压镶件压伤零件水滴部位。正压镶件按照图9所示设计（A=1.3-内板厚度），可预防水滴包边压平现象。

图9 正压镶件设计

4 结束语

在汽车行业发展迅速、竞争激烈的背景下，各车企均致力于提高车身品质，以提升顾客对整车的感知。控制包边零件质量是提升车身外观品质及整车精度的重要途径。针对已量产车型的问题点，总结了前期设计阶段提升包边零件成形质量的方法，对汽车包边模工艺、结构设计提供了思路及经验。