目前汽车市场竞争激烈，各主机厂对外覆盖件的外观质量也越来越重视，然而影响冲压外覆盖件表面质量的因素很多，控制起来难度较大，如果出现光影不顺、A面回弹等问题，在涂装之后将成为影响汽车外观品质的重大因素，过去这些问题轻则造成制件批量返修，严重时会导致整批零件报废，不但消耗了过多的工时，还影响了生产效率，造成大量的人力、物力的浪费。

为保证得到高感知质量的冲压件，在外覆盖件开发的各阶段进行严格控制，这里归纳为四个关键阶段：前期零件设计阶段、中期制造阶段、生产调试阶段、产品质量验收阶段。结合笔者长期从事汽车冲压技术质量管理的经验，对汽车冲压外覆盖件生产的产品质量管理问题，提出提高汽车冲压外覆盖件质量的管控流程。

前期零件设计阶段流程管控

在前期零件设计阶段，一般外覆盖件主要是进行工艺设计、CAE成形性分析、回弹分析等工作，具体流程见图1。

以前由于对前期CAE分析的重视程度以及分析方法有限，往往在完成成形性分析后，便进入模具制造流程，导致前期CAE分析结果无法指导后期模具顺利调试，同时也由于CAE分析不到位，使质量问题流入到后期模具生产调试阶段，导致模具调试成本上升以及周期延长。

通过增加前期零件设计阶段流程管控，主要是提升CAE分析结果的准确性，力求分析结果符合实际模具调试预期，在这个过程中，需要建立主机厂合适厂内的CAE分析标准及评价方法，在CAE方法上通过引入零件收缩变形理论、稳健性分析以及回弹补偿迭代分析，让前期设计更贴近于现场，直接将后期的一些不稳定因素在设计阶段中完善，保证零件生产中的稳定性，这也是整个前期工作的重点、难点所在。相关注意事项见表1。

中期制造阶段流程管控

中期制造主要是基于前期设计阶段的分析结果，对工艺进行优化以及产品进行处理，主要集中在回弹补偿、A面重构、加工数据制作、加工扫描数据确认四方面，流程图见图2。

图1 前期零件设计阶段流程

表1 前期零件设计阶段流程管控

图2 中期制造阶段流程

在中期制造阶段中，各种工作的目地都是围绕着保证加工数据的准确性，以及尽可能确保后期冲压出来的零件能真实还原产品设计的本来面目而展开的。在此之前涉及到A面的回弹补偿，由于受数据制作能力、CAE分析精度低等客观原因影响，导致对A面实施回弹补偿技术难度非常大，模具厂或者主机厂往往不敢对外覆盖件实施A面补偿。随着近年来CAE分析能力的提升，对A面回弹补偿的研究开始逐步实现。

中期制造阶段对于零件回弹补偿的引入，让零件变形所导致的A面光影等问题可以得到提前处理；对加工数据的强压面、圆角补偿进行处理，是为了保证冲压后零件与数据更加符合；对加工完的模具进行蓝光扫描，以确保加工数据的正确性。这些步骤的引入，都能有效的提升零件生产周期和质量，具体步骤及注意事项如表2所示。

表2 中期制造阶段流程管控

后期调试阶段流程管控

后期调试主要是对于前期CAE分析结果、理论设计与现场进行匹配，通过提高模具研和率达标和冲压工艺参数调试达到CAE分析理论要求，确保后期冲压过程受控，避免因为制造的因素导致最终零件精度与理论不匹配，这个阶段的匹配率越高，零件的成形性与理论越接近，这样越能保证产品的质量。这个阶段工作主要集中在研配情况检测、模具调试两方面进行，如表3所示。

产品质量验收阶段流程管控

产品验收主要是对于外覆盖件外观质量进行检测，主要集中在以下几个方式：油石检测、光照检测、三坐标检测、光学扫描检测，具体如表4所示，单件检测是确认覆盖件是否符合设计标准的手段，通过采用多种检测方式，从不同的角度出发，对外覆盖件进行质量评判，最终满足所有检测要求后才算合格，并且进入量产程序。

⑴油石检测为常规检测方法，检测A面是否有凹坑、凸包等；

表3 后期制造阶段流程管控

表4 产品质量验收阶段流程管控

图3 外覆盖件外观品质提升管控流程

⑵光照检测增加对细节处的检测，同时对比设计光影，确认是否符合设计要求；

⑶三坐标检测对于大面的检测点较少，对于大面的质量要求过低，则需要增加大面的检测点来提高外覆盖件外观的质量要求；

⑷光学扫描检测效率及精确性均较高。

外覆盖件外观品质提升管控流程，具体见图3。

结束语

通过采用新的质量控制方法、CAE分析技术等手段，可以预先判断外覆盖件外观可能存在的质量风险，通过前期进行A面回弹补偿、加工数据补偿，以及对调试过程和模具研和过程进行质量管控，可以最大程度避免调试后模具再更改，节约大量的调试时间。同时随着管控流程的不断完善，外覆盖件外观质量将会越来越接近产品设计。

作者简介

范家春，汽车工程研究院副院长，高级工程师，主要从事汽车制造工艺、质量、流程管理以及相关研发工作。