【奥迪车门开裂怎么处理】浅谈汽车激光焊接门内板损伤裂纹的解决方法

指南：激光拼焊成型性能研究表明，激光拼焊后焊接强度比普通焊接强度有了明显提高，厚度比的变化对强度的影响没有材料等级比大。随着焊缝厚度差异和强度差异的增加，成型性能逐渐下降。焊接板的拉伸破坏方法一般有两种，一种是焊接与拉伸方向一致时，焊接塑性低于母材，因此焊接部位经常断裂。另一种是焊接垂直于拉伸方向时，薄材料变薄，容易撕裂。撕破了。

在零件拉深的大规模生产过程中，连续拉深会导致模具表面和板材表面之间的摩擦，模具零件内部的热积累会导致温度升高，热膨胀会导致模具凸起、模具缝隙减少。压力边环、模具和板材之间的摩擦增加，严重影响成型公差小的模具的生产稳定性。

生产事例

某车型车门内板是厚度不同的DC06激光焊接板，最厚的板为1.4毫米，最薄的板材为0.7毫米，如图1所示，连续大规模生产时由于起皱、开裂、拉伸现象(图2)而无法正常生产，导致大量的止损线和维修时间投入工厂生产。

原因分析

(1)拉深模平衡块的高度不合理，压边环和凹模的整体间距小于板材厚度。通过实际测量，板材区域间距约为0.65mm，板材厚度为0.7mm，当压力变力发生变化时，大多数压力波动都会反馈给板材施加的压力。

图1型号激光焊接门内面板

(2)拉丝模调试初期，压边环和凹模对板材施加的摩擦力增加，导致板材的流动阻力增加，制造品开裂。为了减少阻力，夹具对拉深筋进行了错误的修饰，在绘图时主要依赖于压力机表面的摩擦仪表板材料流动，压力机表面的摩擦力与毛坯力成正比，压力变力波动时摩擦波动，影响钣金的流动稳定性，降低了制作品生产的稳定性，如图3所示。

压力机表面磨削不合格，拉深筋阻力小，大量生产时凸模间距小的位置发热，热膨胀导致间距进一步缩小，压变力增大，摩擦力增大，最终导致制作物的相应位置出现裂纹或拉力。

图2激光拼焊板的拉延、裂纹和变形

解决问题

对木板流动的阻力主要有两个来源。第一，是拉深筋产生的阻力。这是木板通过拉深筋产生变形，对板流的阻力。因为卓维的形状是固定的。当钢绞线力大到足以使拉深筋变形时，木板在通过拉深筋时会充分变形。即使加强筋力在比拉深筋大的范围内波动，拉深筋阻力也能保持相对恒定的值。第二，压力材料与摩擦系数相乘的压力材料的摩擦力。因为摩擦系数是恒定的，压力材料面对板的摩擦力取决于压力和模具对板施加的压力。

解决这种拉深不稳定性的主要思路是：在板材流动阻力中，最大限度地增加拉深筋引起的阻力，减少对板材的压力，拉深成形主要依靠拉深筋阻力仪表板材料的流动，减少对板材的压力边环和依靠模具产生的摩擦力。摩擦力过大，模具就会产生热，产生热膨胀，减少模具和压力边环间距，从而增加摩擦力的恶性循环，降低生产稳定性。

图3绘图模具厚度板间隙图

将压力边环和模具缝隙保持在比板材厚度稍大的位置是稳定实现板材拉伸的手段，实现这一点的方法如下：

如图4所示，调整平衡块，使模具和压力边环之间的间距均匀，平衡压力边环的压力，防止部分压力过大或过小的现象。

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图4 压边圈受力分布图

⑵压边力F可以分解为作用于板料的压力F1和作用于平衡块的压力F2，F1的作用是保证拉深时拉深筋能够充分成形，并保证产生的阻力不让与压边圈接触的板料发生起皱。由于压边圈与凹模间隙大于板料厚度，当压边力F增大时，增加的压力大部分分解给F2而作用于平衡块上，只有少量的力分解给F1而作用于板料上，用公式表示为F=F1+F2。由于F1无变化或者变化很小，压边圈对板料摩擦力的影响很小，而拉深筋的阻力为恒定数值，因此板料流动的阻力可以保持较为稳定的数值。

⑶重新调整平衡块后，由于凹模和压边圈间隙增大，板料流动阻力减小，需要对局部拉深筋进行调整。

问题解决过程

首先，拆卸平衡块，对压料面进行重新研磨，使研磨面着色均匀。随后，安装并调整平衡块，使压边圈与凹模间隙均匀，并且控制其间隙稍大于板料厚度（0.7～0.75mm）。此时，由于压边圈与凹模间隙比以前增大了约0.15mm，导致拉深时在同等压边力情况下，压边圈与凹模对板料的阻力减小，制件起皱严重，如图5所示。

图5 拉深起皱

根据重新调整平衡块后的拉深件状态，对起皱对应位置的拉深筋进行补焊加强处理，如图6所示，以增大板料流动的阻力，解决起皱问题。

调整拉深筋后，拉深过程主要依靠拉深筋阻力控制板料的流动，制件成形质量良好，无起皱、开裂现象，如图7所示。

图6 拉深筋补焊区域

图7 起皱、开裂消除

结束语

针对激光拼焊板的工艺特性及材料性能，在前期设计时，借助强大的CAE软件模拟功能，通过技术人员对不同零件冲压工艺的分析、研究和优化，再加上后期模具调试人员的现场调试，我司模具设计与制造水平以及产品质量一定能够得到更大的提升。

作者简介

唐小龙，冲压规划师，主要从事冲压工艺工装（模具）开发过程质量控制、冲压工装验收、项目工艺规划方案编制工作，拥有3项实用新型专利。

——文章来自《锻造与冲压》第6期