汽车覆盖件中的门内板属于深拉深零件，材料变形量很大，经常发生零件成形后料片已经变薄到极限，生产中某些外部条件发生变化就会导致零件突然出现暗伤或开裂，然而要从每分钟15个零件的生产冲次中发现偶发的暗伤开裂零件，单纯靠人工检查是很难做到的，但这些暗伤开裂的零件流转到后道工序的问题又很严重，因为暗伤很有可能导致零件在点焊或油漆烘烤的过程中直接开裂，产生影响车身强度的安全问题，所以，暗伤开裂零件是冲压车间着重控制的问题。作为维护批量生产的模具维修人员，需要用最少的改动解决生产中的暗伤开裂问题，然而不同位置的暗伤开裂有着不同的维修方法，本文选择了一个门内板，其暗伤开裂位置具有典型性，特将此作为案例，具体说明此类问题的解决方案。难点及问题
我们车间某车型的左右前门内板采用一模两件工艺，左右件每周产量各3000余件，每次生产完，总有1.22%左右的零件存在暗伤开裂现象，需要去仓库排查6000多个零件，有时未能排查出缺陷零件而直接流到后道工序，导致A类质量事故。这款前门内板产品在AB柱位置采用的是一次成形到位的冲压工艺，属于深拉深零件，再从这个零件造型特征上看，暗伤开裂的位置接近拉深的最深点，拉深深度为136.8mm，如图1所示。频繁出现暗伤开裂是在B柱位置，其缺陷表现为针眼状的缩颈，条状暗伤，甚至直接开裂，如图2从左至右所示。
原因分析
该前门内板材料牌号为DX57D+Z100MB，料厚为0.7mm，材料性能参数如表1所示。这种材料性能允许其减薄率在25%左右，因此，设定零件Autoform模拟成形的最大减薄率控制在25%的范围之内，基本可以避免后期零件批量生产中暗伤开裂的发生。
此前门内板零件冲压工艺安排为OP10落料→OP20拉深→OP30切边冲孔→OP40侧切侧冲孔→OP50侧切侧冲孔→OP60整形翻边。对生产过程中出现的暗伤开裂现象分析，问题发生在OP20拉深工序上，因此，我们首先通过对OP20拉深造型工艺数据进行Autoform成形模拟分析，得到的结果是：暗伤开裂区域减薄率已经达到30.7%，从理论上判断属于开裂高风险区域，如图3所示。另外，请钢材制造厂做FLD测量，在实际料片上画网格，然后在成形后测量实际拉深零件减薄率，发现这个位置的减薄率达32.5%，如图4所示。
鉴于上述理论与实际的综合分析，可确定生产中频繁的暗伤开裂问题是由于减薄率远大于25%导致的，由此我们确定了改善的方向：⑴修改OP20拉深造型，需将成形模拟的减薄率控制在25%以内；⑵在已经批量生产的模具上维修，首先要保证不影响生产，希望通过最小的模具改动量来达到目标。对应方案
为了减少模具的改动，选择不改变零件原有设计工艺（如不采用将OP20拉深深度做浅，然后在整形模中追加整形量)的前提下，对现有模具成形状态进行分析。观察其拉深模工艺造型特点，分析材料流动情况(图5)，材料由压边圈经过A、B两个位置到达C点最终成形，并且在接触B点时，材料在这个位置的长度是截线b(图6)，最后再由截线b拉长至截线c，即C点的成形基本取决于截线b的长度，因此问题考虑的角度就是如何将B点位置的截线长度加长。
分析产品形状与OP20成形工艺造型，B点位置是属于工艺补充面，即废料区，而且这个废料区的高度高于产品形状，这种工艺造型起的作用是吸收局部区域的余料，防止起皱发生，但这又导致了C点成形时形成了局部凹坑，使得料长变短，不能完全满足C点成形需要，所以，需平衡B区起皱与C点的暗伤开裂问题，但只要将起皱点控制在废料区就可以接受。从分析拉深工艺造型中B点对应的截线长度b来看，如果将b长度变长，那就有利于C点位置的成形，减少极限变形量。根据这个想法，结合产品造型，将工艺补充面按产品的形状直接延伸，修改后的造型如图7所示。
此造型使得b线段长度与c线段长度接近，接着用修改后的造型通过理论模拟确定改善是否有效。在实施模拟软件Autoform分析时，为了让模具修改量最少，在设定参数时除了更换有修改的工艺造型数据外，其他参数沿用之前模拟所用的数据，如摩擦系数、拉伸筋、料片大小、料片位置、压边圈压力等都保持不变。工艺造型修改后的模拟结果，由原来减薄率30.7%降到了21.1%，理论上优化效果明显（图8)，达到之前理论模拟设定的、控制在25%之内的要求。
有了理论模拟效果的支持，在实际模具修改中只需要将模具按造型修改即可。在模具修改前，首先需确定在工艺造型修改中型面未做更改的部分，以及造型是以哪个型面作为基准所作的修改，然后再确定实际模具中对应的位置。通过CATIA软件中造型修改区域与实际模具造型的比对，确定图9所示红色剖面线区域是数模修改中与实际模具对应的基准面。
根据CATIA软件中造型修改运用的方法，直接将产品基准面沿切线方向往外延伸，如图10所示的箭头方向，然后将外延的面与侧壁交接处通过R角过渡。制定模具打磨方案为：模具钳工用直尺在模具基准面上作比对，在直尺紧贴基准面后，将与直尺干涉的面都打磨掉，直到放在基准面上的直尺与模具型面完全贴合，然后再与交接面倒R角，通过R规测量做到与CATIA数据一致。
凸模由模修钳工用气动枪打磨将其造型做成与模拟数据一致后，再将打磨位置用油石与砂纸精细抛光，直至模具表面如镜面般光滑。同样，凹模需将与凸模对应位置的凹坑用电焊补全，并将电焊后的型面打磨及抛光成镜面，然后再通过拉深调试，得到不伤不裂的拉深成形件，在完成拉深成形件后，需要通过制作FLD的方法测量实际的材料减薄率。取一张料片，在对应区域用电解液画出网格，然后用带网格的料片调试出不伤不裂的拉深成形件，通过扫描将网格的变形值输入电脑，并测量其实际减薄率，得到的结果为该区域减薄率降到25.3%，实现的优化量有7.2%（图11)，达到预期。
同时，通过放大三倍的放大镜观察原暗伤开裂点，比较优化前与优化后材料表面颗粒粗细的变化情况，发现二者材料表面的差异很大，用肉眼就能看出区别：优化前拉深件的表面材料颗粒变粗严重，优化后拉深件的表面比较细腻，如图12所示。
对局部造型优化后的模具，首先用小批量（300件左右)试生产来验证其可靠性，在小批量生产时检查每个零件在这个位置的表面颗粒度，确定结果没问题；然后，跟踪大批量生产，抽样检查生产状态，确定结果没问题；最终通过四个月的大批量生产跟踪，未发现明显的暗伤开裂零件，说明上述优化方案有效果。类似造型问题引起的暗伤开裂现象，在冲压车间还有几个侧围零件，其角踏板位置也有偶发暗伤开裂的情况，因此，我们将上述前门内板的优化方案运用在侧围模具上，首先也是通过Autoform模拟，确认原工艺补充面造型条件下产品区的减薄率为23.4%，然后通过工艺补充面造型优化后的数模模拟，得到产品区的减薄率结果为12.2%。从模拟结果判断，同样的优化方案用在侧围上也同样能减少产品区材料的减薄量，从而能更大程度地减少暗伤开裂的发生，图13所示为侧围零件工艺补充面造型优化及模拟结果，优化前后通过Autoform模拟结果可知，减薄率降了10%左右，如图14所示。在实际模具上实施改善后，成形零件状态如图15所示。
工艺补充面优化完成后，首先也是通过小批量生产时检查每个零件状态，验证其有效性，然后再大批量跟踪其稳定性，通过每周1200件左右的产量跟踪三个月，期间在这个位置未发现暗伤开裂现象，说明此方案的优化同样有效果。结束语
上述类型的工艺补充面造型优化，对模具的修改量少且具有通用性，能解决此类造型特点的模具在批量生产中偶发的暗伤开裂问题。在模具上实施前，需分析清楚暗伤开裂的方向与原因，通过理论模拟及实际FLD测量结果判断减薄率的值，再将工艺补充面优化后的造型在理论模拟上得到验证，使得减薄率控制在可接受范围内，然后实施于实际模具中，并在出件后再次用FLD测量，确认优化件实际减薄率的值是否得到改善，最后，通过小批量及大批量生产跟踪，确认其稳定性与有效性。
