中間護面支架是汽車駕駛室整體式儀表盤總成的關鍵承重連接件，是確保汽車各種儀表穩(wěn)定、可靠使用的一個重要零件。因為，大功率發(fā)動機的高速旋轉和車輛行駛路況的惡劣，容易對駕駛室造成強力振動和顛簸，從而造成前控制盤中儀表電路以及部分功能斷路或失靈。因此，中間護面支架必須能夠承受沖擊、彎曲疲勞載荷和扭矩等作用，故而要求其必須具有足夠的抗彎強度、抗剪強度和較好的韌性。此外，如果該制件在成形時超過許用應力，或者微裂紋擴展到一定程度，從而造成撕裂或歪斜，這樣不僅會浪費材料，而且還會讓模具處于偏載作業(yè)，加速模具老化。
    某廠在汽車駕駛室儀表盤支架總成生產中，發(fā)現(xiàn)沖壓生產后，其中間護面左/右支架經常出現(xiàn)撕裂、歪斜現(xiàn)象，這些缺陷主要分布在制件孔型處、側壁拐角處和R圓弧與壁頸交界處。通過仔細分析后，我們認為其主要原因是由模具在運行過程中壓料芯成形導向不穩(wěn)定、凹模與壓料芯間隙長期磨損后不可調整以及模具結構設計不當引起的。于是，可以從技術和管理兩方面提出相應的控制措施，并為同類零件工藝、模具設計與成形加工提供參考。
常見的撕裂、歪斜形式
    中間護面支架沖壓工藝流程為：落料沖孔－沖孔切口－翻邊成形－切口－翻邊。中間護面支架成形過程中發(fā)生撕裂、歪斜的形式多種多樣，其撕裂部位主要分布在制件孔型處，側壁拐角處R圓弧與壁頸交界處等，因沖壓成形與生產工藝條件的差異，各斷裂部位所占的比例不同。撕裂可以是一次性成形撕裂，也可以是由于疲勞裂紋即隱形裂紋發(fā)展引起的撕裂（圖1）。

圖1 中間護面支架

原因分析 
    根據現(xiàn)場的實際情況，通過檢查制件撕裂部位、斷口形態(tài)及擠傷程度，認為引起制件撕裂、歪斜行為主要體現(xiàn)在翻邊成形工序，引起此工序現(xiàn)象發(fā)生的原因如下： 
1.翻邊成形模具設計缺陷 
    該模具為一模雙腔左/右件公用，由于本工序內容除翻邊外，還兼?zhèn)湫螤畛尚蝺热�，加之制件特殊復雜，彎曲面狹小，成形要求凹模壓料芯與成形面相符等，導致模具結構條件成形行程大，壓料面積小。設計人員在最初模具設計時，僅考慮到了壓料面小這一特征，卻忽視了壓料芯成形導滑行程（圖2）。

圖2 模具側視導滑局部

存在如下設計缺陷：
（1）壓料芯導向長度設計為125mm，實際導向長度為115mm，雖然在設計范圍內，但存在托起部分115mm運動超過有效導向長10mm，存在壓料芯托起不穩(wěn)定，制件定位不準的弊病。
（2）長達115mm的成形高度，需設計專用導滑板，不能靠加工面與凹模側壁滑配間隙導向，側斜致摩擦力增大，自潤滑效果極差，強大的側向力得不到有效消除，批量生產后會導致因長期磨損而引起導向間隙增大，提前喪失模具正常導向效果，從而會產生惡性質量事故。
2.模具加工制件與圖紙設計存在誤差
    如圖3所示，該部位為圖紙中明確標出需加工出導向的區(qū)域。但由于壓料芯為復雜型面故采用鑄件成形后再對導向面進行機加工，造成加工面與凹模導向面滑配后存在間隙誤差，在模具正常運行過程中出現(xiàn)了壓料芯左/右擺動。

圖3 下模平面局部

    制件成形前，定位靠壓料芯上平面的定位銷及孔進行，這樣就要求壓料芯在制件成形中必須保證穩(wěn)定、可靠和正確地導滑，否則制件在成形中將會失穩(wěn)，從而使壓料芯與凹模壁發(fā)生碰撞擠壓，造成制件產生拉應力，當超過材料的強度極限時，引起制件撕裂、歪斜不正。再加之，若模具結構中考慮其他因素，而忽視采用專用導滑板導向的情況，存在兩者制件在擠壓摩擦強烈進行后，導向間隙瞬間被破壞而無法正確導向的危險。
    由于此種結構的導向間隙為調試滑配間隙，一旦損壞將沒有更有效地調整手段，會長期影響制件的成形質量，并帶來安全隱患。而且，在導向部位未采用專用導滑板，反而采用了加工型面相互導向結構，存在間隙過大后，無法調整的缺陷，導致了制件出現(xiàn)了撕裂、歪斜不正行為。
3.成形工藝參數執(zhí)行不到位
    在制件成形過程中，工藝要求凹模、壓料芯以及兩者的制件必須緊密貼合在一起，在機床滑塊下滑時壓迫板料塑性變形而實現(xiàn)成形。但現(xiàn)在由于壓制出的制件存在質量不穩(wěn)定等缺點，就說明機床壓力在生產過程中處于壓力跳動不均衡狀態(tài)。究其原因，主要是加工技術人員未按工藝指定要求在這一階段及時對機床壓力進行調整，或者是在每個班次的交接時，沒有相互溝通機床壓力穩(wěn)定性信息，而導致制件質量不穩(wěn)定。
控制措施
    由于沖壓成形過程中撕裂、歪斜原因很多，而且很多原因相互聯(lián)系。因此，單從技術公關或者管理方面是無法徹底解決這些問題的，必須從模具工藝和管理方面加以考慮，解決好生產中的每一個環(huán)節(jié)才能取得好的成效。
1.確保模具結構合理性
（1）圖4和圖5分別為下模安裝專用導滑板前/后結構對比。通過對比分析，可以看出：將原來凹模刃口的機加成形導向結構完善成專用自潤滑導板結構后，能有效抵御側向力，克服制件成形過程中的不穩(wěn)定性，并能在生產過程中自由調整其合理間隙，從而使壓料芯和凹模導板導向運行中的間隙保持長期均勻合理狀態(tài)。這不但能使模具運行更加穩(wěn)定，而且還可以大大提高模具的使用壽命。

圖4 下模安裝專用導滑板前結構

圖5 下模安裝專用導滑板后結構

（2）如圖6所示，增加模具閉合高度70mm。在模具在成形過程中，當壓料芯被托起后，將下方有效導向部位從10mm增加至80mm，這樣可以增加壓料芯導滑板與凹模側壁導板之間的接觸面積，從而使模具壓料芯在運行中不會受到成形力的影響，同時也能準確、穩(wěn)定地導入凹模腔，保證制件定位可靠，確保翻邊間隙均勻化。

圖6 模具局部主視圖

2.推行標準化作業(yè)，提高工藝控制能力
    從管理角度上，要嚴格規(guī)范工藝制度，控制工藝參數的一致性和準確性，使生產中機床參數始終符合工藝中各項參數的要求，同時，也應保證機床壓力在生產過程中長期保持穩(wěn)定可靠，徹底消除壓差，防止壓力過小引起質量事故。
    操作人員應精心操作，避免定位不準確、氣頂桿安裝存在高度差以及模具保養(yǎng)不到位等不良現(xiàn)象出現(xiàn)，以免造成成形件材料彎曲疲勞載荷增加，使制件在成形瞬間處于疲勞極限狀態(tài)，導致問題發(fā)生。
    重型汽車駕駛室總成零件中間護面左/右支架，在生產中出現(xiàn)撕裂、歪斜行為是由多種因素相互作用引起的，其損壞形式也多種多樣。只有針對其翻邊成形工序系統(tǒng)以及損壞形式采取相應措施，才能有效控制其多個部位的撕裂、隱裂和歪斜等不良狀況，從而提高模具的正常作業(yè)率，以及零件的合格率和使用壽命。