３ 瘪 塘 特点
下 面根据 ４类瘪塘产 生部位的几何特征 和变形
情况分析瘪塘 的特点 。
（ ） Ｂ类瘪塘 。该类 瘪塘 属于结 构性 瘪塘 和 ２
塘 的程度 ， 对提高 汽车 覆盖件 的表 面质 量具 有重 要 的工程应用价值 。
上 面按瘪 塘产生 的部 位对 瘪塘进行 了分 类 ， 并
工艺性瘪塘 的综 合 ， 其几 何形 状较 为复 杂。随着 产 生部位 的几何特征 的变 化而变 化 ， 一般 是边 角部 位 折边工序产生的 ， 塘及其 内部 区域较 为平滑 ， 瘪 除折 边部位 的应 变较 大 ， 他部 位 的应 变较 小且 均匀 。 其 结构性瘪塘也很容 易 出现 ， 因为其 折边 部位 材料都 会发生弯 曲作用 ， 形成 材料 内部 的残余 反 向弯矩 作 用 ， 由于折边部 位尺 寸较 小 ， 曲程度过 大 ， 但 弯 材料 的应变主要集 中在 折边 的弯 角上 ， 材料 的弹性 变形 已经很小 ， 当模具 的约束去除后 ， 材料 由于弹性 变形
内部板料 的成 形导致 在 凹坑周 围出现 瘪塘 （ 图 ２ 见 中的线条标识 ）该 问题属 于 冲压件形 状 问题 ， ， 目前 尚无法彻底 消除 。
５ ４
金属 成形 工 艺
ＭＥ Ａ ＯＲ Ｎ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｇ ｏ．２ Ｎ ０ ４ Ｔ ＬＦ ＭＩ Ｇ Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ Ｙ Ｖ １２ ｏ ２２ ０
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｅ ｔｉ ｎ ｉ ｏｔｎ ｕ ｆｃ ａ ｎ ａ ｔｍｏｉｅ ｃ ｖ ｒ ｇ ｐ ｒ． Ｉ ｍａ ｅ ｃ ｕ ｅ ｙ ｅ ｄ ｎ ｓ ａ ｍｐ ｒ ｔｓ ｒ ｅ ｆ ｗ ｉ ｕｏ ｔ ｏ ｅ ｎ ａ ｔ ｔ ｙ ｂ ａ ｓｄ ｂ ａ ａ ｌ ｖ ｉ ｄｅ，ｔｃ ｎ ｃ ｌ ａｔａ ｄ Ｓ ｎ Ｉ ｈ ａ ｅ ，ｄ ｎ ｓｄ ｓｒｂ ｄ ｉ ｅａｌ ｎ ｄ ｃａ ｓｆ ｄ ｂ ｈ ｅ ｔｒ ｆ ｉ ｅ ｈ ｉａ ，ｐ ｒ Ｏｏ ． ｎ ｔｅ ｐ ｐ ｒ ｅ ｔ ｅ ｃｉ ｎ ｄ ｔｉ，ａ ｌｓｉ ｅ ｙｔｅ ｆａｕ ｅｏ ｎ ｉ ｅ ｉ
顺 曲面上或该 曲面 的棱 线部 位 ， 图 ５所示 。此 类 见 瘪 塘主要为模具原 因导致 的 ， 也可能是润滑 油黏 附 、 与生产辅助工具 的碰撞 等其它 原 因产 生 的 ， 通过 修 模、 清理模具 和调整辅 助工具基本可 以解决 。
（ ） Ｄ类 瘪塘 。该 类瘪 塘 主要发 生在 几个 型 ４ 面交接的部位 ， 处成形 形状复杂 ， 此 应力分布十分不 均匀 ， 从而产生瘪塘现象 ， 图 ６所示 。该类瘪塘和 见 Ａ类瘪塘相似 ， 于冲压 件形状复杂 、 属 冲压 工艺性 差
ｔｅｒｓ ａ ｃ ｈ ｄ ｎ￣ ｍｅ ｈ ｉｍ ｎ ｎ ｉｇ ｈ ｅｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｔ ｃ ａ ｓ ａ ｄ ｍｅ ｄｎ ． ｎ Ｋｅ ｒ ｓ：ａ ｔｍｏｉｅｃ ｖ ｒ ｇｐ ｒ；ｓ ｒ ｃ ｕ ｌｙ；ｄ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｕｏ ｔ ｏ ｅ ｎ ａｔ ｕｆ ｅｑ ａｉ ｖ ｉ ａ ｔ ｅｔ
瘪塘 现象的全貌 。 由于瘪塘现象涉及到 冲压件形状 、 模具结构 、 模 具 制造工 艺及模具制 造质 量 等多方 面 ， 除部 分模 具 制造质 量问题较易解决外 ， 其它问题引起 的瘪塘 ， 在 模具制造完 成后对其 进行 修正 是 比较 困难 的 ， 时 有
收 稿 日期 ：０ ４０ — ２０ －１１ ０
下一步对 其产 生 机理 和 整 改方 法 的研 究 奠 定 了基
础。
塘进行了简单的介绍， 他将瘪塘称为暗坑 ， 认为瘪塘
是覆 盖件表面轻微 的坑 包 ， 由于 直接 观察覆 盖 件表 面时很 难或无法发现 这种 缺 陷 ， 涂油 漆后 的车身 在
光线 照射下才表现 出来 ， 然这 种描 述不 足 以覆 盖 显
的曲面在局部发生 的轻 微 而封 闭 的 凹陷 ， 即零 件 的
作者简介 ： 刘瑞 同（９ ２ ， ， １７ 一） 男 江苏扬州人 ， 博士 ， 主要研究方向 ： 结构耐撞性 、 汽车覆盖件模具 。
刘瑞 同等
轿车覆盖件表面瘪塘 的分类及其特点
５ ３
表面不光顺 ， 断面 曲率形状 失 去原 产 品设计 曲线 连 续光顺 的特 性 ， 曲率 产 生反 方 向 的变 化 ， 图 １所 见
Ｌ Ｕ Ｒｕ － ｎ 。 Ｉ Ｊａ －ｉｇ。Ｔ Ａ Ｈａ －ｉ ／ ｉ ｏ ｇ Ｌ Ｎ ｉｎｐ ｎ ｔ Ｉ Ｎ ｏ ｂ ｎ
ｌ ｏｌｇ ｆＭｅｈ ｎｃｌ ｎｉｅ ｒ ｇｏ ｏ ｇｉ ｎｖｒｉ ， ｈｎ ｈ ｉ ０ ０ ２ Ｃ ｉａ ｌ ｅｏ ｃａ ｉａ Ｅ ｇｎｅｉ ｆ ｎｊ Ｕ ｉ ｓ ｙ Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ９ ， ｈｎ ） Ｃ ｅ ｎ Ｔ ｅ ｔ
１ 瘪 塘 定义
目前 对瘪塘 这种现 象并 没有严 格 的定 义 ， 瘪塘 现象也很容 易和其 他表 面 缺陷混 淆起 来 ， 因此 对瘪 塘进行 了科学 的定 义 ， 于准 确判 断瘪塘 现象 是具 对 有指导意义 的。笔者认 为可以从 两个方面对瘪塘进
行定义 。 （ ） 表现 形式 上 ， 塘 是外 凸覆 盖件 上 连续 １ 瘪
该类瘪塘都发生在板 料 的边缘 或 角部 ， 生原 因大 产
都与模具有密切关系 ， 例如凸模 圆角过大， 凸模、 弹
簧板 与 冲压件贴合率差 等原 因 ， 通过修理模具 ， 大都 可 以改善或消除瘪塘 。
（ ） Ｃ类瘪 塘。此类 瘪塘 一般 发生 在较 大光 ３
较 明显 的特征 ， 根据产生部位将 瘪塘可 以分为 ４类 ，
所产生 回弹也很小 ， 因此 产生瘪 塘也 很小 。工艺性 瘪 塘是指该 类瘪 塘 所 处 的部位 基 本 在折 边 或 边 角 处， 模具成形时形成 悬 臂梁状 态 ， 刚性 差 ， 导致 模具
列举 了几个 实例 ， ４类 代表 了轿 车外 覆盖 件典 型 这 的瘪塘现象 ， 具有较 为广泛 的适 用性 ， 以作 为物理 可 模型用 于理论 分析中 。
示。
瘪塘 零件曲面
（ ） Ｂ类瘪 塘 。这类 瘪塘 一般发 生在 折边 附 ２
近， 情况比较复杂 ， 可以细分成 ４种情况 ， 图 ３所 见
．
图 １ 瘪塘 示 意
（ ） 力学 形 式 上 ， 塘部 位 的材料 主要 是 以 ２ 瘪 弹性变形 为主 ， 塑性应 变较少 ， 致使成形 后此部位发 生局部 回弹。
车覆盖件 的生产现 场 资料 的收集 总结 ， 先对 瘪塘 首
现象进行 了初步 的探讨 ， 进行 了较 为科学 的分类 ， 为
塘， 因此对瘪塘现 象进 行详细 的研究是 十分必要 的。 目前对 瘪塘 的研究几乎还是空 白， 从公开 的文献看 ， 国外还未 发现瘪塘 的报 道 ， 国内 只有任 雪岩 …对 瘪
象， 而瘪塘则基本上 凹陷。 瘪塘 主要 可 以通 过 目视 、 手摸 、 石打磨等 方法 油 来鉴别 ， 出现反射光 线 方 向突变形 成封 闭 圆环或 手 感不顺 滑 、 打磨线 断及 打磨线 深浅 不一 致 的封闭 区 域 即可认 为存 在瘪 塘缺陷 。
２ 瘪 塘分 类
图 ４ Ｂ类瘪 塘 的照 片
［ 摘要］ 瘪塘是轿车覆盖件 的主要表面缺陷之一， 生原因涉及覆盖件结构、 其产 模具、 艺参 工 数等诸 多方面。对瘪塘进行 了较为详细的描述 ， 并根据瘪塘产生部位的特征对其进行 了分类， 研究
了各类瘪 塘 的特 点 ， 产生机 理 和整 改 方法的 研 究奠 定 了基 础 。 为
［ 关键词］ 覆盖件 ； 表面质量； 瘪塘
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金属成形工艺
Ｍ Ｔ ＬＦ Ｒ ＩＧ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ ｏ ２ ｏ２２０ Ｅ Ａ Ｏ Ｍ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＶ １ ２Ｎ ． ０４ ．
・
工 艺研 究 ・
轿 车覆盖件表 面瘪 塘的分类及其特 点
刘瑞 同 ， 林建 平 ， 田浩彬 （ 同济大学 机械工 程学院 ， 上海 ２０ ９ ） ００ ２
由于瘪塘 产生 的部位 、 原因和表现形式很多 ， 可
以通过多种角度进行 分类 ， 面是 以新 、 下 老桑塔纳 轿 车覆盖件 的冲压生 产 为对象 ， 根据瘪 塘 出现 的位 置
进行 的分类 。 轿车覆盖件上 出现瘪塘 的部位其几何形状具有
示， 对应每种折 边位置的瘪塘实物照片见 图 ４所示 。
ｐ ｓｔ ｎ ｗ ｅｅ ｄ ｎ ｐ ｏ ｕ ｅ ．Ｔ ｅｃ ａａ ｔ ｓｉ ｆａ ｅ ｔ ａｅｓｕ ｉ ．Ｔ ｅｒ ｓｌ ｌｙ ＿ ｆｕ ｄ ｔ ｎ ｏ ｏ ｉ ｏ ｈ ｒ ｅ ｔ ｒｄ ｃ ｓ ｈ ｈ ｒｃｅ ｔ ｓｏ ｌ ｄ ｎｓｒ ｔｄｅ ｈ ｕｔ ａ ｓａ ｏ ｎ ａｉ ｆ ｉ ｉ ｒ ｃ ｌ ｄ ｅ ｏ
中 图分 类号 ： Ａ ３８ １ 文献 标识 码 ： 文 章编 号 ：００— ４６ ２０ ）２— ０２— ３ Ｕ ６ ．２ Ａ １０ ８４ （０４ ０ ０５ ０
Ｔｈ ａ ｓｆｃ ｔ ｎ ａ ｄ Ｃｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｓｏ ｕ ｆ ｃ ｎ ｎ Ａ ｕ ｏ ｏ ｖ ｖ ｒｎ ｒ ｅ Ｃｌ ｓｉ ａ ｉ ｎ ａ ａ ｔ ｒｓｉ ｆＳ ｒ ａ ｅＤｅ ｔｉ ｔ ｍ ｔ ｅ Ｃｏ ｅ ｉ ｇ Ｐａ ｔ ｉ ｏ ｃ ｉ
一 一
图 ５ Ｃ类 瘪塘 的照 片
图 ７ 瘪 塘 的力学模 型
图 ６ Ｄ类 瘪塘 的照 片
一
条件 ， 即在 、 、 等 ３个方 向 、 自由度上均 固定 Ｙ ６个 不 动 ，Ｂ和 Ｅ Ａ Ｆ边 的情况相 同。在 方 向 （ 垂直 于板
厚方 向） 可以有一定限度 的位移 ， 同时可 以绕 Ｙ轴转 动。Ｂ Ｆ Ｃ Ｇ部分 发生 弯 曲变 形 后 ， 板料 的外 层 材料 处 于拉应力状态 ， 内层材料处 于压应力状态 ， 形成 弯 矩 。当模具约束 作用 释放后 ， 板料 的 回弹形成 了一 个反 向弯矩 作用 ， Ｃ Ｇ 而 Ｄ Ｈ部分在 回弹弯矩 作