Stamping Technology Notes

技术学习笔记 05 · 拉伸垫补油与起皱叠料

拉伸垫"补油跟不上"造成的连续做不起来,与本周集中出现的起皱/叠料

2026-10-26 · 冯国庆 H0362

主题:拉伸垫"补油跟不上"造成的连续做不起来,与本周集中出现的起皱/叠料

编制:冯国庆 H0362  日期:2026-10-26  适用:舒勒高速自动线(南京江宁 · 上汽大乘用车)

素材口径:台账 /workspace/peach/work/ledger_data.json,本周窗口 2026-10-19 至 2026-10-25


一、背景认知:为什么这条线的"拉伸垫"值得单独拎出来学

这条线是舒勒在国内的第一条高速自动线,跑的是连续生产节拍。在连续线上,拉伸垫不是"辅助件",它和滑块一起决定拉延这一序能不能成:滑块给拉深力,拉伸垫给压边(夹持)力,两个力必须在同一瞬间、同一位置到位,坯料才会按工艺意愿流动。

所以本周出现"连续做不起来、冲次降到 8 次才能生产、原因是拉伸垫补油跟不上"这句话,本质不是设备"坏了",而是在高速连续工况下,拉伸垫的建压能力跟不上节拍要求——这是一个可以被量化、被标定、被写进点检表的问题,不是靠现场反复试校能碰出来的。

本周正好还有一个巧合值得警惕:同一个夜班(10月23日夜班)、同一条 SHB 左侧围,既报了拉伸垫补油跟不上,又报了 op10 起皱 29 分钟。这两条很可能不是两件事,而是一件事的两头(见第三节 3.2)。


二、本周现场实战(引台账原话,不概括数值)

2.1 主线问题:SHB 左侧围(轿车)连续做不起来

[10月23日 夜班] SHB左侧围(轿车)|类型:设备故障

问题原文:连续做不起来:在线调试相位差,重做新优化连续数据和试校都没有明显效果,最后冲次降至8次可以生产;原因是拉伸垫问题,补油跟不上导致连续做不起来。
对策原文:已在线调试相位差、重做优化数据与试校,均无明显效果;冲次由原线速降至8次维持生产;判定拉伸垫补油跟不上,需设备侧处理(补油能力/液压站)
状态:持续跟踪

这条记录的处置逻辑很清楚,也值得记住这个顺序:先怀疑参数(相位差、优化数据、试校)→ 参数全试无效 → 再用降速试出边界(8 次能生产)→ 定到设备侧(补油/液压站)。降速能做、原速不能做,是"能力不足"最典型的表现,不是"动作不对"。

2.2 本周起皱/叠料共 5 条,跨 3 个产品

[10月21日 夜班] 4PR叶子板|类型:表面缺陷/来料

右叶子板间隔性叠料,等待批次排查结果出来,下批次关注。(状态:待下批次跟踪)

[10月23日 夜班] SHB前盖内外板|类型:瘪塘(关联照片 P24)

瘪塘排查,4号平板破布垫调整。(线速9次)(状态:待下批次验证)

同批另立一条客观记录(同一张照片 P24):

现场照片:板件右前边缘严重起皱、折叠、局部叠料,折痕处有撕裂破口,左侧及中部大面平整;板件置于104平板黑色台面,旁黄色胶带手写SHB,红色数字104。(状态:待下批次跟踪)

[10月23日 夜班] SHB左侧围(轿车)|类型:模具

模具方面:op10起皱29分钟。(状态:持续跟踪)

[10月25日 夜班] SHB右侧围(轿车)

A柱下门槛起皱导致op20感应器失效,供应商答复料片问题现场无法消除。耗时10分钟。

[10月25日 夜班] SHB后门内板|类型:模具

模具方面:op10起皱,累计调试10分钟。

2.3 本周这组问题的耗时账

按台账原数:起皱/叠料直接记录的处理时间=29+10+10=49 分钟,另有 4PR叶子板叠料与 SHB前盖照片两条未计耗时(等排查结果);拉伸垫那条以"冲次由原线速降到 8 次"体现代价——按这条线跑 9 次/12 次类比,降速本身就是节拍损失,比停机分钟数更贵。

把它和本周其它高频项对比看:本周台面上最耗时的仍是卡废、压印、擦模那一类(如 10/19 后门内板 op20 卡废约 47 分钟、10/22 前门外板垃圾擦模 6 次约 22 分钟),起皱的分钟数不大,但它是最容易连带出废件和连带出感应器失效的一类,所以不能按分钟数排队。


三、行业依据与判据(每条都有出处,见第六节)

3.1 伺服拉伸垫是怎么干活的

伺服拉伸垫的基本控制逻辑:滑块从上死点下降、到达预定接触位置之前,拉伸垫处于位置控制,实时获取滑块位置;当滑块降到接触前某一设定高度时,拉伸垫预先启动加速(术语叫预加速,降低与滑块的相对速度、减小接触冲击);随后两者接触,控制方式由位置控制切换为压力控制,在压力传感器反馈下主动、动态调整对坯料的夹持力,维持设定夹持力或按插值动态调整,直到成形完成;回程阶段再切回位置控制(可设下死点闭锁、取件辅助提升、跟随滑块回程)。

液压式伺服拉伸垫靠比例伺服阀或伺服电机精准控制油缸动作和压力输出;它的位置控制全部依赖液压油的进出调节,成形阶段完全以滑块作用于拉伸垫的压力来精准控制油量,不以位置主导。这正是"补油跟不上=压力跟不上"的机理来源。

3.2 关键判据一:预加速行程超过"发力点",夹持力就不足 → 坯料流料 → 起皱

行业原文(伺服拉伸垫专题):

预加速行程延长了拉伸垫建压的响应时间,如果预加速行程超过了模具应当的发力点位置,则在接触瞬间拉伸垫提供的夹持力是达不到成形要求的,此时就会发生坯料流料,造成零件起皱品质异常,特别是模具压边圈为方形筋条设计的,此情形下的长时间生产甚至会造成压边圈筋条磨损或崩裂。

这条对本周期的问题几乎是"照着写的":

3.3 关键判据二:拉伸垫能力曲线限制了 SPM,"降到 8 次才能做"是正常现象而非偶然

行业原文:

拉伸垫能力曲线则限制了拉伸垫行程及夹持力荷重条件对应的压机连续运转 SPM 值。一方面是出于对机械结构运行寿命保障的考虑,如大夹持力大拉伸行程时往往限制单机连续运转 SPM 值在较低的水平内。另一方面,更主要的是受到电机容量、循环运转间隔的限制。在能力曲线的限制下,一些大吨位深拉深零件,如汽车侧围,就要降速至 10~14SPM 生产。

这条给了两个可直接用的结论:

  1. 侧围这种件在伺服拉伸垫上本来就得降速跑,行业给出的区间是 10~14SPM。SHB 左侧围降到 8 次才能连续生产,说明当前状态低于行业常规区间,指向拉伸垫输出能力(供油/油温/阀)而不是"侧围天生难做"。
  2. 找设备侧要这台压机配这套模、这个夹持力、这个拉伸行程下的能力曲线,把 8 次/9 次/原线速标上去对标,一眼就能看出差了哪一档、差多少。这是能拿到文件、能写进汇报的硬依据。

3.4 关键判据三:液压式伺服拉伸垫对油液清洁度、冷却、油量的要求本来就高

行业原文:

比例伺服阀式液压垫要占用庞大的地坑空间用以安置油箱(10000L)及冷却水系统,并且油液的使用量、清洁度、冷却均要求较高,导致使用成本高……液压式伺服拉伸垫因为其位置控制全部依靠液压油的进出调节……一旦发生模具载荷偏置或接触位置设置错误等情况,特别是拉伸垫发力位置高于滑块上模与下模压边圈接触位置时,由于滑块还未产生下压负荷,而油泵为保持设定的压力会自动供油提升油腔压力,此时就会导致拉伸垫在极短时间内异常顶起进而冲击模具的严重故障。

同一份资料还提到厂家为此设了冲床校正功能:让压力机在非生产模式下以极低速模拟下冲并与拉伸垫接触,通过传感反馈确认设置的接触点是不是最佳发力点。

对应到现场三件事:

3.5 常规起皱判据(模具/工艺侧,用于把"设备原因"和"模具原因"分开)

来自拉延起皱控制专题:

侧围调试的行业实操也给了两条特别贴现场的判断技巧:成型初期出现角部横向开裂 → 降拉延筋(每次 1~1.5mm,保持筋圆滑光顺);成型后期沿角平分线出现纵向裂纹 → 材料流入稍多,可通过调整氮气弹簧压力解决。这套"按开裂出现的时相判原因"的思路,可以直接搬到我们判起皱上:起皱出现在成形前段还是后段,指向的变量不一样。

3.6 为什么"起皱会导致 op20 感应器失效"(10/25 右侧围那条)

10/25 夜班右侧围原文是"A柱下门槛起皱导致 op20 感应器失效"。这条在机理上完全说得通:起皱=该处板料多料堆积、型面不到位,件在 op20 的落位姿态和检测面高度就变了,感应器(接近开关/到位检测)按固定基准判断,自然判不到或误判。所以这类"感应器失效"不要只去调感应器角度,先回头看成形件该处有没有起皱——先治件、再治感应器,顺序反了就是反复调角度、反复闪断。同一周 10/23 SHB后门外板 op10 感应器闪断、10/22 4PR左侧围 op10 北侧感应器闪断,都值得按这个顺序回查一次。


四、可执行排查/对策清单(按"谁去动"分)

4.1 设备侧(拉伸垫/液压站)——本次主战场

  1. 记录"能做/不能做"的冲次边界:分别试 8、9、10、原线速各 5~10 件,记每档首件起皱情况,形成实测能力线。
  2. 油箱油位、补油泵/循环泵流量、滤芯压差、油温(连班中每 2 小时记一次),比例伺服阀零位与响应。
  3. 蓄能器预充压力核对。
  4. 向设备侧索取本压机+本模具夹持力条件下的能力曲线,标出当前 SPM 与行业侧围区间(10~14SPM)的差距。
  5. 排一次发力点标定(压力机非生产模式低速模拟下冲+传感反馈确认接触点);凡调模、换垫板、换压边圈后必须复核。
  6. 预加速行程参数与模具实际发力点的对应关系确认,避免"预加速行程超过发力点"造成接触瞬间夹持力不足。

4.2 模具侧(起皱归因,别和拉伸垫原因混着改)

  1. 先看起皱位置与时相:四周均匀 → 压边力/拉延筋;局部拐角 → 研合率(拐角强压);成形后期纵向 → 氮气弹簧压力。
  2. 压边圈平衡块数量与垫片(8 个基准,间隙"最大不起皱、最小不低于料厚")。
  3. 压料面间隙按区域执行里紧外松/里松外紧,不搞一刀切。
  4. 凹模 R 光洁度与 R 处凹坑、横向棱线检查(侧围类要求 Ra0.05 级别)。
  5. 方形筋条压边圈:查筋条是否磨亮、掉肉、崩裂——起皱长期存在会把它吃掉。
  6. 侧围凸模排气孔数量与分布复核(φ4、1~2 个/10000mm²)。

4.3 工艺侧

  1. 相位差数据、优化数据、试校记录留档——本周这三项"都没有明显效果",这个结论本身就是证据,要留档给设备侧。
  2. 降速生产期间按档位记录废件率,别只记"降到 8 次能做"。
  3. 起皱件是否流入下序:成形件起皱 → op20 感应器失效这条链,要在 op10 出口就拦住(首件+抽检看 A 柱下门槛这类高风险区域)。

4.4 来料侧

  1. 局部起皱(右前边缘、门槛)与落料堆叠压迫、料片定位、材料性能波动相关:10/23 前盖那条照片显示右前边缘严重起皱折叠、折痕处有撕裂破口、而左侧及中部大面平整——局部性说明更可能是单侧受挤压/单侧定位或单侧进料阻力,不是整批材料性能问题。
  2. 10/21 叶子板"间隔性叠料"的"间隔性"三个字很关键:间隔性=不是每件都有,优先查料片在垛内位置(堆叠压迫、边缘磕碰)与上料定位,而不是先改模具。

五、专业技能小课堂(本周两招,能立刻用)

5.1 CAD:压边面间隙怎么在图纸/DXF 上核实(料厚是唯一基准)

起皱/开裂的很多扯皮,最后都落在"间隙到底是多少"上。做法固定三步:

  1. 拿到料厚 t(图纸或来料证明书),一切间隙都以 t 为单位表述:里侧 0.95t、外侧 1.05t 这类,不要写"0.1mm",写绝对值的间隙换个料厚就废了。
  2. 在 DXF 里量压边面型线到压边圈型线的法向距离:CAD 里用「偏移(OFFSET)」把压边面线偏 t,与压边圈线比对,超出的地方就是要研配的点;CATIA 里对应「偏移」曲面命令+「距离分析」,看的是同一件事。
  3. 按区域分开判:直线弯曲变形区、延长变形区按里紧外松;压缩变形区按里松外紧。同一个压边面不同区域方向是反的,一刀切必然一头皱一头裂。

另一个高频误判:图纸上标的间隙是设计值,实际是研合率决定的。行业实操里侧围压料圈是带料厚研配、用蓝油看印子、按 50~80 吨起步压合、随研合率提高再加到 200 吨。所以"图纸合格"不等于"实物合格",要看压印。

5.2 SPC / Excel:把"起皱分钟数+冲次"做成 T 型趋势,用 Cpk 判它稳不稳

这周的问题最怕"这批次没报就以为好了"。用台账就能做,Excel 三步:

  1. 数据列:日期、班次、产品、部位、起皱分钟数、当班冲次(线速)、是否降速。全从台账导,别手抄。
  2. 图:双轴——柱状放每班起皱分钟数,折线放当班冲次。你会直接看到"冲次一抬、起皱分钟数就抬"的关联;这就是给设备侧最有力的一张图,比文字描述强。
  3. 稳定性指标:每分钟数这类"缺陷耗时"用 Cpk 不合适(不是双侧公差),改用 单位时间缺陷率(起皱分钟数/当班生产分钟)做移动极差图(I-MR),看有没有失控点;控制限之外的点就是异常批,要单独归因。真要用 Cpk,用在尺寸/间隙这类有上下公差的地方(如压边面间隙相对 t 的偏差)。

(CATIA/CAD 本体在容器里跑不了,我这边能做的是:DXF 读取与间隙核算、形位公差与粗糙度符号解读、建模与工艺思路、Excel/Word/PPT 成品文件。要哪份我直接做给你。)


六、来源清单

  1. 《长春液压式伺服拉伸垫:基于 Taguchi 法的拉深成形工艺参数优化》——伺服拉伸垫工作原理、预加速、能力曲线与 SPM 限制、液压式对油液清洁度/冷却的要求、发力点异常顶起与冲床校正。

https://www.xunzhun.com/tech/302.html (原文缓存:raw/stretch_pad_spm.txt)

  1. 《拉延件起皱和开裂的分析及控制措施》——AI汽车网/制造工艺——压边力、凹模 R、压料面间隙里紧外松/里松外紧、平衡块、走料判断、排气孔。

https://auto.jgvogel.cn/c/2021-06-08/1103767.shtml (原文缓存:raw/draw_wrinkle_control.txt)

  1. 《冲压与模具工艺:汽车整体侧围模具调试中的问题及对策》——广东兴迪液科——侧围拉延难度、气垫压力分区(外圈 150 吨/内圈前 30 吨后 25 吨、滑块 1000 吨)、凸模排气孔设置、压料圈研配、成型时相与拉延筋/氮气弹簧压力的判断技巧、凹模 R 光洁度。

https://www.xdhf.net/news/show-12321.html (原文缓存:raw/sidewall_die_debug.txt)

  1. 《一汽-大众冲压模具智能化应用(叠料监控、模具受力监控、可控氮气缸温度监控)》——行业会议资料 PDF——叠料监测、模具受力渐变监控、可控氮气缸高节拍长时间闭锁热量散发不及时致密封圈损坏(年均损坏 2 个以上、单价约 10 万元)。

https://file.jgvogel.cn/123/upload/resources/file/185729.pdf (原文缓存:raw/die_force_doubleblank.txt)

补充参照(Schuler 官网·液压拉伸垫/拉深基础页,本次抓取受 SSL 限制未落盘,仅作背景):https://www.schulergroup.com/


冯国庆 H0362