汽車底盤前車架下片整形翻邊復合模

文/甘靜，尤華勝·長豐集團衡陽風順車橋有限公司

汽車底盤前車架下片整形翻邊復合模

文/甘靜，尤華勝·長豐集團衡陽風順車橋有限公司

圖1所示為某汽車前車架下片工件，材料為SAPH440，厚度為2.6mm。該工件的特點是材料韌性好，具有一定的抗拉和屈服強度，成形高度有25mm。由于該產(chǎn)品形狀復雜，改進前工藝是落料→成形→沖孔。由于成形高度較高，材料容易開裂，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量通常達不到工藝要求。并且，成形此產(chǎn)品必須使用油壓機，工作量大還必須是兩人操作，因此生產(chǎn)效率低。

圖1前車架下片

工藝方案

對以前的沖壓工藝進行改進，工藝流程改為先落料、成形→整形翻邊→沖孔。根據(jù)此工作特點，要求設(shè)計該整形翻邊復合模，此模具可在沖床上使用，一個人就可操作，既能有效確保產(chǎn)品質(zhì)量，又能大大提高生產(chǎn)效率。

沖裁設(shè)備選擇

經(jīng)過計算，整套模具成形翻邊包括頂料力、總沖裁力為260t，由于此模具外形尺寸較大、成形高度高，考慮安全性，故選擇400t沖床比較適合。

凸、凹模刃口尺寸設(shè)計

整形翻邊復合模的成形凸、凹模采用電火花配合加工，形狀與產(chǎn)品相吻合。為防止成形后產(chǎn)品尺寸回彈，成形凸、凹模尺寸在產(chǎn)品尺寸上縮小0.15～0.25mm。

模具結(jié)構(gòu)及工作原理

此套整形翻邊模具由上模和下模組成，上、下模具體結(jié)構(gòu)見圖2。

該模具采用四角導柱模架，上下模座采用45鋼。兩邊四個方向均配有導套固定座、導套、導柱，先將導套安裝在導套固定座中，再將導套固定座緊配于下模座上，將導柱緊配于上模座上，導套、導柱用來對正上、下模中心。并且，上下模座兩邊中間處配的上下模限位塊，用來限制上下模成形尺寸的高度。為便于與機床連接，在上、下模座各四個方向分別銑出T形槽，與機床的T形槽相一致，從而更好地與機床相固定。在上、下模座的四個角邊上還設(shè)有吊鉤安裝孔，以便于上、下模分別吊裝。導套、導柱材料均采用20鋼，淬火硬度控制在40～45HRC，其中導柱表面和導套內(nèi)腔采用滲碳處理。導套固定座及上下模限位塊材料均采用45鋼，淬火硬度控制在32～40HRC。

圖2整形翻邊模具

模具的結(jié)構(gòu)原理：首先將模具安裝在400t沖床上，打好固定壓板，檢查好各操作機構(gòu)和下頂料機構(gòu)的完好性，利用機床下缸力將下頂料板頂起。此時，整形板向上升起，靠頂料機構(gòu)使整形板平面與凹模平面平齊，把工件放入整形板上，用定位銷I和定位銷II來定位、導向。工作時，當上下模座合模，上下模限位塊接觸，凸、凹模鑲塊進行結(jié)合擠壓整形、翻邊。在上、下模接觸的過程中，上?？繌椈蓧嚎s功能利用壓料銷將工件壓緊，整形板和下頂料板向下運動，模具到達下死點時，整形板與下墊板完全接觸，整形、翻邊工作結(jié)束。由于此產(chǎn)品外形尺寸大，為便于更換凸、凹模和修模，建議將翻邊凸、凹模做成鑲塊形式。凸模鑲塊固定在凸模墊板上，再與上模座相連接，凹模鑲塊直接固定在下模座上。在凹模鑲塊中間裝有可活動的整形板和下墊板，起壓料、托料和卸料的作用。凸、凹模鑲塊材料均采用Cr12MoV，淬火硬度控制在60～64HRC。凸模墊板、下墊板及壓料銷材料均采用45鋼，淬火硬度控制在32～38HRC。整形板要求形狀與工件一致，因此強度要求高，材料選用Cr12，淬火硬度控制在50～52HRC。彈簧用來壓料、卸料，一般的圓柱螺旋壓縮彈簧即可，材料選用65Mn鋼，淬火硬度控制在40～45HRC。上、下模離開后，利用下缸頂料的功能進行卸料，又將整形板向上升起將工件頂出。這時，整形板平面與凹模平面平齊，便于取料。整個過程完成。

由于產(chǎn)品外形尺寸較大，設(shè)計上、下模座、凸、凹模鑲塊也必須大。經(jīng)過強度計算，均符合要求。

結(jié)束語

通過實踐證明，此工藝方案效果良好，不但確保了產(chǎn)品質(zhì)量而且提高了工作效率，值得在同行業(yè)領(lǐng)域推廣。